EP2349825A1

EP2349825A1 - Solargenerator

Info

Publication number: EP2349825A1
Application number: EP09752726A
Authority: EP
Inventors: Richard Feichtinger; Rolf Maier
Original assignee: Ammersee Solar GmbH
Current assignee: FEICHTINGER, RICHARD; MAIER, ROLF
Priority date: 2008-10-17
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2011-08-03
Also published as: CN102245466A; US20120042936A1; DE102008053605A1; WO2010043409A1; WO2010043409A9

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Solargenerator mit einer Tragstruktur, insbesondere Fahrradanhänger, an der mindestens ein Rad (2) angebracht ist, mit einem Solarmodul (3) und mit mindestens einem elektrischen Modul (4, 5, 6, 7, 8, 9), dadurch gekennzeichnet, dass das Solarmodul (3) an einem Kasten (10), insbesondere einer Kunststoffbox, befestigt ist, wobei mindestens ein elektrisches Modul (4, 5, 6, 7, 8, 9) vorgesehen ist, wobei das elektrische Modul (4, 5, 6, 7, 8, 9) zum Schutz vor Regen vom Kasten (10) seitlich und wenigstens vom Solarmodul (3) von oben abgedeckt ist.

Description

Solargenerator

Die Erfindung betrifft einen Solargenerator mit einer Tragstruktur, an der mindestens ein Rad angebracht ist. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Fahrradanhänger. Handwagen und Anhänger, insbesondere Fahrradanhänger, sind in verschiedenen Bauarten bekannt.

In entlegenen Gebieten, in denen kein Stromnetz zur Versorgung verfügbar ist, werden lokale Stromgeneratoren zur Stromerzeugung verwendet. Dies geschieht zumeist mit Benzin- oder Dieselaggregaten, welche aber den Nachteil haben, dass ständig Treibstoff gekauft und zum Aggregat transportiert werden muss. In vielen Gebieten steht daher kein Strom zur Verfügung, Beleuchtung wird, wenn überhaupt, mit Petroleumlampen erzeugt. Dadurch fehlt es an Kühlschränken für Medikamente und anderen von Stromversorgung abhängigen Einrichtungen. Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien hat den Vorteil, keine Treibstoffkosten und damit laufende Betriebskosten zu verursachen. Während Wind und Wasserkraft stark stationär gebunden ist, hat Solarenergie das Potential, neben schon vielfach errichteten stationären Anlagen auf Dächern oder speziellen bodenverankerten Ständerungen auch einfach transportabel gestaltet zu werden.

FR 2 795 569 Al offenbart einen portablen Solargenerator als eine geschlossene Box, in dem der Akkumulator zur Speicherung der Energie und Laderegler sowie Wechselrichter untergebracht sind. Die Box ist mit einem Solarmodul bedeckt und so konstruiert, dass das Solarmodul je nach Lage auf einem der verschiedenen Seitenflächen eine von drei verschiedenen Neigungswinkeln zur Erdoberfläche einnehmen kann, so dass der Solargenerator je nach geographischer Breite, Jahres- und Tageszeit in der besten der drei Möglichkeiten ausgerichtet werden kann. Die gesamte Box wiegt etwa 20 kg und kann damit kurze Strecken getragen oder auf ein Fahrzeug geladen werden, aber nicht leicht über längere Strecken ohne Hilfsmittel transportiert werden. Durch das geringe maximale Gewicht sind den elektrischen Leistungsdaten, insbesondere wegen dem Gewicht des Akkumulators, Grenzen gesetzt. Zudem sind keine Einrichtungen zur Verhinderung des Hitzestaus unter dem abdeckenden Solarmodul in der Box beschrieben. Die Lebensdauer der Akkumulatoren ist dadurch sehr kurz.

US 6 396 239 Bl offenbart einen portablen Solargenerator, dessen Solarmodule in zwei Achsen drehbar an einem Mast befestigt sind und damit zur Sonne ausgerichtet werden können. Der Mast ist an einem Basiskasten befestigt, welcher den Akkumulator beinhaltet, und an dessen Bodenseite fünf Rollen befestigt sind. Der Solargenerator lässt sich damit auf ebenem und glattem Boden verschieben und verstellen, aber nur schwerlich auf unebenem Boden bewegen. Außerdem ist aufgrund der hohen Bauform eine starke Anfälligkeit gegenüber Wind gegeben. Die beschriebene Anlage kann schlecht transportiert wer- den, weil sie für den Transport mittels Fahrzeug viel Platz einnimmt und nur auf ziemlich ebenen Boden gezogen werden kann.

DE 200 13 064 Ul offenbart eine auf einer Sackkarre gebaute mobile Solaranlage, welche über nicht allzu lange Strecken per Hand transportierbar ist. Die elektrischen Bestandteile der Anlage sind offen montiert und dadurch Witterungseinflüssen, insbesondere Regen, Spritzwasser oder Staub, ausgesetzt.

FR 2 463 566 A offenbart eine auf einer Schubkarre gebauten mobile Solaranlage, welche über nicht allzu lange Strecken per Hand transportierbar ist. Das Solarmodul ist auf einem Mast montiert, sodass eine hohe Windanfälligkeit gegeben ist. Die elektrischen Komponenten sind in einer Box untergebracht. Es sind keine Vorrichtungen zur Verminderung des Hitzestaus in der Box beschrieben. Akkumulatoren verlieren in kurzer Zeit ihre Kapazität, wenn sie zu heiß werden.

DE 4 027 365 Al offenbart einen handelsüblichen Fahrradanhänger, in dem Akkumulatoren zur Stromversorgung eines den Fahrradanhänger ziehenden Elekt- rofahrrades untergebracht sind. Es wird vorgeschlagen, die Akkumulatoren mit Solarmodulen abzudecken. Es sind keine Einrichtungen zur Verhinderung des Hitzestaus unter dem abdeckenden Solarmodul im Bereich der Akkumulatoren beschrieben. Es sind keine weiteren elektrischen Geräte wie Laderegler beschrieben. Der beschriebene Fahrradanhänger mit ab- deckendem Solarmodul ist nicht praxistauglich, da die Akkumulatoren in kurzer Zeit ihre Kapazität verlieren, wenn sie zu heiß werden oder wenn sie überladen werden, ganz besonders, wenn beides zutrifft.

Außerdem sind mehrere mobile Solaranlagen offenbart, die einen Kraftfahrzeuganhänger als Baugrundlage haben und von Gewicht und Größer darauf ausgelegt sind, mit einem Kraftfahrzeug transportiert zu werden. Insbesondere sind solche Vorrichtungen in US 5 969 591 A, GB 2 339 747 A, WO 02/056440 A2 und WO 2007/039732 A2 beschrieben.

Ein Transport über weitere Strecken per Hand oder Fahrrad ist damit für die meisten offenbarten Lösungen ausgeschlossen. Sie sind ebenfalls nicht dafür ausgelegt, kostengünstig in Container über weitere Strecken transportiert zu werden, da sie nicht aus effizient stapelbaren Teilen bestehen. Zudem wird in den offenbarten Lösungen das Problem des Hitzestaus unter den Solarmodulen nicht Rechnung getragen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Solargenerator, insbesondere Fahrradanhänger, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar und transportierbar ist.

Die vorab angegebene Aufgabe wird durch einen Solargenerator, insbesondere Fahrradanhänger, wie er in dem unabhängigen Patentanspruch 1 offenbart ist, gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.

Der Solargenerator umfasst vorzugsweise eine Bauform, die leicht per Hand oder Fahrrad über längere Strecken gezogen werden kann. Damit kann der Solargenerator je nach lokalem Bedarf an Elektrizität zum jeweiligen Einsatzort gebracht werden. Der Solargenerator ist vorzugsweise ähnlich einem Fahrradanhänger konstruiert und damit speziell auch dafür geeignet, per Fahrrad über längere Strecken gezogen zu werden. In Ermangelung eines Fahrrads kann der Solargenerator auch per Hand gezogen werden. Dies bietet sich insbesondere auch für ein für Fahrräder schlecht geeignetes Terrain an. Der Solargenerator ist vorzugsweise so konstruiert, dass eine Vorrichtung zum einfachen Wechsel zweier verschiedener Deichseln, einer mit Handgriff zum Ziehen per Hand, einer mit Kupplung zum Ziehen per Fahrrad, versehen ist. Der Solargenerator ist vorteilhafterweise so konstruiert, dass er in halbfertigem Zustand platzsparend transportiert werden kann, so dass große Mengen davon rationell, zum Beispiel in Containern, über weite Strecken transportiert werden können. Die halbfertigen Teile können auch von weit auseinander liegenden Produktionsstätten kommen und zur einfachen Endmontage in die Region des geplanten Einsatzes rationell transportiert werden. Im Einsatzland zusammengebaut kann er dann auf seinen Rädern leicht gezogen werden, so dass auch leistungsfähige Ausführungen möglich sind, die schwerer sind als von Hand zu tragen. In einer bevorzugten Ausführung hat der Solargenerator zwei Räder, welche mit Luftreifen bestückt sind, sodass er auch auf nicht glatten Wegen leicht gezogen werden kann. Mindestens ein Solarmodul ist auf dem Wagen befestigt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist der Solargenerator mit einer Vorrichtung zur Speicherung der Energie, insbesondere einem Akkumulator, ausgestattet. Unter dem Solarmodul über der Wagenachse ist zum Beispiel ein Akkumulator platziert, daneben Laderegelung und Wechselrichter. Der Schwerpunkt des Wagens ist so gewählt, dass der Wagen abgelegt zwei stabile Lagen einnehmen kann, entweder nach hinten gekippt mit dem Solarmodul in steilerer Stellung, oder nach vorne gekippt mit dem Solarmodul in wenig steiler Stellung, so dass der Solargenerator je nach geographischer Breite, Jahres- und Tageszeit in der besseren der beiden Möglichkeiten ausgerichtet werden kann. Eine dritte, steilste, Stellung kann durch schräg geöffnetes Solarmodul erreicht werden. Die Richtung zur Sonne wird durch kurzes Anheben des Solargenerators und Drehung um die eigene Achse bewerkstelligt. An der Deichsel kann ein drittes, kleineres Rad befestigt sein, ähnlich wie bei Autoanhängern oder Wohnwagen, welches nicht dem Transport dient, sondern nur im Stand benötigt wird. In einer bevorzugten Ausführung ist ein Standrad in einer festen Stellung quer zur Wagenfahrtrichtung und damit zum Solarmodul eingebaut und hat einen langsamen Antrieb mittels Schrittmotor und Untersetzungsgetriebe, so dass der Solargenerator sich mit Hilfe des Antriebs von selbst der Sonne nachdrehen kann.

In einer anderen bevorzugten Ausführung hat der Solargenerator vier Räder, welche mit Luftreifen bestückt sind, so dass er auch auf nicht glatten Wegen leicht gezogen werden kann. Mindestens ein Solarmodul ist auf dem Solargenerator befestigt. Die hintere Achse ist starr, die vordere drehbar und mit einer Deichsel verbunden, ähnlich einem Leiterwagen.

Die vordere Achse mit der Deichsel kann in einer bevorzugten Ausführung in feste Stellungen rechts oder links zum Solargenerator fixiert werden. Die Deichsel ist bevorzugt abnehmbar beziehungsweise austauschbar ausgeführt. Die Räder der vorderen Achse haben einen langsamen Antrieb mittels Schrittmotor und Untersetzungsgetriebe, so dass der Solargenerator sich mit Hilfe des Antriebs von selbst der Sonne nachdrehen kann.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung sind an einem Solargenerator mit Rädern, welche mit Luftreifen bestückt sind, so dass er auch auf nicht glatten Wegen leicht gezogen werden kann, mehrere Solarmodule so montiert, dass sie im Transportzustand zusammengeklappt sind und der Solargenerator eine transportgünstige Breite hat und die Solarmodule im stationären Betrieb aufgeklappt werden, so dass die Solarmodulfläche vergrößert wird. In einer weiteren bevorzugten Ausführung sind die aufge- klappten Paneele keine aktiven Solarmodule, sondern Spiegelflächen, welche zusätzliche Sonnenstrahlung auf das aktive Solarmodul werfen. Solche Solargeneratoren mit zusätzlichen Paneelen können mit einer wie oben beschriebenen Nachführeinrichtung versehen sein.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung hat einer der oben beschriebenen Solargeneratoren Vorrichtungen, welche im stationären Betrieb eine Verbindung zum Boden vorsehen, sodass der Solargenerator auch bei Wind betrieben werden kann. Die Räder sind in einer bevorzugten Ausführung mit einer Feststellbremse versehen, so dass der Solargenerator nicht so leicht wegrollen kann. Im Falle von den oben beschriebenen Nachführeinrichtungen ist die Feststellbremse so gebaut, dass Sie auf ein Differenzi- algetriebe auf der stationären Achse wirkt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung sind am Solargenerator Ösen für Seile so befestigt, dass der Solargenerator ähnlich einem Zelt mit Schnüren und Heringen im Boden verankert werden kann. Im Falle von den oben beschriebenen Nachführeinrichtungen sind die Ösen nahe dem Drehzentrum der stationären Achse angebracht, so dass die automatische Nachführung noch möglich ist. In einer bevorzugten Ausführung ist ein einachsiger Solargenerator, der im stationären Betrieb auf die vordere oder hintere Kante gekippt wird, an den Kanten oder den Ecken dieser Kanten mit Ankervorrichtungen so versehen, dass sie sich bei Bewegung des Solargenerators, zum Beispiel durch Wind, von selbst in den Boden verankern.

In einer bevorzugten Ausführung ist das Solarmodul in einen Kasten eingefasst, welche als Einheit eine oder mehrere elektrische Module, insbesondere Akkumulator, Laderegler, Wechselrichter, abdecken und dadurch vor Witterungseinflüssen, insbesondere Regen, Spritzwasser und Staub, von oben (durch das Solarmodul) und von der Seite (durch den Kasten) schützen. In einer bevorzugten Ausführung ist die Einfassung des Solarmoduls durch den Kasten mittels einer Dichtung, insbesondere einer Dichtung aus Gummi oder aus Silikon, wasserdicht ausgeführt, so- dass kein Regenwasser eindringen kann. Der Kasten kann in einer bevorzugten Ausführung aus Kunststoff gefertigt sein, insbesondere aus einem Thermoplast oder aus einem Duroplast mit dem jeweils geeigneten bekannten Bearbeitungsverfahren.

Die Einheit aus Kasten, insbesondere Kunststoffbox, mit eingefasstem Solarmodul ist bevorzugt so konstruiert, dass sie ineinander stapelbar ist und damit in großer Stückzahl effizient transportierbar, beispielsweise in Containern oder auf der Ladefläche von Kraftfahrzeugen. Die besagte Stapelbarkeit ineinander wird erreicht, indem die Wände des Kastens, insbesondere Kunststoffbox, konisch ausgeführt sind. In einer bevorzugten Ausführung wird mittels innen vorstehender Nasen die Distanz beim Ineinanderstapeln festgelegt und ein seitlicher Druck auf die konischen Wände im Stapel vermieden. Gleichzeitig kann die Distanz so gewählt werden, dass an der Rückseite des Solarmoduls genügend Platz für Anschlussbuchse, Anschlusskabel, Anschlussstecker und Isolierung bleibt.

In einer bevorzugten Ausführung sind Einrichtungen zum Schutz der elektrischen Module vor Überhitzung vorgesehen. Zum Schutz vor Überhitzung durch Hitzestau unter dem Solarmodul ist eine Isolierschicht direkt hinter dem Solarmodul angebracht. Diese Isolierschicht kann auch direkt in das Solarmodul integriert sein. Die Isolierschicht kann auch aus Vakuum bestehen, wie von Isolierfenstern bekannt und beispielsweise in US 4 683 154 A offenbart. In einer weiteren bevorzugten Ausführung wird der Hitzestau durch Kühleinrichtungen verhindert. Insbesondere ist besagter Kasten, insbesondere Kunststoffbox, in einer bevorzugten Ausführung mit Lüftungseinrichtungen, beispielsweise Lüftungsöffnungen, Lüftungsschlitze oder Lüftungslamellen ausgestattet. Die Lüftungseinrichtungen sind bevorzugt so gebaut, beispielsweise durch schräge Lamellen, dass Regenwasser oder Spritzwasser meist nach außen abläuft. Die Lüftungseinrichtungen beinhalten in einer weiter bevorzugten Ausführung Luftfilter, der als Staubschutz wirkt. Die Lüftungseinrichtungen sind bevorzugt an beiden Querseiten vorn und hinten angebracht, damit sich ein Luftström im Inneren ergibt, insbesondere durch einen Kamineffekt beim Abkippen des Solargenerators nach vorne oder hinten. Für einen erhöhten Luftstrom zum Schutz der besagten elektrischen Module ist in einer weiteren be- vorzugten Ausführung zusätzlich ein Kühlventilator installiert. Besagter Kühlventilator kann mit einer temperaturabhängigen Steuerung ausgestattet sein, der bei erreichen einer bestimmten Grenztemperatur einschaltet und die Luftzirkulation durch die Lüftungsschlitze erhöht. In einer weitern bevorzugten Ausführung ist an der Rückseite des Solarmoduls eine Wasserkühlung eingebaut. Dies kann beispielsweise mittels eines GFK-Moduls erreicht werden, wie in EP 1 860 706 Al offenbart. In einer bevorzugten Ausführung sind die Stromverbraucher über einen Sicherungsautomat mit thermischer Stromflussicherung angeschlossen, sodass bei erhöhter Temperatur die Entnahmeleistung stärker begrenzt wird. Dadurch wird einerseits erreicht, dass die von den elektrischen Modulen erzeugte Verlustwärme geringer wird und andererseits die elektrischen Module weiter weg von Ihrem Grenzbereich betrieben werden. Beides erhöht deren Lebensdauer.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist der Akkumulator mit einer Ansteckvorrichtung montiert, so dass er schnell gewechselt werden kann. Damit kann ein voller Akkumulator mitgenommen werden und ein leerer zur Aufladung eingesetzt werden. Dies ermöglicht zum Beispiel die räumliche Trennung von Stromerzeugung mit dem Solargenerator und Stromverbrauch. Beispielsweise kann ein Fahrrad mit einem Elektromotor ausgestattet sein und ebenso eine Ansteckvorrichtung für einen Akkumulator aufweisen. In einer weiteren bevorzugten Ausführung kann der Strom des Solargenerators mit einer Stromleitung zu einem mit einem Elektromotor ausgestatteten Fahrrad, welches den Solargenerator zieht, geleitet werden und damit direkt das Elektrofahrrad oder Elektromotorrad antreiben. In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist der Solargenerator selbst mit mindestens einem Elektromotor ausgestattet, um sein Fortbewegen zu erleichtern. In einer bevorzugten Ausführung sind die Elektromotoren als Radnabenmotoren direkt in die Räder integriert.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung können die Elektromotoren auch als Generatoren zum Bremsen und Energierückgewinnen genutzt werden. Die Steuerung kann von dem Elektrofahrrad übernommen werden oder mittels eines Sensors, der auf Zug und/oder Druck reagiert und in die Deichsel integriert ist, auf dem Solargenerator selbst vorgenommen werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist der Solargenerator mit einer Alarmeinrichtung ausgestattet, zum Beispiel gegen Diebstahl oder Sturm. Die Alarmeinrichtung ist zum Beispiel mit einem Bewegungssensor versehen, welcher Erschütterung registriert und bei überschreiten eines Schwellwertes einen Alarm auslöst, zum Beispiel durch einen akustischen Warnton. Die Aktivierung/Deaktivierung des Alarms kann beispielsweise durch Schlüssel oder Codeeingabe erfolgen. Als Diebstahlsicherung kann auch eine Lokalisierungseinrichtung eingebaut werden, welche den Aufenthaltsort regelmäßig misst, beispielsweise mittels GPS, und die Daten beispielsweise per Mobilfunk an einen Server überträgt oder lokal speichert und per Mobilfunk bei Bedarf ausgelesen wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist eine Messeeinrichtung für elektrische Zustände eingebaut sowie eine Anzeige, welche beispielsweise anzeigt, wie hoch der Ladezustand des Akkumulators momentan ist, wie hoch die vom Solargenerator erzeugte Leistung momentan ist und wie hoch die von den angeschlossenen Verbrauchern entnommene Leistung momentan ist. In einer bevorzugten Form wird aus diesen Daten die Restlaufzeit abgeleitet und angezeigt. In einer weiteren bevorzugen Ausführung kann die entnommene Leistung über die Zeit aufsummiert und die entnommene Strommenge protokolliert werden und zur Verbrauchsanzeige oder zu Abrechnungszwecken dargestellt werden. Dies kann auch für mehrere Steckdosen, an denen unterschiedliche Verbraucher angeschlossen werden können, separat protokolliert werden. Die elektrischen Zustände, insbesondere die Verbrauchsdaten, können auch per Funk, insbesondere Nahfunk wie beispielsweise Bluetooth oder Fernfunk wie beispielsweise Mobilfunk, übertragen werden. Alarmeinrichtung oder Verbrauchsanzeige beispielsweise können als Zusatzmodule einfach nachgerüstet werden.

Vorzugsweise ist mindestens ein elektrisches Modul, besonders bevorzugt fast alle elektrischen Module mit Ausnahme von zum Beispiel dem Solarmodul und dem Anschlussmodul, an der Bodenplatte befestigt.

In einer bevorzugten Ausführung ist die Einheit aus Kasten mit umfasstem Solarmodul mittels einem oder mehreren Scharnieren, bevorzugt an einer Seite beispielsweise an einer Längsseite, an der Tragstruktur befestigt. Auf der den Scharnieren abgewandten Seite ist bevorzugt eine Vorrichtung zum Verschließen, beispielsweise Ösen zum Anbringen eines Bügelschlosses, angebracht. Zum leichteren Öffnen ist bevorzugt eine Teleskopfeder zwischen Tragestruktur und Kasten eingebaut. Wenn der Kasten mit Solarmodul mittels Scharnieren schräg geöffnet steht, ist eine steile Stellung, beispielsweise 55 Grad, des Solarmoduls zur Sonne gegeben, so dass die geöffnete Stellung als Betriebsstellung in den Morgen- und Abendstunden dienen kann. In einer besonders bevorzugten Ausführung kann die Öffnungsstellung des Kastens und damit die Steilheit des von diesem ein- gefassten Solarmoduls in unterschiedlichen Positionen fixiert werden, beispielsweise mittels eine Lochstange oder eine Sägezahnstange.

Das weitere Rad, das auch als Standrad bezeichnet wird, ist vorzugsweise über ein Steuergerät angesteuert, das wiederum steuerungsmäßig mit einer Sensoreinrichtung der Solaranlage verbunden ist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise das vorab beschriebene Mitdrehen des Anhängers mit der Sonne ermöglicht. Die Nachführeinrichtung kann aber auch einfach so ausgelegt sein, dass die Nachführge- schwindigkeit ca. der Umlaufgeschwindigkeit der Sonne entspricht (15 Grad pro Stunde), sodass im Laufe eines Tages das Sonnenlicht optimal genutzt wird.

Einzelne oder alle Module können in einem Modul zu- sammengefasst sein. Insbesondere Laderegler und Wechselrichter sind häufig in ein Gerät integriert.

Wechselrichter können auch technisch so gestaltet sein, dass mehrere Solargeneratoren zusammengeschaltet werden können, um die gemeinsam erzeugbare Leistung zu erhöhen. Dies geschieht durch Phasensynchronisation der erzeugten Wechselströme. Die Synchronisation kann vorab mittels Datenleitung oder drahtlos per Funk erfolgen oder unmittelbar bei der AC-Koppelung.

Die Steckverbindungselemente sind vorzugsweise so ausgeführt, dass mit ihrer Hilfe mindestens eines der Module, vorzugsweise das Akkumulatormodul, wiederholt zerstörungsfrei mit mindestens einem der anderen Module verbunden beziehungsweise davon getrennt werden kann. Bevorzugt können einzelne Module einfach zusätzlich angeschlossen werden, um den Solargenerator aufzurüsten. Beispielsweise kann ein weiterer Akkumulator die Verbrauchszeit verdoppeln oder ein weiteres Solarmodul die Aufladezeit halbieren.

Bei den Reflektormodulen handelt es sich vorzugsweise um verstellbare Spiegelelemente, deren Spie- gelflächen dazu dienen, den Solarmodulen Sonnenlicht zuzuführen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

Figur 1 eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Solargenerators;

Figur 2 einen Rahmen (1) aus Rahmenteilen (40,41,42,43,44), zwei Räder (2), und zwei alternative Deichseln (45) des Solargenerators aus Figur 1 in der Draufsicht;

Figur 3 einen Rahmen (1) mit Halterungen (49,50), ein Rad (2) , eine Bodenplatte (13) , einen Radkasten (48) und eine Deichsel (45) des Solargenerators aus Figur 1 in Seitenansicht;

Figur 4 eine Bodenplatte (13) des Solargenerators aus Figur 1 mit Radkasten (48) und elektrischen Module (4,5,6,7,8,9,14) und Verdrahtung in der Draufsicht;

Figur 5 einen Stapel aus mehreren Kästen (10) mit Nasen (53) mit umfassten Solarmodulen (3) und mit dahinter liegender Isolierschicht (51) des Solargenerators aus Figur 1 am Rücken liegend im Schnitt;

Figur 6 einen Stapel aus mehreren Kästen (10) mit Nasen (53) mit umfassten Solarmodulen (3) und mit Isolierverglasung (52) des Solargenerators aus Figur 1 am Rücken liegend im Schnitt;

Figur 7 eine schematische Darstellung des Solargenerators aus Figur 1, jedoch mit schräg angebrachtem Solarmodul (3) und mit Deichsel (45) für hohe Ankoppelung ans Fahrrad, von der Seite in einer Fahrstellung;

Figur 8 den Solargenerator aus Figur 7 in einer ersten Ruhestellung;

Figur 9 den Solargenerator aus Figur 7 in einer zweiten Ruhestellung und

Figur 10 einen Solargenerator wie in den Figuren 7 bis 9, jedoch mit waagrecht angebrachtem Solarmodul (3) ähnlich Figur 1, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einem Standrad.

In den Figuren 1 bis 10 sind verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Solargenerators in verschiedenen Ansichten dargestellt. In Figur 1 ist ein als Fahrradanhänger ausgeführter Solargenerator vereinfacht perspektivisch darge- stellt. Der Solargenerator umfasst einen Rahmen 1, der auch als Wagenrahmen bezeichnet wird.

Der Rahmen 1 hat, wie man in der Draufsicht der Figur 2 sieht, im Wesentlichen die Gestalt eines Rechtecks 40, an dessen Längsseiten zwei weitere Rechtecke 41, 42 vorgesehen sind. Nach vorne ist weiter ein Rechteck 43 vorgesehen sowie eine Diagonalstrebe 44. Die Rahmenteile 40 bis 44 sind zum Beispiel aus einem Metallprofil gebildet. Die Rechtecke 41, 42 dienen mittels Halterungen 50 zur Aufnahme und Lagerung von Rädern 2, die auch als Laufräder bezeichnet werden. Die Rechtecke 41 und

42 können gemäß Figur 2 auch im Inneren des Rechtecks 40 liegen, wodurch die Gesamtkonstruktion deutlich schmäler wird als in Figur 1 gezeigt. Bei den Rädern 2 handelt es sich zum Beispiel um Luftreifen, die einen Durchmesser von mindestens 10 Zoll, bevorzugt mindestens 16 Zoll, besonders bevorzugt mindestens 20 Zoll, aufweisen. An Rechteck

43 des Rahmen 1 wird die Deichsel 45 montiert.

In Figur 3 ist in Seitenansicht zu sehen, dass Deichsel 45 mittels Halterungen 49 an den Rahmen 1 befestigt wird, dadurch sind unterschiedliche Deichseln leicht auswechselbar.

An dem Rahmen 1 ist eine Deichsel 45 befestigt, deren Kupplung 46 dazu dient, den Anhänger in bekannter Art und Weise mit einem Fahrrad zu koppeln. Das freie Ende der Deichsel 45 kann des Weiteren als Handgriff 47 verwendet werden, um den Anhänger mit der Hand zu bewegen. Die Deichsel 45 kann als tief anzukoppelnde Deichsel ausgeführt sein, um nahe der Hinterachse des Fahrrads anzukoppeln. Die Deichsel 45 kann auch als hoch anzukoppelnde Deichsel ausgeführt sein, um nahe der Sattelstange am Fahrrad anzukoppeln. Die Deichsel 45 ist bevorzugt abnehmbar beziehungsweise austauschbar ausgeführt, dies wird mittels Anbringung durch Halterung 49 realisiert.

Nach oben hin ist der Anhänger von einem Solarmodul 3 begrenzt, so dass praktisch die gesamte Oberfläche des Anhängers der Sonneneinstrahlung zugänglich ist. Unterhalb des Solarmoduls 3 sind ein Ladereglermodul 4, ein Akkumulatormodul 5, eine Sicherungsmodul 9 und ein Wechselrichtermodul 6 angeordnet. An einer Vorderseite des Anhängers sind Anschlussmodule 7, 8 angebracht. Das Anschlussmodul 7 umfasst vorzugsweise eine Steckdose für Wechselstrom. Das Anschlussmodul 8 umfasst vorzugsweise eine 12-Volt-Steckdose, die ähnlich ausgeführt sein kann wie die Zigarettenanzünderaufnahme eines Kraftfahrzeugs. Anschlussmodule 7,8 sind bevorzugt in die Seitenwand Kasten 10 eingebaut, sodass von außen ein Stecker in die Steckdosen der Anschlussmodule 7,8 gesteckt werden kann.

An dem Rahmen 1 oder die Bodenplatte 13 ist des Weiteren ein Kasten 10 befestigt, der im Wesentlichen die Gestalt eines Quaders ohne Boden mit einer vorderen Abschlusswand, einer hinteren Abschlusswand und zwei Seitenwänden aufweist. Nach oben hin ist der Kasten 10 mit dem Solarmodul 3 abgeschlos- sen und mittels Dichtung 54 wasserdicht abgedichtet. Nach unten hin ist der Kasten 10 offen. Der Kasten 10 liegt in Ruhestellung auf Bodenplatte 13, welche den Innenraum nach unten abschließt. Der Kasten 10 ist mit Scharnieren an einer Längsseite der Bodenplatte befestigt und kann in eine Schrägstellung geöffnet werden. Die geöffnete Stellung wird mittels Teleskopfeder fixiert und ist voll betriebsfähig.

Die Wände des Kastens 10 sind konisch ausgeführt, dadurch lassen sich mehrere Kästen ineinander stapeln. Nasen 53 an der Innenseite bestimmen die Stapeldistanz. In der hinteren Abschlusswand sind Lüftungslamellen 11 vorgesehen. In der vorderen Abschlusswand sind analoge Lüftungslamellen 12 vorgesehen. Die Lüftungslamellen 11, 12 ermöglichen ein Durchströmen des Innenraums in Längsrichtung. Bei Schrägstellung des Solargenerators wird ein Kamineffekt erzielt. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine Kühlung der im Inneren des Kastens 10 angeordneten Module ermöglicht. Ein zusätzlicher Ventilator, der bevorzugt temperaturabhängig eingeschalten wird, kann den Luftstrom zur Kühlung verstärken.

In Figur 4 sieht man, dass die in Figur 1 nur gestrichelt angedeuteten Module 5 und 6 an der Bodenplatte 13 befestigt sind, die wiederum an dem Rahmen 1 befestigt ist und die Kasten 10 nach unten abschließt. Die Bodenplatte 13 ist vorzugsweise lösbar, dass heißt wiederholt zerstörungsfrei trennbar, zum Beispiel mit Hilfe von Schraubverbindungen, an dem Rahmen 1 und/oder Kasten 10 befestigt. Sofern eine schmale Variante mit innenliegenden Radaufhängungen mittels Rechtecken 41 und 42 gewählt wird, ist die Bodenplatte 13 mit Ausschnitten versehen, welche mit Radkästen 48 zum Schutz der Module vor Schmutz von den Rädern überbaut sind. Radkästen 48 sind aus Blech und tragen zum Abführen der Abwärme des Innenraums bei.

Sofern die Bodenplatte 13 stark genug ist, kann auf Rahmen 1 auch verzichtet werden. An der Unterseite der Bodenplatte 13 sind dann Halterungen 50 für die Achsen der Räder 2 angebracht.

Die einzelnen Module sind vorzugsweise mit Hilfe von Steckverbindungselementen 14, 15 elektrisch miteinander verbunden. Dabei sind die Steckverbindungselemente 14, 15 (siehe Figuren 4 bis 6) vorzugsweise so ausgeführt, dass sie auf einfache Art und Weise eine sichere und stabile elektrische Verbindung zwischen den Modulen ermöglichen. Die Verbindung ist vorzugsweise lösbar, das heißt wiederholt zerstörungsfrei trennbar, ausgeführt.

In Figuren 5 und 6 sind mehrere Kästen 10 ohne Bodenplatten ineinander gestapelt auf dem Rücken liegend dargestellt. Die Bodenplatte 13 (in den Figuren 1, 3 und 4) ist vorzugsweise als separates Bauteil ausgeführt, das, vorzugsweise lösbar, an der Kasten 10 beziehungsweise dem Rahmen 1 befestigbar ist. An den in Figuren 5 und 6 in gestapelter Form dargestellten Kästen 10 ist jeweils ein Solarmodul 3 befestigt und mit Dichtung 54 abgedichtet. Das Solarmodul 3 umfasst ein weiteres Anschlussmodul 16, das auch als Modulanschlussdose bezeichnet wird. Von dem Anschlussmodul 16 gehen elektrische Leitungen aus, an deren Enden die Steckverbindungselemente 15 vorgesehen sind, die mit den Steckverbindungselementen 14 (siehe Figur 4) verbindbar sind.

Zum Schutz vor Überhitzung durch Hitzestau unter dem Solarmodul ist eine Isolierschicht 51 direkt hinter dem Solarmodul 3 angebracht, wie in Figur 5 im Schnitt zu sehen. In Figur 6 ist eine Vakuumisolierung zwischen Doppelverglasung 52 dargestellt, wie von Isolierfenstern bekannt.

In den Figuren 7 bis 9 ist der Solargenerator aus den Figuren 1 bis 6 stark vereinfacht in verschiedenen Stellungen dargestellt. Die Wagenachse des Solargenerators ist in den Figuren 7 bis 9 mit 20 bezeichnet und verläuft senkrecht zur Zeichenebene. Der Schwerpunkt des Solargenerators ist in den Figuren 7 bis 9 mit 21 bezeichnet und liegt in der in Figur 7 dargestellten Fahrstellung oder Transportstellung des Solargenerators etwa vertikal oberhalb der Wagenachse 20.

Zur Vereinfachung ist in den Figuren 7 bis 9 nur das schwerste der Module, nämlich das Akkumulatormodul 5, dargestellt. Das Akkumulatormodul 5 ist, wie man in den Figuren 8 und 9 sieht, so in der Nä- he der Wagenachse 20 angeordnet, dass in den beiden in den Figuren 8 und 9 dargestellten Stellungen des Solargenerators, die auch als Ruhestellungen bezeichnet werden, ein stabiler Stand des Solargenerators sichergestellt ist. Die Ruhestellungen können auch als Betriebsstellungen bezeichnet werden, obwohl der Solargenerator auch in der Transportoder Fahrstellung betrieben werden kann.

In Figur 8 ist der Solargenerator nach hinten abgesetzt, wobei der Schwerpunkt 21 hinter der Wagenachse 20 angeordnet ist. Die Oberfläche des Solarmoduls 3 ist etwas steiler geneigt als bei der in Figur 7 dargestellten Fahrstellung des Solargenerators, die auch als Transportstellung bezeichnet wird.

In Figur 9 ist der Solargenerator nach vorne abgesetzt, wobei der Schwerpunkt 21 vor der Wagenachse 20 angeordnet ist. In dieser Stellung ist die Oberfläche des Solarmoduls 3 etwa im gleichen Winkel wie in der Fahr- oder Transportstellung, aber in der entgegengesetzten Richtung geneigt. Die Neigung oder Schrägheit der Oberfläche des Solarmoduls 3 hängt unter anderem von dem Verhältnis der Wagenrahmenlänge zur Achshöhe des Solargenerators ab.

In Figur 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Solargenerators dargestellt, das zusätzlich zu den beiden Laufrädern 2 ein weiteres Rad 19 um- fasst, das auch als Standrad bezeichnet wird. Das Rad 19 ist mittels eines Schrittmotors 17 und eines Untersetzungsgetriebes 18 angetrieben und quer zur Längsachse des Solargenerators drehbar montiert. Das Standrad 19 dient vorzugsweise dazu, ein automatisches Nachdrehen des Solargenerators zur Sonne zu ermöglichen.

Technischen Daten der elektrischen Bestandteile einer beispielhaften Ausführung:

Solarmodul :

Solar-Fabrik SF 130: 36 Zellen Polykristallin, 130 Watt Peakleistung, Arbeitsspannung bei Maximalleistung ca. 16-18 Volt. Rahmenlose Ausführung. Maße: 1448x663. Stärke 5mm, mit Modulanschlussdose 32mm. Gewicht 10,5 kg.

Laderegler:

Steca Solarix. Maße: 188xlO6x49mm. Gewicht 0,42 kg,

Akkumulator:

Deta Solarbatterie 12V, 105Ah, 353xl75xl90mm, Gewicht 24 kg.

Sicherungsautomat : Hager MBN563 1+N 63A. Abschaltedauerleistung 800W bei 32°C, 700W bei 42°C und 600W bei 52°C. Gewicht ca. 0,3 kg.

Wechselrichter:

Steca AJ1000-12, 12V. Dauerleistung 800 Watt, 1000 Watt bis 30 Minuten, kurzfristig 2000 Watt für 5 Sekunden. Maße: 455xl42x84mm, Gewicht 8,5kg.

Das Gewicht der gelisteten elektrischen Bauteile beträgt ca. 44 kg, dazu kommen noch Kabel und Steckdosen. Mit Rahmen, 20-Zoll Rädern, Deichsel, Bodenplatte und Kasten aus GfK beträgt das Gesamtgewicht der Ausführung mit den gelisteten elektrischen Modulen ca. 75 kg. Die Auführung kann sehr leicht von einer Person gezogen oder geschoben werden, auch über Schwellen oder eine nicht zu steile Rampe. Sie kann von zwei Personen gehoben werden und passt mit abmontierter Deichsel in den Laderaum eines Kombis mit umgelegten Rücksitzen.

Claims

Ansprüche

1. Solargenerator mit einer Tragstruktur, insbesondere Fahrradanhänger, an der mindestens ein Rad (2) angebracht ist, mit einem Solarmodul (3) und mit mindestens einem elektrischen Modul (4,5,6,7,8,9), dadurch gekennzeichnet, dass das Solarmodul (3) an einem Kasten (10), insbesondere einer Kunststoffbox, befestigt ist, wobei mindestens ein elektrisches Modul (4,5,6,7,8,9) vorgesehen ist, wobei das elektrische Modul (4,5,6,7,8,9) zum Schutz vor Regen vom Kasten (10) seitlich und wenigstens vom Solarmodul (3) von oben abgedeckt ist.

2. Solargenerator nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet:, dass das Solarmodul (3) von Seitenwänden des Kastens umfasst ist, und dass das Solarmodul wasserdicht gegen den Kasten (10) abgedichtet ist.

3. Solargenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur einen Rahmen (1) umfasst, an dem eine Bodenplatte (13) befestigt ist, an der wenigstens ein elektrisches Modul (4,5,6,7,8,9) befestigt ist.

4. Solargenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kasten (10), insbesondere die Kunststoffbox, mit Lüftungseinrichtungen (11,12) zur Verminderung von Hitzestau versehen ist.

5. Solargenerator nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verminderung von Hitzestau im Kasten ein Ventilator eingebaut ist.

6. Solargenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kasten (10) in der Weise ausgebildet ist, dass mehrere Kästen ineinander stapelbar sind.

7. Solargenerator nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kasten (10) mit dem Solarmodul (3) zusammen ineinander stapelbar ausgeführt sind.

8. Solargenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Rückseite des Solarmoduls (3) eine Isolation (51,52) zur Verminderung von Hitzestau im Bereich der abgedeckten elektrischen Module (4,5,6,7,8,9) angebracht ist.

9. Solargenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerpunkt (21) des Solargenerators so gewählt ist, dass der Solargenerator in einer vorderen Kippstellung und in einer hinteren Kippstellung stabil abgestellt werden kann, wobei das Solarmodul (3) in der vorderen Kippstellung vorzugsweise eine andere Neigung als in der hinteren Kippstellung aufweist.

10. Solargenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Tragstruktur oder an einer Deichsel (45) mindestens ein weiteres Rad (19) angebracht ist, das ein definiertes Verdrehen des ziehbaren Solargenerators im abgestellten Zustand ermöglicht.

11. Solargenerator nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse des weiteren Rades (19) parallel oder in Richtung zu einer Längsachse des Solargenerators angeordnet ist.

12. Solargenerator nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Rad (19) durch einen elektrischen Antrieb

(17,18) antreibbar ist, der von einem Akkumulator

(5) mit Strom versorgt wird.

13. Solargenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Solargenerator mindestens ein Solarmodul (3) , ein Akkumulatormodul (5), ein Laderegelungsmodul (4), ein Anschlussmodul (7,8) und ein Wechselrichtermodul

(6) umfasst.

14. Solargenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Solargenerator mehrere Solarmodule (3) und/oder Reflektormodule umfasst, die aus einer Betriebsstellung in eine Transportstellung zusammenklappbar an der Tragstruktur angebracht sind.

15. Solargenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Solar- generator Mittel, insbesondere Ösen zur Befestigung eines Seiles aufweist.

16. Solargenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Solargenerator durch einen Elektromotor antreibbar ist, der zur Stromversorgung an den Solargenerator angeschlossen ist.

17. Solargenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Solargenerator mit einer Alarmeinrichtung ausgestattet ist.

18. Solargenerator, insbesondere Fahrradanhänger, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Solargenerator mit einer Stromverbrauchsmesseinrichtung ausgestattet ist.

19. Solargenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Wand des Kastens (10) eine Steckdose zum Anschließen eines elektrischen Kabels vorgesehen ist.

20. Kasten (10) für einen Solargenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kasten (10) in der Weise ausgebildet ist, dass mehrere Kästen (10) ineinander stapelbar sind.