PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE602004001435T2 01.02.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001528255
Titel Tragbare Leistungsversorgungseinheit
Anmelder Sharp K.K., Osaka, JP
Erfinder Sakai, Takanori, Katsuragi-shi Nara, JP
Vertreter Müller - Hoffmann & Partner Patentanwälte, 81667 München
DE-Aktenzeichen 602004001435
Vertragsstaaten DE, ES, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 28.10.2004
EP-Aktenzeichen 040255945
EP-Offenlegungsdatum 04.05.2005
EP date of grant 05.07.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.02.2007
IPC-Hauptklasse F03G 6/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse H01L 31/045(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-369028, eingereicht beim japanischen Patentamt am 29. Oktober 2003, deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme einbezogen wird.

Die Erfindung betrifft eine tragbare Leistungsversorgung, welche elektrische Leistung durch Aufnahme von Sonnenlicht erzeugen kann.

Eigenständige Leistungsversorgungssysteme, welche elektrische Leistung durch Aufnehmen bzw. Empfangen von Sonnenlicht erzeugen können, sind verwendet worden. Wie in 15 gezeigt ist, beinhaltet ein konventionelles eigenständiges Leistungsversorgungssystem ein Solarzellenmodul 102, eine wieder aufladbare Batterie 103, eine das Solarzellenmodul 102 und die wieder aufladbare Batterie steuernde Steuereinrichtung 104, und eine mit der Steuereinrichtung 104 verbundene elektrische Wechselsignallast 105. Diese Komponenten sind voneinander unabhängig und mittels Verbindungs-Zwischenverbindungen 106 miteinander verbunden.

Das konventionelle, eigenständige Leistungsversorgungssystem, das mit dem Solarzellenmodul versehen ist, ist aus einer Vielzahl von Komponenten hergestellt, welche voneinander unabhängig sind und durch elektrische Zwischenverbindungen zusammengeschaltet sind, wie bereits beschrieben wurde. Daher ist es schwierig, das eigenständige Leistungsversorgungssystem zur vorübergehenden Verwendung zu bewegen. Darüber hinaus ist das Solarzellenmodul üblicherweise an einer Basis oder einem Rahmen befestigt, so dass es schwierig ist, eine Richtung einer Sonnenlicht empfangenden Oberfläche zu ändern.

Aus der Druckschrift DE 298 03 536 U ist eine tragbare Leistungsversorgung bekannt, die zwei Sonnenkollektoren verwendet, welche über Gelenkteile faltbar miteinander verbunden sind, um eine Batterie in der tragbaren Leistungsversorgung zu laden. Die Sonnenkollektoren sind entfernbar an der Leistungsversorgungs-Basisstation angebracht, so dass sie während des Transports im angebrachten Zustand gelagert und während der Verwendung entfernt werden können.

Die Erfindung wurde entwickelt, um das vorstehende Problem zu überwinden, und es ist ein Ziel der Erfindung, eine tragbare Leistungsversorgung bereit zu stellen, die ein leichtes Bewegen eines eigenständigen Leistungsversorgungssystems erlaubt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine tragbare Leistungsversorgung bereit zu stellen, bei welcher die Lage einer Sonnenlicht empfangenden Oberfläche leicht geändert werden kann.

Diese Ziele werden durch eine tragbare Leistungsversorgung wie in Patentanspruch 1 definiert erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der beigefügten Unteransprüche.

In Übereinstimmung mit der Struktur der Erfindung kann dann, wenn ein Benutzer das Solarzellenmodul ergreift und trägt, der Benutzer das erste und das zweite Griffstück gemeinsam ergreifen, so dass der Benutzer die tragbare Leistungsversorgung leicht tragen kann. Infolgedessen wirkt dann, wenn die vorstehende Struktur verwendet wird, falls der Benutzer das erste und das zweite Griffstück nur auf Eingriffelementen wie beispielsweise Haken ablegt, die vorstehende Struktur als Solarzellenmodule. Darüber hinaus sind Vorkehrungen zum leichten Anbringen und Lösen des ersten und des zweiten Solarzellen-Modulabschnitts an und von einem ersten und einem zweiten Batteriepaket getroffen. In Übereinstimmung mit der tragbaren Leistungsversorgung eines Aspekts der Erfindung wird eine Position des Gesamtschwerpunkts des ersten und des zweiten Solarzellenmoduls und des ersten und des zweiten Batteriepakets so bestimmt, dass die erste und die zweite Licht empfangende Oberfläche einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf die vertikale Richtung bilden, wenn das erste und das zweite Griffstück mit einem Eingriffabschnitt in Eingriff gebracht sind. In Übereinstimmung mit dieser Struktur kann die Leistung der Solarzelle leichter und effizienter genutzt werden. In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann dann, wenn das erste und das zweite Griffstück jeweils mit Haken oder dergleichen in Eingriff stehen, jede der ersten und der zweiten Licht empfangenden Oberfläche leicht in Bezug auf die vertikale Richtung geneigt werden.

Die vorstehenden sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher entnehmbar.

1 zeigt Lichtempfangsseiten von Solarzellenmodulen, welche betrachtet werden können, wenn eine tragbare Leistungsversorgung gemäß einem Ausführungsbeispiel geöffnet ist.

2 ist eine Seitenansicht der tragbaren Leistungsversorgung in einer geschlossenen Position gemäß einem Ausführungsbeispiel.

3 zeigt eine Seitenoberfläche eines Batteriepakets, welche betrachtet werden kann, wenn die tragbare Leistungsversorgung des Ausführungsbeispiels geschlossen ist.

4 zeigt einen Zustand der tragbaren Leistungsversorgung des Ausführungsbeispiels, der erreicht wird, unmittelbar nachdem die Griffstücke mit Haken in Eingriff gebracht wurden.

5 zeigt einen Zustand der tragbaren Leistungsversorgung des Ausführungsbeispiels, der erreicht wird, wenn eine vorbestimmte Zeit verstreicht, nachdem die Griffstücke mit den Haken in Eingriff gebracht sind.

6 zeigt Durchbohrungen, die jeweils in vier Ecken jedes Solarzellenmoduls der tragbaren Leistungsversorgung des Ausführungsbeispiels ausgebildet sind.

7 zeigt einen geschlossenen Zustand der in 6 gezeigten tragbaren Leistungsversorgung.

8 zeigt einen Zustand, in welchem die in 7 gezeigten Solarzellenmodule mit Strängen, die durch die Durchbohrungen in der tragbaren Leistungsversorgung verlaufen, verknüpft sind, um ein Öffnen der tragbaren Leistungsversorgung zu verhindern.

9 zeigt eine tragbare Leistungsversorgung eines Ausführungsbeispiels, das mit Griffstücken versehen ist, die in Bezug auf Batteriepakete drehbar sind.

10 ist eine Vorderansicht des Batteriepakets mit dem in 9 gezeigten Griffstück.

11 ist eine Seitenansicht der tragbaren Leistungsversorgung mit den Batteriepaketen, die die Griffstücke nach 9 aufweisen.

12 zeigt einen Zustand der tragbaren Leistungsversorgung des Ausführungsbeispiels, in welchem die gedrehten Griffstücke der Batteriepakete als Gestell verwendet werden.

13 zeigt eine Skala, die auf einer seitlichen Endoberfläche des Batteriepacks der tragbaren Leistungsversorgung des Ausführungsbeispiels ausgebildet ist.

14 zeigt einen Zustand der tragbaren Leistungsversorgung des Ausführungsbeispiels, in welchem eine in das Batteriepaket eingesetzte Winkelanzeige herausgenommen ist.

15 zeigt ein konventionelles eigenständiges Leistungsversorgungssystem.

Nachstehend wird eine tragbare Leistungsversorgung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Wie in 1 gezeigt ist, beinhaltet eine tragbare Leistungsversorgung 1 des Ausführungsbeispiels Solarzellenmodule 2a und 2b. Die tragbare Leistungsversorgung 1 beinhaltet darüber hinaus ein Gelenk 50, welches das Falten der tragbaren Leistungsversorgung derart erlaubt, dass sich die Solarzellenmodule 2a und 2b einander gegenüber stehen.

1 zeigt Solarzellenmodule 2a und 2b in einem offenen Zustand. Wie in 2 gezeigt ist, liegt dann, wenn die tragbare Leistungsversorgung 1 um eine durch das Gelenk 50 definierte Rotationsachse gefaltet ist, eine Licht empfangende Oberfläche 6a des Solarzellenmoduls 2a einer Licht empfangenden Oberfläche 6b des Solarzellenmoduls 2b gegenüber.

Die Licht empfangende Oberfläche 6a ist in einer von Hauptoberflächen des Solarzellenmoduls 2a ausgebildet, und die Licht empfangende Oberfläche 6b ist in einer von Hauptoberflächen des Solarzellenmoduls 2b ausgebildet. In Übereinstimmung mit diesem Ausführungsbeispiel hat jedes der Solarzellenmodule 2a und 2b eine im Wesentlichen flache, plattenartige Form, und weist die rechteckigen Hauptoberflächen auf.

Ein Griffstück 4 ist an einer Seitenendoberfläche des Solarzellenmoduls 2a angeordnet. Ein Griffstück 4b ist an einer Seitenendoberfläche des Solarzellenmoduls 2b angeordnet. Jedes der Griffstücke 4a und 4b kann auf einer beliebigen von vier Seitenendoberflächen entsprechender Solarzellenmodule 2a oder 2b angeordnet sein, vorausgesetzt, dass dies das Öffnen und das Schließen der Solarzellenmodule 2a und 2b nicht behindert. Jedes der Griffstücke 2a und 2b kann auf einer rückseitigen Oberfläche, die der entsprechenden Licht empfangenden Oberfläche 6a oder 6b gegenüber liegt, angeordnet sein.

Wenn die portable Leistungsversorgung 1 um das durch das Gelenk 50 definierte Rotationszentrum so gefaltet wird, dass die Solarzellenmodule 2a und 2b einander gegenüber liegen, sind die Griffstücke 4a und 4b in Kontakt miteinander, wie in 2 gezeigt ist. Dadurch wird, wie in 3 gezeigt ist, die tragbare Leistungsversorgung 1 des Ausführungsbeispiels so geschlossen, dass sich Öffnungen 5a und 5b der Griffstücke 4a und 4b im wesentlichen überlagern. Es ist nicht notwendig, die Griffstücke 4a und 4b in vollständigem Kontakt miteinander zu halten, so dass diese geringfügig beabstandet werden können, falls der Benutzer die Griffstücke 4a und 4a im Wesentlichen als Signal-Griffstücke ergreifen kann.

Ein Batteriepaket 3a steht mit einer rückseitigen Oberfläche des Solarzellenmoduls 2a gegenüberliegend zu der Licht empfangenden Oberfläche 6a über ein (nicht gezeigtes) Eingriffelement in Eingriff. Darüber hinaus steht ein Batteriepaket 3b mit einer rückseitigen Oberfläche des Solarzellenmoduls 2b gegenüberliegend zu der Licht empfangenden Oberfläche 6b über ein (nicht gezeigtes) Eingriffelement in Eingriff. Jedes der Batteriepakete 3a und 3b ist integral mit einem aufladbaren und Batterielader sowie einer Steuereinrichtung mit Funktionen eines Eingangs-/Ausgangs-Anschlusses einer Gleichsignal-Leistungsversorgung und eines Eingangs-/Ausgangs-Anschlusses einer Wechselsignal-Leistungsversorgung versehen.

Jedes der Solarzellenmodule 2a und 2b hat eine maximale Ausgabe von 27,5 W, und die wieder aufladbare Batterie hat eine Kapazität von 12 V/5 Ah. Die Steuereinrichtung weist den Eingangs-/Ausgangs-Anschluss von 12 V Gleichsignal und den Eingangs-/Ausgangs-Anschluss von 100 V Wechselsignal auf.

Wie in 4 gezeigt ist, sind dann, wenn die tragbare Leistungsversorgung 1 des Ausführungsbeispiels verwendet wird, die Griffstücke 4a und 4b mit Haken 7 in Eingriff. Das Griffstück 4a ist in einer Position angeordnet, die in Richtung der Licht empfangenden Oberfläche 6a in Bezug der Mitte, welche in der Richtung der Dicke definiert ist, des Solarzellenmoduls 2a verschoben ist, und das Griffstück 4b ist in einer Position angeordnet, die in Bezug auf die Mitte, welche in der Richtung der Dicke definiert ist, in Richtung der Licht empfangenden Oberfläche 6b des Solarzellenmoduls 2b verschoben ist. Ferner liegt eine Position 8 des Schwerpunkts der tragbaren Leistungsversorgung 1 einschließlich der Batteriepakete 3a und 3b, welche jeweils an den Solarzellenmodulen 2a und 2b angebracht sind, niedriger als die Griffstücke 4a und 4b. Wie in den 4 und 5 gezeigt ist, befindet sich in diesem Ausführungsbeispiel die Position 8 des Schwerpunkts innerhalb der Batteriepakete 3a und 3b. Es ist jedoch lediglich erforderlich, dass sich die Position 8 des Schwerpunkts in einer Position nahe der Rückseite der Licht empfangenden Oberfläche 6(6b), d.h. der rückseitigen Oberfläche des Solarmoduls 2a (2b) im Vergleich zu der Position, an der das Griffstück 4a (4b) an dem Batteriepaket 3a (3b) befestigt ist, befindet.

In Übereinstimmung mit der vorstehend beschriebenen tragbaren Leistungsversorgung 1 sind die Licht empfangenden Oberflächen 6a und 6b so geneigt, dass sie einen Winkel &thgr; in Bezug auf die vertikale Richtung Y um Rotationszentren bilden, die durch jeweilige Kontaktpunkte zwischen den Griffstücken 4a und 4b und Haken 7a und 7b definiert sind. Daher können durch jeweiliges Einhängen der Griffstücke 4a und 4b in die Haken 7a und 7b die Licht empfangenden Oberflächen 6a und 6b senkrecht zu der Einfallsrichtung des Sonnenlichts im möglichen Ausmaß ohne Verwenden irgendeiner anderen Struktur positioniert werden. Daher können die Solarzellenmodule auf eine einfache Art und Weise angeordnet werden, um ein wirkungsvolles Laden zu erlauben.

Wie in 6 gezeigt ist, ist das Solarzellenmodul 2a an seinen vier Ecken mit jeweiligen Durchbohrungen 10a versehen. Das Solarzellenmodul 2b ist an seinen vier Ecken mit jeweiligen Durchbohrungen 10b versehen. Die Durchbohrungen 10a und 10b sind so positioniert, dass jede Durchbohrung 10a und eine entsprechende Durchbohrung 10b eine einzelne Durchbohrung ausbilden, wenn die tragbare Leistungsversorgung 1 um die durch das Gelenk 50 definierte Rotationsachse so gefaltet wird, dass sich die Licht empfangenden Oberflächen 6a und 6b gegenüber liegen.

Wie in 8 gezeigt ist, kann daher ein Strang 11 in jeder Ecke durch jede Durchbohrung, die durch die Durchbohrungen 10a und 10b ausgebildet wird, hindurch geführt werden, und können die Solarzellenmodule 2a und 2b mit Strängen 11 miteinander verbunden werden. Daher ist es möglich, eine nicht bevorzugte Situation derart, dass sich die tragbare Leistungsversorgung 1 öffnet und während des Tragens einen Winkelabstandsraum zwischen den Solarzellenmodulen 2a und 2b bildet, zu verhindern.

In dem vorangehenden Ausführungsbeispiel ist das Batteriepaket 3 mit keinerlei Griffstück zum Tragen desselben versehen. Wie jedoch in den 9 und 10 gezeigt ist, können Griffstücke 12a und 12b jeweils an Batteriepaketen 3a und 3b angeordnet sein. Die Griffstücke 12a und 12b können, wie durch einen Pfeil Z in 9 angegeben ist, in Bezug auf das Solarzellenmodul 2a bzw. 2b verdrehbar sein. 11 zeigt eine Struktur, in welcher die mit den Griffstücken 12a und 12b versehenen Batteriepakete 3a und 3b jeweils an den Solarzellenmodulen 2a und 2b angebracht sind.

Wie in 12 gezeigt ist, geraten dann, wenn sich die Griffstücke 12a und 12b um denselben Winkel in Bezug auf die Batteriepakete 3a und 3b drehen, die Griffstücke 12a und 12bmit Eingriffabschnitten 15a und 15b in Eingriff, die jeweils innerhalb der Batteriepakete 3a und 3b angeordnet sind. Die Eingriffpositionen 15a und 15b können sie Griffstücke 12a und 12b in einer sich stufenförmig ändernden Winkelposition fixieren. Daher kann die Richtung, in welcher sich die Griffstücke 12a und 12b erstrecken können, in Bezug auf die Richtung zu den Licht empfangenden Oberflächen 6a und 6b der Batteriepakete 3a und 3b stufenweise geändert werden, und kann die positionelle Beziehung zwischen den Griffstücken 12a und 12b und den Batteriepaketen 3a und 3b nach dem Ändern der vorstehenden Richtung fixiert werden. Falls die Eingriffpositionen 15a und 15b nicht verwendet werden, können die Griffstücke 12a und 12b und die Batteriepakete 3a und 3b so konfiguriert sein, dass sie die positionelle Beziehung zwischen denselben durch Reibungskräfte zwischen den Griffstücken 12 und 12b und den Batteriepaketen 3a und 3b fixieren.

In Übereinstimmung mit der vorstehenden Struktur können die Griffstücke 12a und 12b als ein die Solarzellenmodule 2a und 2b unterstützendes Gestell verwendet werden. Dadurch kann die Richtung oder die Lage der Licht empfangenden Oberflächen 6a und 6b in Bezug auf die Einfallsrichtung des Sonnenlichts leicht geändert werden. Da die Griffstücke 12a und 12b direkt als das Gestell verwendet werden, ist es nicht notwendig, ein dediziertes Gestell bereit zu stellen. Daher können die Batteriepakete 3a und 3b einfache Strukturen haben.

Ferner können die Batteriepakete 3a und 3b an den Seitenendoberflächen bereit gestellt sein, wie in 13 gezeigt ist, mit Skalen 13a und 13b zum Messen des Winkels zwischen der Richtung der Erstreckung der Griffstücke 12a und 12b und einer Referenzrichtung der Batteriepakete 3a und 3b, d.h. eines jeweiligen Drehwinkels der Griffstücke 12a und 12b in Bezug auf die Batteriepakete 3a und 3b. Durch Messen des Winkels zwischen der Erstreckungsrichtung der Griffstücke 12a und 12b und der Referenzrichtung der Batteriepakete 3a und 3b kann der Winkel der Licht empfangenden Oberflächen 6a und 6b in Bezug auf die Erdoberfläche leicht bestimmt werden.

Anstelle der Skalen 13a und 13b, wie in 14 gezeigt, können Winkelmesser 14a und 14b mit Skalen in die Batteriepakete 3a und 3b eingefügt sein. Zum Messen des Winkels der Licht empfangenden Oberflächen 6a und 6b in Bezug auf die Erdoberfläche werden die Winkelmesser 14a und 14b aus den Batteriepaketen 3a und 3b entnommen und in Kontakt mit der Erdoberfläche gebracht. In Übereinstimmung damit kann der Winkel der Licht empfangenden Oberflächen 6a und 6b in Bezug auf die Erdoberfläche leicht bestimmt werden.

Demzufolge kann der Benutzer, der den Winkel der Sonne aus dem Datum und der Zeit ermittelt hat, die Position oder die Lage der tragbaren Leistungsversorgung 1 so ändern, dass die Licht empfangenden Oberflächen 6a und 6b soweit möglich das einfallende Sonnenlicht senkrecht empfangen können.

Obwohl die Erfindung beschrieben und im Einzelnen dargestellt wurde, ist klar verständlich, dass dasselbe nur zur Darstellung und beispielhaft erfolgte, und nicht beschränkend zu sehen ist, wobei der Schutzumfang der Erfindung nur durch die beigefügten Patentansprüche beschränkt wird.


Anspruch[de]
Tragbare Leistungsversorgungseinheit, umfassend:

ein erstes Solarzellenmodul (2a), das mit einer ersten Licht empfangenden Oberfläche (6a) zum Empfangen von Sonnenlicht versehen ist;

ein zweites Solarzellenmodul (2b), das mit einer zweiten Licht empfangenden Oberfläche (6b) zum Empfangen des Sonnenlichts versehen ist; und

einen faltbaren Abschnitt (50), der faltbar ist und das erste und das zweite Solarzellenmodul (2a, 2b) miteinander verbindet,

dadurch gekennzeichnet, dass

ein erstes Griffstück (4a) an dem ersten Solarzellenmodul bereitgestellt ist;

ein zweites Griffstück (4b) an dem zweiten Solarzellenmodul bereitgestellt ist; und

die tragbare Leistungsversorgungseinheit derart konfiguriert ist, dass dann, wenn sich der faltbare Abschnitt in einer gefalteten Position befindet, eine durch das erste Griffstück (4a) und das erste Solarzellenmodul (2a) gebildete Öffnung im Wesentlichen eine durch das zweite Griffstück (4b) und das zweite Solarzellenmodul (2b) gebildete Öffnung (5b) überlappt.
Tragbare Leistungsversorgungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Solarzellenmodul (2a) auf einer Rückseite der ersten Licht empfangenden Oberfläche (6a) mit einer ersten Anschlussoberfläche versehen ist, die den Anschluss eines ersten Batteriepakets (3a) an diese erlaubt, und das zweite Solarzellenmodul (2b) auf einer Rückseite der zweiten Licht empfangenden Oberfläche (6b) mit einer zweiten Anschlussoberfläche versehen ist, die den Anschluss eines zweiten Batteriepakets (3b) an diese erlaubt. Tragbare Leistungsversorgungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass

das erste Batteriepaket (3a) an der ersten Anschlussoberfläche befestigt ist und das zweite Batteriepaket (3b) an der zweiten Anschlussoberfläche befestigt ist, und

eine Position (8) des Gesamtschwerpunkts des ersten und des zweiten Solarzellenmoduls (2a, 2b) und des ersten und des zweiten Batteriepakets (3a, 3b) derart bestimmt ist, dass die erste und die zweite Licht empfangende Oberfläche (6a, 6b) einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf die vertikale Richtung bilden, wenn das erste und das zweite Griffstück (4a, 4b) mit einem Eingriffabschnitt in Eingriff stehen.
Tragbare Leistungsversorgungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Griffstück (4a) in einer Position angeordnet ist, die in Bezug auf eine Mitte in einer Richtung einer Dicke des ersten Solarzellenmoduls (2a) in Richtung der Licht empfangenden Oberfläche (6a) verschoben ist, und das zweite Griffstück (4b) in einer Position angeordnet ist, die in Bezug auf eine Mitte in einer Richtung einer Dicke des zweiten Solarzellenmoduls (2b) in Richtung der zweiten Licht empfangenden Oberfläche (6b) verschoben ist.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com