DE202008010208U1

DE202008010208U1 - Energiesystem für Fahrzeuge

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Publication number: DE202008010208U1
Application number: DE202008010208U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2008-07-31
Publication date: 2008-11-27
Anticipated expiration: 2018-08-01

Abstract

Energiesystem für Kraftfahrzeuge, Lastkraftwagen und großvolumige Transportmittel aller Art, sowie deren Anhänger, Auflieger, Wagen, Waggons und Container sowohl zu Land, zu Wasser und in der Luft, gekennzeichnet durch das Anordnen von handelsüblichen, auf einer Trägerfolie vorkonfektionierten Solar-Dünnschichtzellen [3] mit Triple-Junction-Technologie auf ungenutzten, annähernd horizontalen Flächen, oben genannter Transportmittel. Das Fixieren der Zellen erfolgt auf sämtlichen im Fahrzeugbau üblichen Werkstoffen, wie Metall oder formstabilen Verbundstoffen etc. bis hin zu flexiblen Planen, mit unterschiedlich glatten oder rauen Oberflächen, durch Verkleben mit einem dünnschichtigen, auf die Untergründe entsprechend abgestimmten witterungs- und alterungsbeständigen Klebstoff. Das Verkleben kann über die gesamte Auflagefläche der Zellen oder über spezielle Teilflächen wie Randbereiche erfolgen. (1)

Description

2.0 Problemstellung:
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem, sind die steigenden Energiekosten und in diesem Zusammenhang der Energieverbrauch bei Kraftfahrzeugen und Transportmitteln aller Art. Der Energiebedarf wird insbesondere durch den Betrieb unterschiedlicher elektrischer Verbraucher gesteigert. Die gängigste Versorgung mit elektrischem Strom erfolgt über eine Stromerzeugung mittels über die kraftstoffbetriebenen Motoren angetriebenen Aggregate oder „Lichtmaschinen".
Die Aufgabenstellung wird darin gesehen, eine Gerätekombination, nachfolgend „Energiesystem für Kraftfahrzeuge" genannt zu entwickeln, das Energie liefert, ohne kraftstoffbetriebene Aggregate in Anspruch zu nehmen.
3.0 Lösung und Schutzanspruch
3.1 Beschreibung der Erfindung:
Die Erfindung beschreibt ein Solar betriebenes „Energiesystem für Kraftfahrzeuge", Lastkraftwagen und großvolumige Transportmittel aller Art, sowie deren Anhänger, Auflieger, Container, Wagen und Waggons, sowohl zu Land, zu Wasser und in der Luft, welches beim Betrieb sämtlicher -sekundärer Stromverbraucher- als alleinige, oder die kraftstoffbetriebenen Aggregate entlastende Energiequelle (elektrischer Strom) genutzt werden kann.
Als -sekundäre Stromverbraucher- gelten alle Verbraucher und Geräte, die nicht zum ordnungsgemäßen Betrieb eines der oben genannten Fahrzeuge erforderlich sind, wie z. B. Klimaanlage, Lüftung, Standheizung, Sitzheizung etc. oder aber speziell bei Lastkraftwagen zusätzlich vorhandene Kühlaggregate, Kaffeemaschinen, TV, Bürokommunikationsgeräte etc..
Aus Sicherheitsgründen ist der konkrete Betrieb auf diese -sekundären Verbraucher- beschränkt. Bei einer sichergestellten Funktion der vorhandenen und für den Fahrzeugbetrieb erforderlichen stromerzeugenden Aggregate, können diese durch Einspeisen überschüssiger Energie aus dem Betrieb der Erfindung, zusätzlich entlastet werden. Auch ist das Zwischenspeichern der zusätzlich gewonnenen Energie, über entsprechende Speichermodule [2] möglich. Das „Energiesystem" definiert sich durch die Kombination der einzelnen Module (Solar Dünnschichtzellenfolien [3] aller Art, Wechselrichter [1], Steuermodul [4] und Speichermodul [2]) und dem Platzieren auf bisher noch nicht genutzten Flächen. Hier sind speziell das Dach eines LKW-Aufliegers, sowie das Dach eines Containers, eines Schiffes etc. gemeint. Der technische Einsatzbereich umfasst Fahrzeuge und Transportmittel aller Art, wie oben aufgeführt, sowohl zu Land, zu Wasser und in der Luft.
Eine sinnhafte Übertragung der Erfindung auf sämtliche Transportmittel mit ebenfalls -sekundären Stromverbrauchern- und die sinnhafte Übertragung der Erfindung auf weitere -sekundäre Stromverbraucher- aller Art ist möglich.
3.2 Technische Beschreibung:
Um die erforderliche, aus dem Betrieb der Erfindung entlastende Energie zu gewinnen, sind Solarzellen [3] auf annähernd horizontalen Flächen oben genannter Transportmittel anzuordnen, die in Kombination mit einem Wechselrichter [1] und entsprechendem Steuermodul [4] ein betriebsfertiges Grund-System bilden. Die Position von Wechselrichter [1] und Steuermodul [4] am Fahrzeug ist variabel, in Abhängigkeit zu den wirtschaftlichsten Leitungswegen durchzuführen, wobei die Möglichkeiten durch Konstruktion und Geometrie des zu versorgenden Objektes bestimmt werden. Die über das System gewonnene Energie (elektrischer Strom) wird an die -sekundären Verbraucher- abgegeben, um diese zu betreiben. Überschüssige Energie wird zur Entlastung in den primären Energiekreislauf (Elektrik) eingespeist oder für zeitversetzten Betrieb (z. B. in Dunkelfasen) in geeigneten, dem Stand der Technik entsprechenden Speichermodulen [2] zwischengespeichert, wobei die Speicherkapazität in Abhängigkeit zu den Anschaffungskosten variabel sein kann. Das Aufladen der Speichermodule [2] erfolgt im Mehrkanalbetrieb des Systems. Das Steuermodul [4] managet unter anderem die Abgabe der gespeicherten Energie in lichtschwachen Betriebsphasen.
Bei den Solarzellen [3] handelt es sich um derzeit bereits handelsübliche Dünnschichtzellen mit Triple-Junction-Technologie, die vorkonfektioniert auf einer Trägerfolie erhältlich sind. Das Fixieren der Zellen erfolgt auf sämtlichen im Fahrzeugbau üblichen Werkstoffen, wie Metall oder formstabilen Verbundstoffen etc. bis hin zu flexiblen Planen, mit unterschiedlich glatten oder rauen Oberflächen, durch Verkleben mit einem dünnschichtigen, auf die Untergründe entsprechend abgestimmten witterungs- und alterungsbeständigen Klebstoff. Das Verkleben kann über die gesamte Auflagefläche der Zellen oder über Teilflächen erfolgen.
Aufgrund des Wirkungsgrades der Dünnschichtzellen [3] kann der Betrieb des „Energiesystems" und somit der Betrieb der -sekundären Stromverbraucher- bei unterschiedlichsten Lichtverhältnissen erfolgen.
3.3 Wirtschaftlichkeit:
Aufgrund von Einsatz und Kombination bereits vorhandener und handelsüblicher Module, handelt es sich um ein extrem wirtschaftliches System, da kostenintensive Entwicklungsmaßnahmen auf einen Bruchteil reduziert werden können.
3.4 Anwendungsbeispiel:
Beispielhaft wird hier der bevorzugte Einsatz des „Energiesystems" bei Lastkraftwagen mit gängigen Aufliegern mit Kofferaufbau, Tautlinern, sowie Auflieger mit Planenabdeckung aufgezeigt. Die Sinnhafte Übertragung der Erfindung auf sämtliche Transportmittel mit ebenfalls -sekundären Stromverbrauchern-, ist hiermit ebenfalls abgedeckt.
Das konstruktive Fixieren der Solarzellen [3] erfolgt durch Verkleben auf Dachflächen gängiger Sattelauflieger mit Kofferaufbau oder Tautlinern. Als Träger dient die vorhandene, unterschiedlich glatte und relativ formstabile Oberfläche der Dachkonstruktion. Aufgrund der Flexibilität der Zellen und das vorgesehene Fixieren durch Verkleben, kann auch eine Anordnung auf Dachflächen mit Planenabdeckung erfolgen ohne das System zu beeinträchtigen.
Als bevorzugte Position von Wechselrichter [1] und Steuermodul [4] sei die Nähe der gegebenen Schnittstelle zwischen Zugmaschine und Auflieger genannt, da hier die Übergabepunkte sämtlicher Medien angeordnet sind. Die zu verlegenden Leitungen werden in Schutzschläuchen oder geeigneten Schutzrohren nach Stand der Technik für Elektroinstallationen verlegt. In Abhängigkeit zur Betriebsart und der zu versorgenden -sekundären Stromverbraucher- kann es erforderlich sein, Wechselrichter [1] und Steuermodul [4] an der Zugmaschine oder direkt am Auflieger anzuordnen. Folgende Varianten sind möglich.

• Betreiber mit nur einer Zugmaschine und mehreren Aufliefern, die zu unterschiedlichen Zeiten genutzt werden, ordnen Wechselrichter [1] und Steuermodul [4] an der Zugmaschine an und statten die Auflieger nur mit Solarzellen aus.
• Für Auflieger von Kühltransportern ist es sinnvoll, Wechselrichter [1] und Steuermodul [4] direkt am Auflieger zu platzieren, um so ein funktionsfähiges System zu erhalten, welches von der Zugmaschine unabhängig genutzt werden kann.

Grundsätzlich können mit der durch das „Energiesystem" gewonnenen Energie Stromverbraucher wie Kühlaggregate, Klimaanlage, Heizungen aller Art, wie Standheizung und Sitzheizung komplett- oder teilversorgt werden. Des Weiteren können z. B. Kaffeemaschinen, TV, Bürokommunikationsgeräte im Standbetrieb des Fahrzeugs versorgt werden.

Claims

Energiesystem für Kraftfahrzeuge, Lastkraftwagen und großvolumige Transportmittel aller Art, sowie deren Anhänger, Auflieger, Wagen, Waggons und Container sowohl zu Land, zu Wasser und in der Luft, gekennzeichnet durch das Anordnen von handelsüblichen, auf einer Trägerfolie vorkonfektionierten Solar-Dünnschichtzellen [3] mit Triple-Junction-Technologie auf ungenutzten, annähernd horizontalen Flächen, oben genannter Transportmittel. Das Fixieren der Zellen erfolgt auf sämtlichen im Fahrzeugbau üblichen Werkstoffen, wie Metall oder formstabilen Verbundstoffen etc. bis hin zu flexiblen Planen, mit unterschiedlich glatten oder rauen Oberflächen, durch Verkleben mit einem dünnschichtigen, auf die Untergründe entsprechend abgestimmten witterungs- und alterungsbeständigen Klebstoff. Das Verkleben kann über die gesamte Auflagefläche der Zellen oder über spezielle Teilflächen wie Randbereiche erfolgen. (1)
Energiesystem für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Dünnschichtzellen [3] mit einem Wechselrichter [1] und entsprechendem Steuermodul [4] zu einem betriebsfertigen System kombiniert werden. Wechselrichter [1] und Steuermodul [4] werden an der Zugmaschine angeordnet. Die Anschlüsse zu den Dünnschichtzellen [3] erfolgen als lose Kupplungsanschlüsse. Die Leitungen werden bis zum Übergabepunkt in Schutzschläuchen verlegt. Das über das Steuermodul [4] geregelte System kann im Ein- oder Mehrkanalbetrieb genutzt werden und dadurch eine oder mehrere Abnehmergruppen mit Energie versorgen. (2)
Energiesystem für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1 + 2 dadurch gekennzeichnet, dass Wechselrichter [1] und Steuermodul [4] in Abhängigkeit zu den wirtschaftlichsten Leitungswegen am abkoppelbaren Anhänger, Auflieger o. ä positioniert werden, was durch Konstruktion und Geometrie des zu versorgenden Objektes bestimmt wird. Die Anschlüsse der Komponenten untereinander erfolgen als Festanschlüsse. (3)
Energiesystem für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 2 + 3 dadurch gekennzeichnet, dass Speichermodule [2] in das System eingebunden werden. Die Position der Speichermodule [2] folgt der Position von Wechselrichter [1] und Steuermodul [4]. Das Aufladen der Speichermodule [2] erfolgt im Mehrkanalbetrieb des Systems. Das Steuermodul [4] managet die Abgabe der gespeicherten Energie in lichtschwachen Betriebsphasen. (4)