DE102019210179A1

DE102019210179A1 - Verfahren und Systeme zum Laden eines Kraftfahrzeug-Energiespeichers mittels Lichtenergie

Info

Publication number: DE102019210179A1
Application number: DE102019210179.8A
Authority: DE
Inventors: Thomas Zenner
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-07-10
Filing date: 2019-07-10
Publication date: 2021-01-14

Abstract

Verfahren und System zum Umlenken von Lichtenergie, vorzugsweise Sonnenlichtenergie, welche zum Laden eines Energiespeichers an einem Kraftfahrzeug verwendet wird, wobei mittels einer an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs angeordneten photovoltaikfähigen Oberfläche die Lichtenergie in elektrische Energie umgewandelt und die elektrische Energie mittels des Energiespeichers gespeichert wird, wobei das Umlenken mittels stationärer, von dem Kraftfahrzeug getrennt angeordneter, Spiegel erfolgt.Verfahren und System zur Umwandlung von Lichtenergie, vorzugsweise Sonnenlichtenergie, in elektrische Energie an einem Kraftfahrzeug, welches eine photovoltaikfähige Oberfläche und einen Energiespeicher umfasst, wobei mittels der photovoltaikfähigen Oberfläche die Lichtenergie in elektrische Energie umgewandelt und mittels des Energiespeichers die elektrische Energie gespeichert wird, wobei zwischen der photovoltaikfähigen Oberfläche und einer Karosserie des Kraftfahrzeugs eine Kühlung erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Umlenkung und/oder Konzentration von Lichtenergie und Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie sowie für derartige Verfahren geeignete Systeme.
Aus der DE 10 2009 033 771 A1 ist ein Solarreflektor zur Leistungssteigerung von Photovoltaikanlagen auf Dächern bekannt, dessen Spiegelfläche als Streuspiegelfläche ausgebildet ist. Hierdurch wird das auf die Streuspiegelfläche auftreffende Licht nicht gebündelt, sondern diffus reflektiert, so dass die gesamte, vom reflektierten Licht beschienene Fläche gleichmäßig ausgeleuchtet ist.
Aus der DE 10 2011 116 794 A1 sind Reflektionsflächen in Form von metallisierten Markisen oder einzelner, justierbarer Spiegelflächen zur Steigerung des Energieertrags bei ungünstigem Einstrahlwinkel der Sonne in Solaranlagen auf Dächern bekannt.
Aus der DE 41 10 819 A1 ist ein Fahrzeug mit ebenflächigen Elementen zur Aufnahme von Solarmodulen und Trägern mit Folien- oder Metallspiegeln bekannt, wobei die auf die Spiegel auftreffende Strahlung zumindest teilweise auf die Module reflektiert wird.
Zudem ist ein derartiges Kraftfahrzeug von der Sono Motors GmbH unter dem Produktnamen Sion bekannt.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Verfahren zur Konzentration und Umwandlung von Lichtenergie zu schaffen, um einen Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs in kurzer Zeit laden zu können.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 und durch für derartige Verfahren geeignete Systeme gemäß der Ansprüche 19 und 20 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 12, 14 bis 18 und 21 bis 25 sowie der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Umlenken von Lichtenergie, vorzugsweise Sonnenlichtenergie, welche zum Laden eines Energiespeichers an einem Kraftfahrzeug verwendet wird, wobei mittels einer an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs angeordneten photovoltaikfähigen Oberfläche die Lichtenergie in elektrische Energie umgewandelt und die elektrische Energie mittels des Energiespeichers gespeichert wird, dadurch geschaffen, dass das Umlenken mittels stationärer, von dem Kraftfahrzeug getrennt angeordneter, Spiegel erfolgt.
Mit anderen Worten wird über fest installierte Spiegel, beispielsweise im Bereich einer oft genutzten Parkfläche, ein Energiespeicher eines auf dieser Parkfläche parkenden Kraftfahrzeugs geladen. Hierzu wird vorzugsweise das Sonnenlicht mittels der fest installierten Spiegel derart reflektiert, dass das Sonnenlicht auf an dem Kraftfahrzeug angeordnete, insbesondere daran befestigte, photovoltaikfähige Oberflächen umgelenkt wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, das Laden eines Kraftfahrzeug-Energiespeichers zeitlich zu optimieren. Die Ausbeute von Lichtenergie kann dadurch erhöht werden, dass das direkt auf die photovoltaikfähige Oberfläche auftreffende Licht durch ein mittels der Spiegel umgelenktes Licht ergänzt wird. Hierdurch ist es möglich, die Reichweite von Kraftfahrzeugen, die mittels elektrischer Energie zurückgelegt wird, bei kurzen Ladezeiträumen zu erhöhen. Es ist auch denkbar, dass bei einem im Schatten beziehungsweise Teilschatten geparkten Kraftfahrzeug oder bei einem ungünstigen Auftreffwinkel des direkten Lichts auf die photovoltaikfähige Oberfläche vorzugsweise ausschließlich das von den Spiegeln umgelenkte Licht zum Laden des Energiespeichers verwendet wird. Die an dem Kraftfahrzeug angeordneten photovoltaikfähigen Oberflächen und die zugehörigen Einrichtungen, wie beispielsweise eine Verkabelung und/oder ein Steuerungssystem, kann folglich schneller amortisiert werden. Zudem kann durch das erfindungsgemäße Verfahren das Herstellen einer Verbindung zwischen dem Kraftfahrzeug und einer externen Ladestation, insbesondere eine Kabelverbindung, entfallen.
Im Sinne der Erfindung kann der Energiespeicher beispielsweise eine Batterie sein. Auch ein Kondensator ist möglich. Der Energiespeicher kann an einem rein elektrisch betriebenen Kraftfahrzeug oder an einem Kraftfahrzeug mit hybridem Antriebssystem, beispielsweise einem Plug-in-Hybrid, angeordnet sein.
Im Sinne der Erfindung kann eine photovoltaikfähige Oberfläche beispielsweise eine Solarzelle oder ein Solarmodul sein. Die photovoltaikfähige Oberfläche kann überall am Kraftfahrzeug positioniert sein, vorzugsweise auf der Motorhaube, dem Dach und dem Kofferraumdeckel. Aber auch an den Seitentüren kann eine photovoltaikfähige Oberfläche angeordnet sein.
Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Lichtenergie mittels der Spiegel derart umgelenkt wird, dass eine Konzentration der Lichtenergie erfolgt. Hierzu werden die Spiegel so ausgerichtet, dass die umgelenkte Lichtenergie eines Spiegels und die umgelenkte Lichtenergie eines anderen Spiegels auf einer Ebene in gewünschter Entfernung auf einen Punkt oder eine Fläche treffen.
In besonders vorteilhafter Weise umfasst das Verfahren die folgenden Schritte:

- Identifizierung des Kraftfahrzeugs und Bestätigung, dass das Kraftfahrzeug eine photovoltaikfähige Oberfläche umfasst, vorzugsweise mittels eines Steuerungssystems und der darin hinterlegten Daten;
- Ermittlung der Position des Kraftfahrzeugs, vorzugsweise mittels eines Kamerasystems;
- Ermittlung der Position der photovoltaikfähigen Oberfläche an dem Kraftfahrzeug, vorzugsweise mittels des Kamerasystems;
- Ermittlung der Richtung, aus der das Licht kommt, vorzugsweise mittels des Kamerasystems;
- Einstellung der Spiegel derart, dass das durch die Spiegel umgelenkte Licht auf die photovoltaikfähige Oberfläche gerichtet ist, wobei die Einstellung vorzugsweise mittels des Steuerungssystems vorgegeben wird.

In konstruktiv einfacher Weise wird die Richtung, aus der das Licht kommt, vorzugsweise mittels des Kamerasystems, nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer erneut ermittelt und die Spiegel werden bei Bedarf entsprechend neu eingestellt. Die vorbestimmte Zeitdauer kann beispielsweise von dem Steuerungssystem, insbesondere aus Erfahrungswerten, ermittelt werden oder durch den Nutzer des Verfahrens vorgegeben werden.
Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, dass eine Ermittlung der Position von Glasflächen an dem Kraftfahrzeug, vorzugsweise mittels des Kamerasystems, erfolgt. Das Kamerasystem beziehungsweise ein übergeordnetes Steuerungssystem kann also die Glasflächen von photovoltaikfähigen Oberflächen unterscheiden. Somit kann vermieden werden, dass durch ein Umlenken der Lichtenergie auf die Glasflächen der Innenraum des Kraftfahrzeugs ungewollt aufgeheizt wird.
Besonders vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass die Einstellung der Spiegel hinsichtlich eines Nickwinkels und/oder eines Gierwinkels erfolgt, wobei vorzugsweise der jeweilige Gier- und Nickwinkel eines Spiegels auf Basis der relativen Position des Spiegels zur photovoltaikfähigen Oberfläche und der Richtung, aus welcher das Licht eintrifft, bestimmt und eingestellt wird. Hierzu ist der stationäre Spiegel entsprechend ausgelegt und eingerichtet, wobei dieser insbesondere bezüglich zweier Achsrichtungen frei gelagert ist und die Einstellung des Nickwinkels und/oder des Gierwinkels vorzugsweise über Aktuatoren erfolgt. Diese Aktuatoren sind bezogen auf die Lagerung des Spiegels so positioniert, dass möglichst große Verstellwege und damit Nickwinkel und/oder Gierwinkel realisierbar sind.
Dabei ist vorteilhaft vorgesehen, dass während der Einstellung eines Spiegels der jeweilige Gier- und Nickwinkel mittels des Steuerungssystems anhand eines fortlaufend von dem Kamerasystem detektierten Bildes ermittelt und bei Bedarf korrigiert wird. Mit dieser Closed-Loop-Einstellung können Fehler zwischen den theoretisch bestimmten und aktuell ermittelten Werten für den Gier- und/oder Nickwinkel ausgeglichen werden.
In einer Ausführungsform werden die Spiegel einzeln nacheinander eingestellt. Es ist allerdings auch denkbar, dass einige der Spiegel oder alle Spiegel gleichzeitig eingestellt werden.
In besonders einfacher Weise sind die Spiegel in einer Ruheposition, solange sie nicht für das Laden eines Energiespeichers verwendet werden. In der Ruheposition sind die Spiegel derart ausgerichtet, dass diese keine Lichtenergie auf ein Kraftfahrzeug umlenken. Zudem die Spiegel vorzugsweise derart ausgerichtet, dass diese keine Lichtenergie auf eine Person oder ein Objekt umlenken, um insbesondere ein Blenden zu vermeiden. Es ist beispielsweise denkbar, dass die Spiegel die Lichtenergie in Richtung des Himmels umlenken. Es kann vorgesehen sein, dass bei einer vorgegebenen Standzeit des Kraftfahrzeugs eine Abkühlzeit des Kraftfahrzeugs und/oder der daran angeordneten photovoltaikfähigen Oberfläche berücksichtigt wird, so dass das Laden des Energiespeichers zum Zeitpunkt, an dem die verbleibende Standzeit gleich der Abkühlzeit ist, beendet wird und die Spiegel in die Ruheposition versetzt werden.
Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug mehrere photovoltaikfähige Oberflächen umfasst, wobei jeder der photovoltaikfähigen Oberflächen ein Spiegel zugeteilt wird und/oder die durch die Spiegel umgelenkte Lichtenergie gleichmäßig auf die photovoltaikfähigen Oberflächen verteilt wird. Vorzugsweise sind die photovoltaikfähigen Oberflächen auf der Motorhaube, dem Dach und/oder dem Kofferraumdeckel des Kraftfahrzeugs angeordnet.
In vorteilhafter Weise werden bei der Zu- und/oder Verteilung auf die photovoltaikfähigen Oberflächen eine, vorzugsweise minimale, Aufheizung des Kraftfahrzeug-Innenraums und/oder ein Auftreffwinkel des von einem Spiegel umgelenkten Lichts auf eine photovoltaikfähige Oberfläche berücksichtigt, um eine optimale Energieausbeute zu erreichen. Der Auftreffwinkel kann beispielsweise durch einen Vergleich zwischen einem Kamerabild der photovoltaikfähigen Oberfläche und den tatsächlichen Abmessungen der photovoltaikfähigen Oberfläche, die vorzugsweise in dem Kamerasystem oder einem übergeordneten Steuerungssystem hinterlegt sind, bestimmt werden. Die Aufheizung des Innenraums kann beispielsweise dadurch reduziert werden, dass die Lichtenergie auf diejenigen photovoltaikfähigen Oberflächen erfolgt, die in Karosseriebereichen liegen, die nicht direkt am Innenraum liegen, wie beispielsweise auf der Motorhaube oder dem Kofferraumdeckel.
Es ist dabei von besonderem Vorteil, dass die Spiegel bei einer Initialisierung so ausgerichtet werden, dass das von diesen umgelenkte Licht kein Kraftfahrzeug trifft, die Spiegel anschließend einzeln bewegt werden und das Steuerungssystem aus einer Veränderung des von dem Kamerasystem detektierten Bildes ableitet, welcher Spiegel auf welche der photovoltaikfähigen Oberflächen gerichtet wird.
Erfindungsgemäß wird zudem ein Verfahren zur Umwandlung von Lichtenergie, vorzugsweise Sonnenlichtenergie, in elektrische Energie an einem Kraftfahrzeug, welches eine photovoltaikfähige Oberfläche und einen Energiespeicher umfasst, wobei mittels der photovoltaikfähigen Oberfläche die Lichtenergie in elektrische Energie umgewandelt und mittels des Energiespeichers die elektrische Energie gespeichert wird, dadurch geschaffen, dass zwischen der photovoltaikfähigen Oberfläche und einer Karosserie des Kraftfahrzeugs eine Kühlung erfolgt.
Durch die Kühlung wird das Verhältnis von absorbierter Lichtenergie zu erzeugter elektrischer Energie verbessert. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann somit der Wirkungsgrad der photovoltaikfähigen Oberfläche erhöht werden. Zudem kann verhindert werden, dass eine Aufheizung der photovoltaikfähigen Oberfläche, welche insbesondere durch die darauf auftreffende Lichtenergie erfolgt, zu einer Aufheizung der Karosserie beziehungsweise des Kraftfahrzeug-Innenraums führt. Zumindest wird der vorgenannte Effekt reduziert.
In einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kühlung aufgrund der Anordnung von photovoltaikfähiger Oberfläche und Karosserie mittels Konvektion erfolgt, wobei vorzugsweise zur Erhöhung der Konvektionsleistung ein Ventilator verwendet wird. Mit anderen Worten wird die Kühlung mittels eines zwischen der photovoltaikfähigen Oberfläche und der Karosserie entstehenden Luftstroms gekühlt. Dieser Luftstrom wird vorzugsweise durch einen Ventilator verstärkt.
In besonders vorteilhafter Weise wird eine mittels eines Temperatursensors in einem Spalt zwischen der photovoltaikfähigen Oberfläche und der Karosserie ermittelte Temperatur, vorzugsweise mittels eines Steuerungssystems des Kraftfahrzeugs, verwendet, um den Ventilator nach Bedarf an oder aus zu stellen.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kühlung mittels Flüssigkeitskühlung erfolgt, wobei vorzugsweise der Wärmeaustausch mittels einer am Kraftfahrzeug vorhandenen Klimaanlage erfolgt.
In besonders vorteilhafter Weise wird die überschüssige elektrische Energie dazu verwendet, den Innenraum des Kraftfahrzeugs zu kühlen. Überschüssige elektrische Energie liegt vor, wenn der vorgegebene Ladezustand des oder der am Kraftfahrzeug vorhandenen Energiespeicher erreicht ist. Es ist nicht zwingend erforderlich, dass der oder die Energiespeicher bis zu ihrer oberen Ladungsschwelle geladen sind.
In besonders vorteilhafter Weise ist ein Verfahren zur Kombination des Verfahrens zum Umlenken von Lichtenergie nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen mit dem Verfahren zur Umwandlung von Lichtenergie nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen vorgesehen, wobei die von einem am Kraftfahrzeug angeordneten Temperatursensor ermittelte Temperatur zur Optimierung der Einstellung der Spiegel verwendet wird. Denkbar ist hierbei, dass eine über den Temperatursensor ermittelte Temperatur über das Steuerungssystem des Kraftfahrzeugs an das Steuerungssystem des Spiegel-Systems übertragen wird und das Steuerungssystem des Spiegel-Systems auf dieser Basis bei Bedarf die Zu- und/oder Verteilung auf die photovoltaikfähigen Oberflächen anpasst.
Erfindungsgemäß wird ein System zum Umlenken und/oder zur Konzentration von Lichtenergie, vorzugsweise Sonnenlichtenergie, welche zum Laden eines Energiespeichers an einem Kraftfahrzeug verwendbar ist, wobei mittels einer an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs angeordneten photovoltaikfähigen Oberfläche die Lichtenergie in elektrische Energie umwandelbar und die elektrische Energie mittels eines Energiespeichers speicherbar ist, verwendet, welches die folgende Einrichtungen umfasst:

- stationäre Spiegel, die vorzugsweise bezüglich eines Nickwinkels und/oder eines Gierwinkels verstellbar ausgeführt sind, wobei die Spiegel in einer Ebene nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sind;
- ein Kamerasystem, welches vorzugsweise eine Weitwinkel-Kamera umfasst;
- ein Steuerungssystem.

Das Steuerungssystem ist mit den stationären Spiegeln und dem Kamerasystem kommunikativ verbunden. In dem Steuerungssystem sind vorzugsweise alle benötigten Daten für die Identifikation der nutzenden Kraftfahrzeuge und/oder der am Kraftfahrzeug angeordneten photovoltaikfähigen Oberflächen und/oder der am Kraftfahrzeug angeordneten Glasflächen hinterlegt.
Erfindungsgemäß wird außerdem ein System zur Umwandlung von Lichtenergie, vorzugsweise Sonnenlichtenergie, in elektrische Energie an einem Kraftfahrzeug, welches eine photovoltaikfähige Oberfläche, ein Steuerungssystem und einen Energiespeicher umfasst, wobei mittels der photovoltaikfähigen Oberfläche die Lichtenergie in elektrische Energie umwandelbar und mittels des Energiespeichers die elektrische Energie speicherbar ist, dadurch geschaffen, dass die photovoltaikfähige Oberfläche derart beabstandet von der Karosserie des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, dass der dazwischen gebildete Spalt zur Kühlung nutzbar ist.
In einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Ventilator in dem Spalt angeordnet ist und/oder die photovoltaikfähige Oberfläche und die Karosserie derart zueinander angeordnet sind, dass ein an dem Spalt gebildeter Lufteinlass an einer niedrigeren Position als ein an dem Spalt gebildeter Luftauslass angeordnet ist. Durch die Verwendung eines Ventilators und/oder die Anordnung von Lufteinlass und Luftauslass wird jeweils der Luftstrom verstärkt und damit die Konvektionsleistung erhöht.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass in dem Spalt ein System zur Flüssigkeitskühlung angeordnet ist, wobei dieses vorzugsweise hinsichtlich eines Wärmeaustauschers mit einer am Kraftfahrzeug vorhandenen Klimaanlage verbunden ist.
Besonders vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass an dem Spalt ein Temperatursensor angeordnet und derart ausgeführt ist, die Temperatur zwischen der photovoltaikfähigen Oberfläche und der Karosserie zu ermitteln.
In besonders vorteilhafter Weise ist in dem Bereich der photovoltaikfähigen Oberfläche auf der Karosserie eine Isolierung angeordnet, die eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist und derart ausgelegt ist, Wärmestrahlung zu reflektieren. Hierdurch wird eine Aufheizung des Kraftfahrzeug-Innenraums weiter reduziert.
Besonders vorteilhaft werden ein System zum Umlenken und/oder zur Konzentration von Lichtenergie sowie ein System zur Umwandlung von Lichtenergie angeordnet, wobei vorzugsweise das Steuerungssystem des Systems zum Umlenken und/oder zur Konzentration von Lichtenergie mit dem Steuerungssystem des Systems zur Umwandlung von Lichtenergie kommunikativ verbunden ist. Durch die kommunikative Verbindung der beiden Systeme kann der Wirkungsgrad der Ladung maximiert werden. Es ist vorgesehen, dass Informationen aus dem System zur Umwandlung von Lichtenergie zur Optimierung des Systems zum Umlenken und/oder zur Konzentration von Lichtenergie verwendet werden und umgekehrt. Es ist beispielsweise auch denkbar, dass von einer Ladung des Energiespeichers im Kraftfahrzeug abgesehen wird, falls die zur Kühlung des Kraftfahrzeug-Innenraums benötigte Energiemenge größer als die Energiemenge ist, die durch eine Ladung der Energiespeicher erreicht werden kann.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Beispielen.
Nachfolgend eine mögliche Lösung für die Verteilung von 12 Spiegeln auf drei photovoltaikfähigen Oberflächen, nämlich auf der Motorhaube (A), dem Dach (B) und dem Kofferraumdeckel (C) eines Kraftfahrzeugs:

Spiegel 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Oberfläche C C C B B B A A A A A A
Grundsätzlich gibt es bei Systemen mit 12 Spiegeln jedoch insgesamt 3¹² = 531.441 mögliche Lösungen für die Verteilung auf drei photovoltaikfähige Oberflächen.
Es ist denkbar, die Anzahl der möglichen Lösungen zu reduzieren, indem jeweils eine Gruppe von Spiegeln, beispielsweise eine Reihe von nebeneinander angeordneten Spiegeln, auf eine photovoltaikfähige Oberfläche gerichtet wird. Bei vier Reihen mit jeweils drei Spiegeln würde somit die Anzahl von möglichen Lösungen auf 3⁴ = 81 reduzieren.

Spiegel 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Spiegelreihe 1 2 3 4

Oberfläche C C C B B B A A A A A A
Für die Ermittlung der bestmöglichen Lösung kann die nachfolgende Gleichung verwendet werden, wobei Y die Energie-Ausbeute und H die Aufheizung des Kraftfahrzeug-Innenraums darstellt. $Z=A*Y-B*H$
Ziel ist es, eine möglichst große Energie-Ausbeute bei möglichst geringer Aufheizung des Kraftfahrzeug-Innenraums zu erreichen. A und B sind Gewichtungsfaktoren, die vom Nutzer bestimmt und eingestellt werden können.
Die Energieausbeute kann für jedes Paar aus Spiegel und photovoltaikfähiger Oberfläche bestimmt werden über: $Y_{i} = cos α,$
wobei i das Paar aus Spiegel und photovoltaikfähiger Oberfläche bestimmt. Bei i = 1 kann beispielsweise der Spiegel 1 und die Oberfläche 3 ein Paar bilden.
Der Winkel α ist der Auftreffwinkel der umgelenkten Lichtenergie auf die photovoltaikfähige Oberfläche und setzt sich aus dem Nick- und Gierwinkel zusammen. Bei α = 0 trifft die umgelenkte Lichtenergie rechtwinklig auf die photovoltaikfähige Oberfläche. Die vorgenannte Gleichung dient der näherungsweisen Erfassung der sich aus dem Auftreffwinkel α ergebenden Energie-Ausbeute. Die Bestimmung des Auftreffwinkels α kann beispielsweise durch einen Vergleich zwischen einem Kamerabild der photovoltaikfähigen Oberfläche und den tatsächlichen Abmessungen der photovoltaikfähigen Oberfläche, die vorzugsweise in dem Kamerasystem oder einem übergeordneten Steuerungssystem hinterlegt sind, erfolgen.
Die Aufheizung des Kraftfahrzeug-Innenraums kann bestimmt werden über: $H_{i} = Y_{i} * T_{j},$
wobei j die photovoltaikfähige Oberfläche bestimmt. Bei j = 1 ist die photovoltaikfähige Oberfläche beispielsweise auf der Motorhaube des Kraftfahrzeugs angeordnet.
T ist ein Übertragungsfaktor, der sich danach richtet, an welcher Position die photovoltaikfähige Oberfläche angeordnet ist. Bei Anordnung der photovoltaikfähigen Oberfläche auf der Motorhaube kann der Übertragungsfaktor beispielsweise T₁ = 0,1 betragen. Bei Anordnung auf dem Dach des Kraftfahrzeugs kann der Übertragungsfaktor beispielsweise 1,0 betragen.
Weitere Details der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung, in der

1 eine schematische Vorderansicht des erfindungsgemäßen Systems zum Umlenken und/oder zur Konzentration von Lichtenergie,
2 eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Systems nach 1,
3 eine schematische Draufsicht des erfindungsgemäßen Systems nach 1,
4 eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Spiegels,
5 eine schematische Draufsicht eines erfindungsgemäßen Spiegels,
6 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Spiegels,
7 eine schematische Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Systems zur Umwandlung von Lichtenergie,
8 ein Flussdiagramm zum schematischen Ablauf des Justierverfahrens zeigt.

Die 1 zeigt eine schematische Vorderansicht des erfindungsgemäßen Systems 1 zum Umlenken und/oder zur Konzentration von Lichtenergie. Das System 1 ist an einer Hauswand 100 angeordnet und befestigt. Ein Stellplatz eines Kraftfahrzeugs 200 ist vor der Hauswand 100 im Bereich des Systems 1 angeordnet.
Das System 1 umfasst insgesamt zwölf stationäre Spiegel 10, welche über- und nebeneinander an der Hauswand 100 angeordnet sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Spiegel 10 in vier übereinander liegenden Reihen a bis d und drei nebeneinander liegenden Reihen x bis z angeordnet. Die Spiegel 10 sind in einer Ruheposition, solange sie nicht für das Laden eines Energiespeichers verwendet werden.
Das System 1 umfasst zudem ein Kamerasystem mit einer Weitwinkelkamera 20, die oberhalb der Spiegel 10 an der Hauswand 100 angeordnet ist. Mittels der Weitwinkelkamera 20 wird die Position des Kraftfahrzeugs 200 ermittelt. Die Ermittlung der Position der photovoltaikfähigen Oberflächen 400 an dem Kraftfahrzeug 200 sowie die daran vorhandenen Glasflächen 201 erfolgt ebenfalls mittels der Weitwinkelkamera 20. Außerdem wird mittels der Weitwinkelkamera 20 die Richtung ermittelt, aus der das Licht kommt.
Das System 1 umfasst außerdem ein Steuerungssystem 30, welches mit dem Kamerasystem beziehungsweise mit der Weitwinkelkamera 20 und mit den Spiegeln 10 kommunikativ verbunden ist. Mithilfe des Steuerungssystems 30 wird das Kraftfahrzeug 200 identifiziert und bestätigt, dass das Kraftfahrzeug 200 eine photovoltaikfähige Oberfläche 400 umfasst.
Das Steuerungssystem 30 gibt auf Basis einer oder mehrerer oder aller der von der Weitwinkelkamera 20 ermittelten Informationen eine Einstellung der Spiegel 10 vor, so dass das durch die Spiegel 10 umgelenkte Licht auf die photovoltaikfähigen Oberflächen 400 gerichtet ist. Die Einstellung der Spiegel 10 umfasst im Wesentlichen eine Einstellung des Gier- und des Nickwinkels. Die relative Position eines Spiegels 10 zu einer photovoltaikfähigen Oberfläche 400 und die Richtung, aus welcher das Licht eintrifft, wird dabei berücksichtigt. Die Richtung, aus der das Licht kommt, wird nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer erneut ermittelt und die Spiegel 10 werden bei Bedarf entsprechend neu eingestellt.
Die 2 zeigt eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Systems 1 nach 1. Die Hauswand 100 ist in dieser Ansicht geschnitten dargestellt.
Es sind vier übereinander angeordnete stationäre Spiegel 10a bis 10d dargestellt, die jeweils eine Lagerung 11 und zwei Aktuatoren 12 umfassen. Mittels der Lagerung 11 ist der Spiegel 10 bezüglich einer horizontalen Nickachse 13 und einer vertikalen Gierachse 14 frei gelagert. Der Spiegel 10 kann hierdurch hinsichtlich eines Nickwinkels und/oder eines Gierwinkels eingestellt werden. Die Einstellung erfolgt mittels der Aktuatoren 12, welche jeweils gemäß eines Linearantriebs verfahrbar sind und bezogen auf die Lagerung 11 so positioniert sind, dass möglichst große Nickwinkel und/oder Gierwinkel eingestellt werden können. Die Lagerung 11 ist also im Wesentlichen am oberen Ende des Spiegels 10 und die Aktuatoren sind am unteren Ende des Spiegels 10 angeordnet.
Die Spiegel 10 können einzeln nacheinander eingestellt werden. Es ist allerdings auch denkbar, dass einige der Spiegel 10 oder alle Spiegel 10 gleichzeitig eingestellt werden.
Während der Einstellung eines Spiegels 10 werden mittels des Steuerungssystems 30 anhand eines fortlaufend von der Weitwinkelkamera 20 detektierten Bildes der aktuelle Gier- und Nickwinkel ermittelt und bei Bedarf korrigiert. Mit dieser Closed-Loop-Einstellung können Fehler zwischen den theoretisch bestimmten und aktuell ermittelten Werten für den Gier- und/oder Nickwinkel ausgeglichen werden.
Auf dem Kraftfahrzeug 200 sind drei photovoltaikfähige Oberflächen 400, jeweils eine auf der Motorhaube 401, dem Dach 402 und dem Kofferraumdeckel 403, angeordnet. Das Kraftfahrzeug umfasst zudem Glasflächen 201, welche an der Seite, vorne und hinten am Kraftfahrzeug 200 angeordnet sind. Bei der Einstellung der Spiegel 10 wird die Position der Glasflächen 201 berücksichtigt, um eine Aufheizung des Innenraums des Kraftfahrzeugs 200 zu vermeiden.
Bei der Zu- und/oder Verteilung der Spiegel 10 auf die photovoltaikfähigen Oberflächen 400 wird neben den Glasflächen auch der Auftreffwinkel des von einem Spiegel 10 umgelenkten Lichts auf eine photovoltaikfähige Oberfläche 400 berücksichtigt, um eine optimale Energieausbeute zu erreichen.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel trifft das von einem beziehungsweise allen ganz oben oder in der Reihe darunter angeordneten Spiegeln 10a, 10b umgelenkte Licht auf die photovoltaikfähige Oberfläche 403 auf dem Kofferraumdeckel und auf die photovoltaikfähige Oberfläche 402 auf dem Dach. Das von einem beziehungsweise allen ganz unten oder in der Reihe darüber angeordneten Spiegeln 10c, 10d umgelenkte Licht trifft auf die photovoltaikfähige Oberfläche 401 auf der Motorhaube.
Sofern das Licht von allen in einer Reihe nebeneinander liegenden Spiegel 10 umgelenkt wird, erfolgt gleichzeitig eine Konzentration der Lichtenergie auf die dargestellten Bereiche der photovoltaikfähigen Oberflächen 400.
Neben der von den Spiegeln 10 umgelenkten und/oder konzentrierten Lichtenergie trifft auch durch direkte Einstrahlung Lichtenergie auf die photovoltaikfähigen Oberflächen 400.
Im Übrigen gelten die Ausführungen zu 1 auch für die in 2 gezeigte Ausführungsform.
Die 3 zeigt eine schematische Draufsicht des erfindungsgemäßen Systems 1 nach 1. Auch in dieser Ansicht ist die Hauswand 100 geschnitten dargestellt.
Es sind drei nebeneinander angeordnete stationäre Spiegel 10x bis 10z dargestellt, die jeweils eine Lagerung 11 und zwei Aktuatoren 12 umfassen. Die Lagerung 11 ist im Wesentlichen in der Mitte des Spiegels 10 und die Aktuatoren sind an den äußeren Enden des Spiegels 10 angeordnet.
Das Licht wird mittels der Spiegel 10 umgelenkt beziehungsweise konzentriert, so dass dieses auf die photovoltaikfähigen Oberflächen 400 trifft. Das von einem beziehungsweise allen links angeordneten Spiegeln 10x umgelenkte Licht trifft auf die photovoltaikfähige Oberfläche 403 auf dem Kofferraumdeckel. Das von einem beziehungsweise allen in der Mitte angeordneten Spiegeln 10y umgelenkte Licht trifft auf die photovoltaikfähige Oberfläche 402 auf dem Dach. Das von einem beziehungsweise allen rechts angeordneten Spiegeln 10z umgelenkte Licht trifft auf die photovoltaikfähige Oberfläche 401 auf der Motorhaube.
Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den 1 und 2 auch für die 3.
Die 4 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Spiegels 10. Der Spiegel 10 ist mittels der Lagerung 11 an der Hauswand 100 befestigt und so gelagert, dass der Spiegel 10 um zwei sich in der Lagerung kreuzende, um einen Winkel von 90° gegeneinander verdrehte Achsen 13, 14 gedreht werden kann. Hierdurch kann der Spiegel 10 um die Nickachse 13 und/oder um die Gierachse 14 geschwenkt werden. Zur Einstellung der Spiegel 10 werden zwei Aktuatoren 12 verwendet. Diese sind als Linearantriebe ausgeführt und können bezüglich eines Weges verstellt werden.
Die 5 zeigt eine schematische Draufsicht eines erfindungsgemäßen Spiegels 10. Bei der dargestellten Einstellung der Aktuatoren 12 verläuft die Nickachse 13 im Wesentlichen parallel zur Hauswand 100. Sofern beide Aktuatoren 12 mit gleichem Weg in eine Richtung verstellt werden, verbleibt die Nickachse 13 im Wesentlichen parallel zur Hauswand 100. Es erfolgt lediglich eine Veränderung des Nickwinkels. Eine Überlagerung mit einer Veränderung des Gierwinkels ist möglich und im Betrieb auch vorgesehen. Im Übrigen gelten die Ausführungen zur 4 auch für die 5.
Die 6 zeigt eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Spiegels 10. Bei der dargestellten Einstellung der Aktuatoren 12 verläuft die Gierachse 14 im Wesentlichen parallel zur Hauswand 100. Sofern beide Aktuatoren 12 mit gleichem Weg in unterschiedliche Richtungen verstellt werden, verbleibt die Gierachse 14 im Wesentlichen parallel zur Hauswand 100. Es erfolgt lediglich eine Veränderung des Gierwinkels. Eine Überlagerung mit einer Veränderung des Nickwinkels ist möglich und im Betrieb auch vorgesehen. Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den 4 und 5 auch für die 6.
Die 7 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Systems 300 zur Umwandlung von Lichtenergie. Mit einem derartigen System 300 kann das oben beschriebene Verfahren zur Umwandlung von Lichtenergie in der Ausführungsform mit Konvektion angewendet werden.
Auf der Karosserie 210 des Kraftfahrzeugs 200 ist eine Isolierung 220 angeordnet. Die Isolierung 220 weist eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf und ist derart ausgelegt, dass diese Wärmestrahlung reflektiert. Hierdurch wird eine Aufheizung des Kraftfahrzeug-Innenraums reduziert. Oberhalb der Isolierung 220 ist eine photovoltaikfähige Oberfläche 400 derart angeordnet, dass zwischen der Isolierung 220 und der photovoltaikfähige Oberfläche 400 ein Spalt 500 angeordnet ist. Dieser Spalt 500 ist für die Kühlung der photovoltaikfähige Oberfläche 400 und/oder der Karosserie 210 des Kraftfahrzeugs 200 nutzbar. An dem Spalt 500 ist ein Temperatursensor 250 angeordnet, welcher derart ausgeführt ist, die Temperatur zwischen der photovoltaikfähiger Oberfläche 400 und der Karosserie 210 zu ermitteln.
Die Kühlung erfolgt insbesondere mittels Konvektion, wobei der Luftstrom 510 zum Wärmetransport dient. Durch Verwendung eines Ventilators, der in dem Spalt 500 angeordnet wird, und/oder eine Anordnung von photovoltaikfähiger Oberfläche 400 zur Karosserie 210, wobei ein an dem Spalt 500 gebildeter Lufteinlass an einer niedrigeren Position als ein an dem Spalt 500 gebildeter Luftauslass angeordnet ist, wird jeweils der Luftstrom 510 verstärkt und damit die Konvektionsleistung erhöht.
Es ist jedoch auch denkbar, dass in dem Spalt 500 ein System zur Flüssigkeitskühlung angeordnet ist, wobei dieses vorzugsweise hinsichtlich eines Wärmeaustauschers mit einer am Kraftfahrzeug 200 vorhandenen Klimaanlage verbunden ist.
Die 8 zeigt zum schematischen Ablauf eines Verfahrens zur Umlenkung und/oder Konzentration von Lichtenergie einschließlich eines Initialisierungs- und Closed-Loop-Einstellungs-Verfahrens. Die einzelnen Verfahrensschritte sind im Folgenden erläutert.

I:: Bewege Spiegel in Ruheposition; Steuerungssystem in Standby-Modus
II:: Bewegung registriert?
III:: Vorgegebene Zeitdauer, beispielsweise 15 Minuten, abgelaufen?
IV:: Steuerungssystem in Betriebsmodus versetzen
V:: Erkennen eines Kraftfahrzeugs
VI:: Identifizierung des Kraftfahrzeugs
VII:: Ermittlung der Position des Kraftfahrzeugs
VIII:: Ermittlung der Position der photovoltaikfähigen Oberfläche an dem Kraftfahrzeug
IX:: Ermittlung der Position von Glasflächen an dem Kraftfahrzeug
X:: Ermittlung der Richtung, aus der das Licht kommt
XI:: Aktuelle Zeit größer/gleich verbleibende Zeit minus Abkühlzeit?
XII:: Zuordnung einer photovoltaikfähigen Oberfläche für jeden Spiegel (optimale Energie-Ausbeute, minimale Aufheizung des Kraftfahrzeug-Innenraums)
XIII:: Einstellung der Spiegel
XIV:: Steuerungssystem in Standby-Modus versetzen
XV:: Bewegung registriert?
XVI:: Vorgegebene Zeitdauer abgelaufen?

Die der Anmeldung zugrunde liegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009033771 A1 [0002]
DE 102011116794 A1 [0003]
DE 4110819 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Umlenken von Lichtenergie, vorzugsweise Sonnenlichtenergie, welche zum Laden eines Energiespeichers an einem Kraftfahrzeug verwendet wird, wobei mittels einer an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs angeordneten photovoltaikfähigen Oberfläche die Lichtenergie in elektrische Energie umgewandelt und die elektrische Energie mittels des Energiespeichers gespeichert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenken mittels stationärer, von dem Kraftfahrzeug getrennt angeordneter, Spiegel erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtenergie mittels der Spiegel derart umgelenkt wird, dass eine Konzentration der Lichtenergie erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 umfassend: - Identifizierung des Kraftfahrzeugs und Bestätigung, dass das Kraftfahrzeug eine photovoltaikfähige Oberfläche umfasst, vorzugsweise mittels eines Steuerungssystems und der darin hinterlegten Daten; - Ermittlung der Position des Kraftfahrzeugs, vorzugsweise mittels eines Kamerasystems; - Ermittlung der Position der photovoltaikfähigen Oberfläche an dem Kraftfahrzeug, vorzugsweise mittels des Kamerasystems; - Ermittlung der Richtung, aus der das Licht kommt, vorzugsweise mittels des Kamerasystems; - Einstellung der Spiegel derart, dass das durch die Spiegel umgelenkte Licht auf die photovoltaikfähige Oberfläche gerichtet ist, wobei die Einstellung vorzugsweise mittels des Steuerungssystems vorgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ermittlung der Position von Glasflächen an dem Kraftfahrzeug, vorzugsweise mittels des Kamerasystems, erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Spiegel hinsichtlich eines Nickwinkels und/oder eines Gierwinkels erfolgt, wobei vorzugsweise der jeweilige Gier- und Nickwinkel eines Spiegels auf Basis der relativen Position des Spiegels zur photovoltaikfähigen Oberfläche und der Richtung, aus welcher das Licht eintrifft, bestimmt und eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass während der Einstellung eines Spiegels der jeweilige Gier- und Nickwinkel mittels des Steuerungssystems anhand eines fortlaufend von dem Kamerasystem detektierten Bildes ermittelt und bei Bedarf korrigiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegel einzeln nacheinander eingestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung, aus der das Licht kommt, vorzugsweise mittels des Kamerasystems, nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer erneut ermittelt wird und die Spiegel bei Bedarf entsprechend neu eingestellt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegel in einer Ruheposition sind, solange sie nicht für das Laden eines Energiespeichers verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug mehrere photovoltaikfähige Oberflächen umfasst, wobei jeder der photovoltaikfähigen Oberflächen ein Spiegel zugeteilt wird und/oder die durch die Spiegel umgelenkte Lichtenergie gleichmäßig auf die photovoltaikfähigen Oberflächen verteilt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Zu- und/oder Verteilung auf die photovoltaikfähigen Oberflächen eine, vorzugsweise minimale, Aufheizung des Kraftfahrzeug-Innenraums und/oder ein Auftreffwinkel des von einem Spiegel umgelenkten Lichts auf eine photovoltaikfähige Oberfläche berücksichtigt werden, um eine optimale Energieausbeute zu erreichen.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegel bei einer Initialisierung so ausgerichtet werden, dass das von diesen umgelenkte Licht kein Kraftfahrzeug trifft, die Spiegel anschließend einzeln bewegt werden und das Steuerungssystem aus einer Veränderung des von dem Kamerasystem detektierten Bildes ableitet, welcher Spiegel auf welche der photovoltaikfähigen Oberflächen gerichtet wird.
Verfahren zur Umwandlung von Lichtenergie, vorzugsweise Sonnenlichtenergie, in elektrische Energie an einem Kraftfahrzeug, welches eine photovoltaikfähige Oberfläche und einen Energiespeicher umfasst, wobei mittels der photovoltaikfähigen Oberfläche die Lichtenergie in elektrische Energie umgewandelt und mittels des Energiespeichers die elektrische Energie gespeichert wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der photovoltaikfähigen Oberfläche und einer Karosserie des Kraftfahrzeugs eine Kühlung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung aufgrund der Anordnung von photovoltaikfähiger Oberfläche und Karosserie mittels Konvektion erfolgt, wobei vorzugsweise zur Erhöhung der Konvektionsleistung ein Ventilator verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine mittels eines Temperatursensors in einem Spalt zwischen der photovoltaikfähigen Oberfläche und der Karosserie ermittelte Temperatur, vorzugsweise mittels eines Steuerungssystems des Kraftfahrzeugs, verwendet wird, um den Ventilator nach Bedarf an oder aus zu stellen.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung mittels Flüssigkeitskühlung erfolgt, wobei vorzugsweise der Wärmeaustausch mittels einer am Kraftfahrzeug vorhandenen Klimaanlage erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass überschüssige elektrische Energie dazu verwendet wird, den Innenraum des Kraftfahrzeugs zu kühlen.
Verfahren zur Kombination des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 12 mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die von einem am Kraftfahrzeug angeordneten Temperatursensor ermittelte Temperatur zur Optimierung der Einstellung der Spiegel verwendet wird.
System zum Umlenken und/oder zur Konzentration von Lichtenergie, vorzugsweise Sonnenlichtenergie, welche zum Laden eines Energiespeichers an einem Kraftfahrzeug verwendbar ist, wobei mittels einer an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs angeordneten photovoltaikfähigen Oberfläche die Lichtenergie in elektrische Energie umwandelbar und die elektrische Energie mittels eines Energiespeichers speicherbar ist, umfassend: - stationäre Spiegel, die vorzugsweise bezüglich eines Nickwinkels und/oder eines Gierwinkels verstellbar ausgeführt sind, wobei die Spiegel in einer Ebene nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sind; - ein Kamerasystem, welches vorzugsweise eine Weitwinkel-Kamera umfasst; - ein Steuerungssystem.
System zur Umwandlung von Lichtenergie, vorzugsweise Sonnenlichtenergie, in elektrische Energie an einem Kraftfahrzeug, welches eine photovoltaikfähige Oberfläche, ein Steuerungssystem und einen Energiespeicher umfasst, wobei mittels der photovoltaikfähigen Oberfläche die Lichtenergie in elektrische Energie umwandelbar und mittels des Energiespeichers die elektrische Energie speicherbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die photovoltaikfähige Oberfläche derart beabstandet von der Karosserie des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, dass der dazwischen gebildete Spalt zur Kühlung nutzbar ist.
System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventilator in dem Spalt angeordnet ist und/oder die photovoltaikfähige Oberfläche und die Karosserie derart zueinander angeordnet sind, dass ein an dem Spalt gebildeter Lufteinlass an einer niedrigeren Position als ein an dem Spalt gebildeter Luftauslass angeordnet ist.
System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Spalt ein System zur Flüssigkeitskühlung angeordnet ist, wobei dieses vorzugsweise hinsichtlich eines Wärmeaustauschers mit einer am Kraftfahrzeug vorhandenen Klimaanlage verbunden ist.
System nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Spalt ein Temperatursensor angeordnet und derart ausgeführt ist, die Temperatur zwischen der photovoltaikfähigen Oberfläche und der Karosserie zu ermitteln.
System nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bereich der photovoltaikfähigen Oberfläche auf der Karosserie eine Isolierung angeordnet ist, die eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist und derart ausgelegt ist, Wärmestrahlung zu reflektieren.
Anordnung von einem System nach Anspruch 19 sowie einem System nach einem der Ansprüche 20 bis 24, wobei vorzugsweise das Steuerungssystem des Systems nach Anspruch 19 mit dem Steuerungssystem des Systems nach einem der Ansprüche 20 bis 24 kommunikativ verbunden ist.