DE9007361U1 - Vorrichtung zur Umwandlung von Sonnenenergie in Strom, insbesondere zum Nachladen der Batterien elektrisch angetriebener Fahrzeuge - Google Patents

Description

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VNR: 106 984 Nürnberg, 14.02.19 91

S/Gr

Fränkisr &Ggr;-siS ''" ^rlanawet-K AG, Hainstraße 34, "500 Nürnberg 40

Vorrichtung zur Ui.¹ a: ^lunv von Sonnenenergie

in Strom, insbesondere zum Nachladen der Batterien elektrisch angetriebener Fahrzeuge

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Umwandlung von Sonnenenergie in Strom umfassend eine Mehrzahl von mit photovoltaischen Elementen bestückten Platten, welche mittels einer Nachfüheinrichtung an den sich jahreszeitabhängig verändernden Sonneneinfallswinkel in ihrer Neigungseinstellung veränderbar sind, insbesondere zum Nachladen der Batterien elektrisch angetriebener Fahrzeuge.

Mit photovoltaischen Elementen bestückte Platten werden bereits in erheblichem Umfang an Hausdächern zur Gewinnung von Strom für den häuslichen Bedarf eingesetzt. Nachteilig an diesen Platten ist, daß sie deshalb einen relativ schlechten Wirkungsgrad haben, weil der Sonneneinfallswinkel sich mit der Jahreszeit und

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natürlich auch mit der Tageszeit verändert und dementsprechend ein annähernd senkrechter Einfall des Sonnenlichts in der Regel nicht erreichbar ist.

Von sogenannten Sonnen.drmen, bei welchen entweder Parabolspiegel zur Konzentration des Sonnenlichts oder auch mit photovoltaischen Elementen bestückt«=· Platten flächig über einen größeren Bereich angeordnet sind, ist es grundsätzlich schon bekannt, diese Spiegel bzw. Platten mit Hilfe von Nachführeinrichtungen dem jeweiligen Sonnenstand anzupassen.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie entsprechend dem jeweiligen Sonnenstand eine möglichst optimale Stromausbeute liefert und so vor allem dazu geeignet ist, den momentanen Tachladebedarf von elektrischen Fahrzeugen, insbesondere elektromotorisch getriebenen Kraftfahrzeugen, zu decken und als eine Art Solartankstelle zu fungieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Platten im Bereich ihrer seitlichen Außenränder an Je einem vertikalen Haltering schwenkbar derart angeordnet sind, daß die Platten sich entlang einer Sehne des Halterings erstrecken, wobei eine Mehrzahl derprtiger Halteringe mittel⁷ Seilen Übereinander an einem Traggestell angeordnet ist.

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß eine Mehrzahl von Platten angeordnet werden kann, um hierdurch die

erforderliche hohe Leistung zu erhallen, wobei jede einzelne Platte aus dieser Mehrzahl von Platten individuell relativ zur Sonne winkele Instellbar ist, so daß eine vorteilhafte Anpassung an den jeweiligen Sonnenstand erreichbar Ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung IsL vorgesehen, daß die Halteringe durch Stahlrohrringe gebildet sind und die Haiteselle Ausnehmungen der Ringe durchsetzen. ijS Ist auf diese Welse möglich, die Ringe auf die Seile aufzureihen und sie dementsprechend In einfacher Welse zu lagern.

Günstigerweise sind die Halteringe an den Halteseilen wenigstens Im Bereich eines Schnittpunktes mittels einer Feststellmutter festlegbar, die mit &ogr;inem konischen Feststellabschnitt zusammenwirkt. Diese Art der Festlegung ist einerseits einfach und ermöglicht andererseits erforderlichenfalls auch eine Höheneinstellung der Ringe und dementsprechend auch der daran befestigten Platten.

Die Platten können an den Ringen mittels einer Schwenklageranordnung schwenkbar angeordnet sein.

Im Gegensatz zu einer Anordnung, bei welcher eine Winkeleinstellung der Platten dadurch vorgenommen werden könnte, daß die Ringe als Ganzes verschwenkt werden, z.B. indem zwei an den Ringen angreifende Seile relativ zueinander längs verschoben werden, ist bei dieser Lösung ein individuelles Verschwenken jeder Platte in den jeweiligen Halteringen möglich.

Dabei kann mit Vorteil vorgesehen sein, daß an der der Schwenklageranordnung gegenüberliegenden Seite der Platte eine sich zwischen der entsprechenden Außenkante der Platte und der Innenseite der Halteringe erstreckende Verstellanordnung angeordnet ist. Diese kann guns tigerweise durch ein Verstellseil mit Verstellöse gebildet sein. Solche Verstellanordnungen werden z.B. zum Spannen von Zeltschnüren oder bei Segelbooten verwendet.

Zur Erzielung einer hinreichenden Vorspannung der Stahlseile einerseits und zum Ausgleich temperaturbedinger Längenänderungen kann vorgesehen sein, daß die Tragseile endseitig abgefedert befestigt sind, z.B. über y.nhraubenfedern.

Jeder Haltering wird vorteilhafterweise von wenigstens zwei Halteseilen, vorzugsweise Stahlseilen, durchsetzt. Hierdurch wird zusätzlich zu der Halterung in Längsrichtung auch eine Verdrehsicherung erreicht.

Das Traggestell kann wenigstens je einen im wesentlichen L-förmigen Tragarm auf jeder Seite umfassen, wobei das freie Ende des langen L-Schenkels in einem bodenseitigen Fundament verankert ist und der kurze L-Schenkel zur Befestigung der Halteseile dient. Es wird so also eine galgenartige Halteanordnung realisiert.

Der lange L-Schenkel des Traggestells kann gegenüber der Vertikalen geneigt sein, vorzugsweise ca. 80°. Hierdurch wird ein Freiraum für die Anbringung der Halteringe geschaffen.

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Der große L-Sehenkel und der kleine L-Schen!'pl können einen Winkel von ca. 110° einschließen, d.h. daß sich z.B. der kleine L-Schenkel leicht nach oben geneigt von dem großen L-Schenkel wegerstreckt, so daß dementsprechend die schrägverlaufenden Halteseile senkrecht in diesen kleinen L-Schenkel einmünden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht (teilweise geschnitten) einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Vorderansicht (teilweise geschnitten) der Vorrichtung nach Fig. 1 und

Fig. 3 eine Fig. 1 entsprechende Seitenansicht eines Halter¹'ngs in vergrößertem Maßstab.

Eine in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung soll insbesondere dazu dienen, die Batterien elektromotorisch angetriebener Kraftfahrzeuge nachzuladen. Im einzelnen nicht dargestellt sind die elektrischen Installationen, insbesondere die zum Anschluß des Kraftfahrzeugs bzw. dessen Batterien dienende Steckverbindung.

Im Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäße Vorrichtung an einer durch eine Mauer 1 gebildeten Geländeabstufung angeordnet, wobei der untere Bereich zum Heranfahren des Fahrzeuges dient, und wobei im

oberen Bereich 3 ein Fundament 4 für die Traganordnung 5 angeordnet ist. Außerdem ist oberhalb der Mauer 1 ein Geländer 6 vorgesehen, so daß der Tankvorgang durch Personen beobachtet werden kann.

Die Traganordnung 5 ist als L-förmiger Galgen ausgebildet, wobei ein längerer L-Schenkel 7 mit seinem unteren freien Ende 8 in das im Boden versenkte Fundament 4 eingreift, und wobei sirn an das obere Ende ein kürzerer L-Schenkel 10 anschließt, der sich in einem Winkel von ca. 110° von dem längeren L-Schenkel 7 und bezogen auf den Boden-Bereich 2 nach oben geneigt weg erstreckt. Zwischen dem kürzeren L-Schenkel 10 und einem Fundament 11 mit Haltern 12 im Bereich 2 sind zwei Halteseile 13, 14 leicht zur Vertikalen geneigt gespannt. An der Seite des kürzeren L-Schenkels 10 sind Schraubenfedern 15 angeordnet , um thermische Längenänderungen der Halteseile i3, 14, welche als Stahlseile ausgebildet sind, ausgleichen zu können.

An den Halteseilen 13, 14 sind übereinander Halteringe 16 angeordnet.

An jedem Haltering 16 sind zwei mit photovoltaischen Elementen bestückte Platten 17 parallel zueinander, gegeneinander versetzt angeordnet.

Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, besteht jede Platte 17 aus zwei Plattensegmenten 17a, 17b.

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Die Halteringe 16 werden von den Halteseilen 13, 14 an Bohrungen 18 an der Unterseite der Halteringe 16 und an Bohrungen 19 an deren Oberseite durchsetzt.

Im Bereich der Bohrungen 19 sind Haltemuttern 20 vorgesehen, welche auf einen Konusabschnitt 21 aufschraubbar sind, der die Halteseile 13, 14 umgibt, so daß durch das Anziehen der Muttern 20 die Konusabschnitte 21 gegen die Halteseile 13, 14 gedrückt und damit die Halteringe 16 an den Halteseilen 13, 14 höhenverstellbar festgelegt werden.

Die mit photovoltaischen Elementen bestückten Platten 17 sind im Bereich ihrer halteringseitigen oben bzw. unten liegenden Längskante 22 mit einer scharnierartigen Schwenklageranordnung 23 versehen, so daß sie gegen den jeweiligen Haltering 16 verschwenkt werden können. Im Bereich ihrer innenliegenden, freien Längskante 24 sind Halteösen 25 für Seile 26 angeordnet, deren jeweils anderes Ende über Ösen 27 am Haltering 16 unter Zwischenschaltung von Längen-Verstellösen befestigt ist. Durch eine Längenverstellung der Seile 26 über die Verstellösen 28 ist es in Verbindung mit den Schwenklageranordnungen 23 dementsprechend möglich, die Neigung der Platten 17 zu verändern unter Wahrung der Parallelität der Platten 17 zueinander und so dem jeweiligen Sonnenstand anzupassen.

In Abwandlung des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels kann auch vorgesehen sein, daß die Halteselle 13, 14 nicht Bohrungen in den Halteringen 16 selbst, sondern in an den Halteringen 16 befestigten

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Laschen durchsetzen, um auf diese Weise eine Schwächung der Halteringe 16 durch die Bohrungen zu vermindern.

Weiterhin kann in Abwandlung der vorstehend beschriebenen Ve r-stel !seile für die Verstellanordnung auch vorgesehen sein, daß diese durch zwei teleskopartig inetnanderschiebbare Rohre gebildet isi_; -ilche endseitig gequetscht und mit einer Bohrung versehen sind, so daß diese End«n einerseits an der Außenkante einer Platte und andererseits an einem Haltering schwenkbar angelenkt werden können. Die Feststellung kann z.B. mittels einer Madenschraube erfolgen, welche eine Gewindebohrung des äußeren Teleskoprohres durchsetzt und an einem geriffelten Bereich des inneren Teleskoprohres angreift.

Claims (11)

- 9 Ansprüche

1. Vorrichtung zur Umwandlung von Sonnenenergie in Strom umfassend eine Mehrzahl von mit photovoltaisehen Elementen bestückten Platten, welche mittels einer Nachführeinrichtung an den sich jahrs?,sitabhängig verändernden Sonneneinfailswinkel in In^er Netgungseirt-Stellung veränderbar sine*, insbesondere zum Nachladen der Batterien elektrisch angetriebener Fahrzeuge, dadurch geKe,;r~ lehnet, daß cHe PIs ten (17) im Bereich ihrer ältlichen ^ußenrander (Längskanten 22) an je einem vertikalen Halterine , x6) schwenkbar derart angeordnet sind, daß dt~ Platten (17) sich entlang einer Sehne des Halterings (16) erstrecken, wobei eine Mehrzahl derartiger Halteringe (16) mittels Seilen (13, 14) übereinander an einem Traggestell angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteringe (16) durch Stahlrohrringe gebildet sind, und die Halteseile (13, 14) Ausnehmungen (18, 19) der Halteringe (16) durchsetzen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteringe (16) an den Halteseilen (13, 14) wenigstens im Bereich eines Schnittpunktes mittels einer Feststellmutter (20) festlegbar sind, die mit einem konischen Feststellabschnitt (21) zusammenwirkt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (17) an den Halteringen (16) mittels einer Schwenklageranordnung (22) schwenkbar angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der der Schwenklageranordnung (22) gegenüberliegenden Seite der Platte (17) eine sich zwischen der entsprechenden AüJ.en' nte (24) der Platte (17) und der Innenseite der Haiceringe (16) erstreckende Verstellanordnung angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ve rs te 11 anordnung durch ein vV-rstellseil (26) mit Verstellöse (28) gebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragseile (13, 14) endseitig abgefedert befestigt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t, daß jeder Haltering (16) von wenigstens zwei Halteseilen (13, 14), vorzugsweise Stahlseilen, durchsetzt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Traggestell (5) auf jeder Seite wenigstens einen im wesentlichen L-förmigen Tragarm umfaßt, wobei das freie Ende (8) des langen L-Schenkels (7) in einem bodenseitigen Fundament (4) verankert ist und der kurze L-Schenkel (10) zur Befestigung der Halteseile (13, 14) dLent.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der lange L-Schenkel (7) gegenüber der Vertikalen geneigt, vorzugsweise ca. 80° geneigt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß langer L-Schenkel (7) und kleiner L-Schenkel (10) einen Winkel von ca. 110° einschließen.