PL71380Y1 - Przenośny fotowoltaiczny generator prądu elektrycznego - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest przenośny fotowoltaiczny generator prądu elektrycznego zintegrowany z systemem gromadzenia i zarządzania energią. Generator powyższy ma prostokątną ramę (2) i prostokątną ramę mniejszą (3), które połączone są uchylnie zaczepami (8) i osadzone są na dwóch przeciwległych dłuższych bokach ramy (2) przy czym w ramie (2) umieszczona jest płyta modułu fotowoltaicznego (1), która wypełnia część przestrzeni ramy (2) a pozostała przestrzeń odpowiada powierzchni ramy mniejszej (3), rama mniejsza (3) obejmuje płytę montażową (4). Na płycie montażowej (4) zostały zainstalowane płaskie akumulatory (9), oraz połączony z nimi układ wyrównywania napięć (10) na poszczególnych ogniwach akumulatora (9). Ponadto, do płyty montażowej (4) dołączono kontroler ładowania akumulatorów (6), kontroler sterujący odbiorem energii (5) oraz układ wspomagania optymalizacji położenia (7). Elementy umiejscowione na płycie montażowej (4) osłonięte są pokrywą.

Description

PL 71 380 Y1 2 Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest przenosny fotowoltaiczny generator pradu elektrycznego zintegrowany z systemem gromadzenia i zarzadzania energia, który moze byc zastosowany jako kam- pingowe zródlo energii elektrycznej lub zródlo zasilania dla terenowych stacji monitoringu (np. lokalnych warunków klimatycznych i srodowiskowych) takze urzadzen przeznaczonych dla zdalnego sterowania i nadzoru obiektów. Autonomiczne instalacje fotowoltaiczne sa coraz powszechniej stosowane jako zródla energii dla lamp ulicznych, drogowej sygnalizacji swietlnej oraz dozorujacych kamer video. Znany jest z polskiego opisu patentowego nr PL203881 zintegrowany modul fotowoltaiczny wy- posazony w kolektor ciepla, który ma ogniwa fotowoltaiczne osadzone wewnatrz transparentnej po- krywy, zamontowanej na ramie, w której osadzona jest plyta metalowa pokryta warstwa absorpcyjna. Przestrzen pomiedzy pokrywa transparentna a metalowa plyta wypelniona jest woda, która w obiegu zamknietym wymieniana jest z woda odbiornika ciepla. Konstrukcja umozliwia jednoczesne pozyskiwa- nie energii elektrycznej oraz energii cieplnej. Dodatkowo wymiennik ciepla umozliwia obnizenie tempe- ratury ogniw fotowoltaicznych, co powoduje zwiekszenie sprawnosci ogniw fotowoltaicznych o ok. 25%. Znany jest z polskiego opisu wzoru uzytkowego numer zgloszenia 125302 „System do montazu konstrukcji solarnych”. Przedmiotem wzoru uzytkowego jest system do montazu konstrukcji solarnych, wolnostojacych, wbijanych w grunt, bedacy systemem wsporczym dla paneli fotowoltaicznych. System sklada sie z przednich i tylnych podpór o zróznicowanych wysokosciach, osadzonych w sposób trwaly w gruncie. Podpory przednie i tylne polaczone sa ze soba w sposób rozlaczny profilami w ksztalcie odwróconej litery L, natomiast do tych profili zamocowane sa skosnie w sposób rozlaczny profile w ksztalcie ceownika. System sluzy do mocowania paneli fotowoltaicznych. Dla zasilania elektronicznych urzadzen pomiarowych, rejestrujacych i dozorujacych instalowa- nych w terenie istnieje zapotrzebowanie na tanie mobilne generatory pradu, które sa latwe w obsludze i nie sa uciazliwe dla srodowiska. Te cechy spelnia urzadzenie wedlug wzoru uzytkowego. Istota wzoru uzytkowego jest przenosny fotowoltaiczny generator pradu elektrycznego, który ma prostokatna rame i prostokatna rame mniejsza polaczone uchylnie zaczepami. Zaczepy osadzone sa na dwóch przeciwleglych dluzszych bokach ramy. W ramie umieszczona jest plyta modulu fotowoltaicz- nego, która wypelnia czesc przestrzeni, a pozostala przestrzen odpowiada powierzchni ramy mniejszej. Rama mniejsza obejmuje plyte montazowa. Na plycie montazowej zostaly zainstalowane plaskie akumulatory, do których dolaczono uklad wyrównywania napiec na poszczególnych ogniwach akumulatora, kontroler ladowania akumulatorów, kontroler sterujacy odbiorem energii oraz uklad wspomagania optymalizacji polozenia. Plyta montazowa oslonieta jest pokrywa. Rama wykonana jest korzystnie z profilu rurowego o przekroju prostokatnym. Przedmiot wzoru uzytkowego w przykladzie wykonania ujawniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok ogólny fotowoltaicznego generatora pradu w stanie zlozonym, natomiast fig. 2 przed- stawia widok fotowoltaicznego generatora pradu w stanie rozlozonym bez pokrywy. Przenosny fotowoltaiczny generator pradu elektrycznego wedlug wzoru uzytkowego ma prosto- katna rame 2 wykonana z profilu rurowego o przekroju prostokatnym otaczajaca plyte modulu fotowol- taicznego 1. Poniewaz modul fotowoltaiczny 1 wypelnia stosunkowo niewielka objetosc przestrzeni za- mknietej wewnatrz ramy 2, w pozostalej przestrzeni objetej przez rame 2 mozliwe jest umieszczenie ramy mniejszej 3, która polaczona jest mechanicznie z rama metalowa 2 za posrednictwem zaczepów 8 pozwalajacych na odchylenie ramy mniejszej 3 wzgledem ramy 2. Wewnatrz ramy mniejszej 3 na plycie montazowej 4 umieszczono plaskie akumulatory 9 wykonane w technologii LiFePO4 oraz polaczone z nimi urzadzenia kontrolne takie jak: kontroler ladowania akumulatorów 6, kontroler sterujacy odbiorem energii 5, uklad wyrównywania napiec 10 na poszczególnych ogniwach akumulatora 9 oraz uklad wspo- magania optymalizacji polozenia 7, który polaczono równiez z kontrolerem ladowania akumulatorów 6. Elementy umieszczone wewnatrz ramy mniejszej 3 osloniete sa pokrywa 11. Z uwagi na fakt, ze okres pozyskiwania energii z promieniowania slonecznego jest ograniczony do kilku godzin na dobe szczególnie w okresie zimowym generator pradu wedlug wzoru uzytkowego wyposazony jest w akumulatory 9 umozliwiajace pobór energii elektrycznej w tych momentach, kiedy aktualna moc dostarczana przez ogniwa fotowoltaiczne jest niewystarczajaca. W celu umozliwienia optymalnych warunków dla procesów magazynowania i odbioru energii elektrycznej w generatorze pradu wedlug wzoru zastosowano osobne kontrolery dla procesów ladowania akumulatorów 6 oraz PL 71 380 Y1 3 kontrolera sterujacego odbiorem energii 5. Kontroler ladowania akumulatorów 6 zrealizowano w opar- ciu o adaptacyjny impulsowy transformator napiecia. Zapewniaja on dynamiczny dobór parametrów w zakresie przekladni napiecia i rezystancji wyjsciowej, tak aby umozliwic przekazanie maksymalnej dostepnej mocy energetycznej z modulu fotowoltaicznego 1 do akumulatora 9. Osobny kontroler za- stosowano dla sterowania odbiorem energii 5. Ponadto, fotowoltaiczny generator pradu wedlug wzoru wyposazony jest w uklad wspomagania optymalizacji polozenia 7 umozliwiajacy dobór optymalnego ustawienia kata elewacji pomiedzy kierunkiem normalnym do plaszczyzny modulu fotowoltaicznego 1 a plaszczyzna horyzontalna. Funkcje te realizuje sie poprzez zmiane kata rozwarcia pomiedzy rama 2 a rama mniejsza 3, oraz ustawienie optymalnego kierunku w plaszczyznie horyzontalnej. Na po- wierzchni górnego zewnetrznego boku ramy mniejszej 3 umiejscowione zostaly gniazda przeznaczone do odbioru energii oraz elementy sterowania i odczytowe umozliwiajace uzytkownikowi nadzór nad stanem aktywnosci urzadzenia. Korzystna cecha rozwiazania wedlug wzoru uzytkowego jest plaska konstrukcja przenosnego fo- towoltaicznego generatora pradu, w której zewnetrzne krawedzie obwodowe stanowi rama metalowa o duzej wytrzymalosci mechanicznej. Dzieki temu urzadzenie wedlug wzoru jest odporne na narazenia mechaniczne, zajmuje malo przestrzeni i moze byc wygodnie skladowane w stosach, w przypadku transportu i skladowania wielu generatorów fotowoltaicznych. Obsluga instalacji i uruchomienia nie wy- maga wysoko kwalifikowanego personelu. Proces instalacji obejmuje jedynie rozpakowanie, odchylenie ramy mniejszej 3 wzgledem ramy 2, ustawienie optymalnych polozen katowych wzgledem promienio- wania slonecznego i dolaczenie odbiornika energii elektrycznej. P r z y k l a d wykonania: Przenosny fotowoltaiczny generator pradu elektrycznego o mocy wyjsciowej 100 W w stanie zlo- zonym ma wymiary zewnetrzne: szerokosc 540 mm, wysokosc 1195 mm, grubosc 30 mm. Rama 2 i rama mniejsza 3 wykonane sa z metalowych profili rurowych o przekroju prostokatnym. Zakres napiec wyjsciowych: 10,5 V, do 14 V. Pojemnosc akumulatorów, przy niedostatku promieniowania slonecznego lub jego braku, zapew- nia ciagla dostawe mocy przez 20 Ah. Maksymalny prad wyjsciowy 10 A. PL PL PL PL PL PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia ochronne 1. Przenosny fotowoltaiczny generator pradu elektrycznego zawierajacy elementy konstruk- cyjne, na których mocowane sa zespoly generatora, znamienny tym, ze ma prostokatna rame (2) i prostokatna rame mniejsza (3) polaczone uchylnie zaczepami (8), które osadzone sa na dwóch przeciwleglych dluzszych bokach ramy (2), przy czym w ramie (2) umieszczona jest plyta modulu fotowoltaicznego (1), która wypelnia czesc przestrzeni ramy (2), a pozostala przestrzen odpowiada powierzchni ramy mniejszej (3), ponadto rama mniejsza (3) obejmuje plyte montazowa (4).

2. Przenosny fotowoltaiczny generator pradu elektrycznego wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze na plycie montazowej (4) zostaly zainstalowane plaskie akumulatory (9), do których dola- czono uklad wyrównywania napiec (10) na poszczególnych ogniwach akumulatora (9), kon- troler ladowania akumulatorów (6), kontroler sterujacy odbiorem energii (5) oraz uklad wspo- magania optymalizacji polozenia (7).

3. Przenosny fotowoltaiczny generator pradu elektrycznego wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze plyta montazowa (4) oslonieta jest pokrywa (11).

4. Przenosny fotowoltaiczny generator pradu wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze prostokatna rama metalowa (2) wykonana jest korzystnie z profilu rurowego o przekroju prostokatnym. PL 71 380 Y1 4 Rysunki PL 71 380 Y1 5 PL PL PL PL PL PL PL