CN102959732A - 太阳能模块 - Google Patents

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Abstract

太阳能模块（1），包括多个薄片式的太阳能板（10），这些太阳能板绕一共同的轴（11）可偏转地支承在长形的支架（3）上并且可在第一位置与第二位置之间运动，在第一位置中，这些太阳能板基本上完全重合地且平行于支架（3）地重叠放置，在第二位置中，这些太阳能板绕所述轴（11）成扇形展开地基本上并排放置；其中，支架（3）能从壳体（2）中经由壳体的可封闭的开口（5）移出，该壳体容纳带有在第一位置中的太阳能板（10）的支架。

Description

太阳能模块
技术领域
本发明涉及一种太阳能模块，包括多个薄片式的太阳能板，这些太阳能板绕一共同的轴可偏转地支承在一长形的支架上并且可在第一位置与第二位置之间运动，在第一位置，这些太阳能板基本上完全重叠地且平行于支架地重叠放置，在第二位置，这些太阳能板绕所述轴成扇形展开地基本上并排放置。
背景技术
这种型式的太阳能模块例如由US2004/0069341A1、EP1885038A1、CN2893950Y或CN201252107Y已知并用于小型电仪器如移动电话、笔记本电脑等的移动的供电。已知的仪器构成为手持或台式仪器，其中，可以以一扇子的方式成扇形展开各太阳能板并且为了运送目的可以推移到一起。
发明内容
与此相对，本发明的目的在于，提供一种太阳能模块，该太阳能模块适用于在户外的固定的使用，例如用作一单户住宅的电能供应装置。
利用一种开头所述型式的太阳能模块达到该目的，其按照本发明的特征在于，支架能从一壳体中经由该壳体的可封闭的开口移出，所述壳体容纳带有在第一位置中的各太阳能板的支架。以这种方式，在夜间或在恶劣的气候时，例如狂风、雷击、冰雹或大雨时，易受损坏的太阳能板可以被移入，以便保护它们免受损坏。
壳体优选具有浅的盒子的形式，所述开口位于该盒子的上侧，其中，支架可偏转地支承于壳体中并且在移入的位置平行于上侧且处在上侧下方而在移出的位置穿过开口偏转。因此本发明的太阳能模块具有一小的安装深度，这有助于其在地面中或一建筑物正面或建筑物顶盖中的安装。
在第一优选的实施形式中，壳体构成一用于在上侧表面齐平地装入地面中的密封的盆体，从而在移入的静止位置全面地保护各太阳能板，同时也防止地面湿气。
在一替代性的优选的实施形式中，壳体配备有用于在上侧表面齐平地装入一建筑物正面或一建筑物屋顶中的装置，借此可以将现有的建筑物表面充分用于取得电能。
按照本发明的另一优选的特征，可用至少一个大致平行于壳体上侧滑动的盖封闭所述开口。这样的盖实施形式需要不多的用于打开的空间并且在打开的状态下不妨碍各太阳能板的移出和运动。
特别有利的是，盖形成一浅的可种植的盆体，借此可以将太阳能模块不显眼地和受保护地结合于一花园表面或绿化带中。盖的种植同时形成热隔绝。
按照本发明的另一有利的实施形式，至少一个太阳能板在其背侧上配备在成扇形展开时在该太阳能板下面的太阳能板上滑动的清扫凸缘。以这种方式可以说提供一种自清洁的太阳能模块。在成扇形展开时且同样在相反运动时，一个太阳能板的清扫凸缘为邻接的太阳能板的表面清除灰尘、雪、雨水、树叶等，从而即使在变换的气候影响下和在全年进程中也仍保持太阳能板的最优的有效功率。优选地，全部的太阳能板除最下面的一个外都设有这样的清扫凸缘。
为了该目的，按照发明的另一特征可以设定，壳体的开口配备有一在支架移出时在重叠放置的太阳能板的最上面的一个上滑动的清扫凸缘，借此也自动地清洁最上面的太阳能板。
按选择，这样的清洁功能也可以这样达到，方法是：盖配备有一在其打开时在重叠放置的太阳能板的最上面的一个上滑动的清扫凸缘。
在每一情况下特别有利的是，支架在其一个端部上具有偏转头，用以支承太阳能板。借此可，以将各太阳能板在成扇形展开的位置精确地对准太阳。优选地，为此设定，支架和/或偏转头（如果存在偏转头）配备有一受太阳位置控制的驱动装置，用于太阳能板的自动的太阳跟踪，以便在日进程和年进程中总是达到最优的效率。
各太阳能板可以基本上由手从壳体中移出和成扇形展开或反之。但特别有利的是，各太阳能板可借助于一电驱动装置在其各位置之间运动并且支架可借助于电驱动装置移入和移出，从而太阳能模块的操作是可自动化的。按这种方式，例如在充足的阳光和安全的气候条件情况下，各太阳能板可以自动地移出和成扇形展开，并且在黑暗或恶劣的气候条件下自动地合成单扇并且移入。
优选地，各电驱动装置是蜗杆传动装置，所述蜗杆传动装置嵌合到被驱动的轴的齿圈中，这提供节省空间的驱动装置，具有在电机转速与输出转速之间的高的减速比。
太阳能板基本上可以是每个任意的在技术中已知的类型，其能够将阳光转变成可充分利用的能量，例如利用在太阳能板中循环的由阳光加热的传热流。但优选每一太阳能板由各光电的太阳能电池的平面的布置形成，以便直接产生电能。这也便于各太阳能板相互的电线连接和其在支架或偏转头上的连接，因为在这里只必须建立电连接。
附图说明
以下借助一在附图中示出的实施例更详细地说明本发明。其中：
图1是本发明的太阳能模块在推到一起和移入的位置的透视图；
图2是本发明的太阳能模块在成扇形展开和移出的位置的透视图；
图3a至3f是本发明的太阳能模块在支架的移出和各太阳能板的成扇形展开的各连续的阶段的透视图；
图4是太阳能模块的驱动装置的侧视图；
图5是两个重叠放置的太阳能板的剖面图，用以表示在这两个太阳能板之间的清扫凸缘；并且
图6是壳体和其开口的剖视图，壳体包括一用于最上面的太阳能板的清扫凸缘。
具体实施方式
按照图1至3，太阳能模块1包括一壳体2，在该壳体中绕一轴4可偏转地支承长方形的支架3。壳体2大致具有一浅的盒子的形式并且在所示实例中构成为一框架的形式。壳体2在其上侧具有一开口5，支架3在移出和移入时穿过该开口偏转（见图3c）。
开口5以至少一个盖6封闭，为了移出支架3，可以翻开或如在所示实例中侧面滑开该盖6。为此盖6滑动地支承在各导轨7上（见图3b），可以将这些导轨本身经由各直线引导部8可被抬高超过壳体2的上侧一段（图3a），借此，盖6在侧面越过壳体2的边缘可以被滑开。
在完全转出支架3以后，盖6可以重新滑回其位置（图3d）。一辅助盖6′在该位置可以翻开地处于打开位置，该辅助盖在支架3在移出的状态下通过的那一位置封闭开口5。
壳体2可以以其上侧表面齐平地装入地面、建筑物正面或一建筑物屋顶中。装入地面中时，壳体2优选构成为密封的盆体，以便防止地面湿气。盖6可以形成一浅的可种植的盆体，从而可以将太阳能模块结合于绿地中。
为了表面齐平地装入建筑物正面或房顶中，壳体2可设有各连接件，用以齐平地固定于正面或屋顶的一相应的开口中，例如设有多个固定连接板或固定法兰（未示出）。
支架3在对置于其支承轴4的端部上具有一偏转头9，用以可调地支承一组薄片式的太阳能电池板10。各太阳能板10绕一共同的轴11可偏转地支承在支架3上、更准确地说支承在该支架的偏转头9上并且按这种方式可以从第一位置（见图1和图3a-3d）移到一第二位置（见图2和图3f）或反之，在所述第一位置，各太阳能板基本上彼此完全重合地以及平行于支架3放置，在所述第二位置，各太阳能板绕轴11成扇形展开并从而基本上并排放置。如显而易见的那样，各太阳能板10优选具有扇形形状，从而它们在成扇形展开的位置补充成一全圆。
在所示的实例中，通过光电的太阳能电池12的平面布置构成每一太阳能板。各太阳能电池12和各太阳能板10的电连接或电线连接为清晰起见未示出；例如各太阳能板10经由柔性的连接电缆或滑动触头和刚性的接触环在偏转头9上接触并且连接于其他的能量传输电气设备上。
偏转头9绕一垂直轴13和绕一水平轴14可偏转地支承在支架3上，从而轴11或各太阳能板10可以最好地对准太阳。为此目的，也可以设置由各相应的太阳位置传感器（未示出）控制的驱动装置，用于太阳能板10的自动的太阳跟踪，例如借助于各调节驱动装置，所述调节驱动装置将偏转头9沿其转轴13、14定位。
这些调节驱动装置可以例如是电机驱动的蜗杆传动装置，其作用到各齿圈上，各齿圈耦联于轴13、14。同种的蜗杆传动装置优选地用于支架3的偏转出来和偏转进去以及各太阳能板10的成扇形展开以及合成单扇。
图4详细示出这样的驱动装置。电机15驱动蜗杆16，该蜗杆嵌合到齿圈17中，该齿圈直接耦联于一球轴承的一元件18，该球轴承的另一元件19位置固定地安装。元件18耦联于各待驱动的部件，如支架3相对壳体2、偏转头9相对支架3、偏转头9的一用于太阳能板10的支承元件20相对其余的偏转头9或各太阳能板10相对支承元件20。为了各太阳能板10绕轴11的成扇形展开足够的是，例如只驱动最上面的或最下面的太阳能板10，只要每一太阳能板10将处在其下面的或处在其上面的太阳能板10经由拖拉钩或拖拉板条21一起拖动即可（图5）。
各太阳能板10的在彼此上滑动在该拖拉运动时可以充分用于各太阳能板10的清洁。为此目的，按照图5，每一太阳能板（除最下面的太阳能板10外）在其背侧上配备一清扫凸缘22，其在成扇形展开时对相应处在其下面的太阳能板10进行扫除。各清扫凸缘22可以例如是一橡胶凸缘或一刷式凸缘。
各清扫凸缘22可以同时构成拖拉板条21。各拖拉板条21在其在处于其下面的太阳能板10上运动的终端处止挡在该处于下面的太阳能板的止挡板条23上。
对于最上面的太阳能板10，可以设置一在壳体2中设置的另一清扫凸缘24，例如在一导轨7上，见图6。清扫凸缘24在支架3从壳体2中偏转出来和偏转进去时对最上面的太阳能板10进行扫除。按选择，该另一清扫凸缘24也可以设置在盖6上并且在打开盖时由盖在最上面的太阳能板10上移动（未示出）。
本发明并不限于所示的实施形式，而包括全部的纳入接下来的权利要求书的范围内的变型方案和更改。例如支架3可以以一直线移动从壳体2中移出，而非通过偏转，只要将壳体相应地例如竖立式地构成即可。如果为了简化期望的话，也可以代替滑动的盖6设置一可翻开的盖。此外，太阳能模块1也适于优选表面齐平地装入陆路运输工具和水上运输工具的顶部平台或表面中，例如大型宿营式旅游车的屋顶和船的甲板中。

Claims (15)

1.太阳能模块（1），包括多个薄片式的太阳能板（10），所述太阳能板绕一共同的轴（11）可偏转地支承在长形的支架（3）上并且能够在第一位置与一第二位置之间运动，在第一位置中，这些太阳能板基本上完全重合地且平行于支架（3）地重叠放置，在第二位置中，这些太阳能板绕所述轴（11）成扇形展开地基本上并排放置；其特征在于，支架（3）能从壳体（2）中经由所述壳体的可封闭的开口（5）移出，所述壳体容纳带有在第一位置中的太阳能板（10）的支架（3）。
2.按照权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于，壳体（2）具有浅的盒子的形式，所述开口（5）位于所述盒子的上侧，其中，支架（3）可偏转地支承在壳体（2）中，并且在移入的位置平行于上侧且处在上侧下方，而在移出的位置穿过开口（5）偏转。
3.按照权利要求1或2所述的太阳能模块，其特征在于，壳体（2）形成用于在上侧表面齐平地装入地面中的密封的盆体。
4.按照权利要求1或2所述的太阳能模块，其特征在于，壳体（2）配备有用于在上侧表面齐平地装入一建筑物正面或一建筑物屋顶中的装置。
5.按照权利要求1至4之一项所述的太阳能模块，其特征在于，所述开口（5）能够用至少一个大致平行于壳体上侧滑动的盖（6）封闭。
6.按照权利要求5所述的太阳能模块，其特征在于，盖（6）形成浅的可种植的盆体。
7.按照权利要求1至6之一项所述的太阳能模块，其特征在于，至少一个太阳能板（10）在其背侧上配备有在成扇形展开时在位于该太阳能板下方的太阳能板（10）上滑动的清扫凸缘（22）。
8.按照权利要求7所述的太阳能模块，其特征在于，全部的太阳能板（10）除最下面的一个外都设有这样的清扫凸缘（22）。
9.按照权利要求1至8之一项所述的太阳能模块，其特征在于，壳体（2）的开口（5）配备有在支架（3）移出时在重叠放置的太阳能板（10）的最上面的一个上滑动的清扫凸缘（24）。
10.按照权利要求5至9之一项所述的太阳能模块，其特征在于，盖（6）配备有在其打开时在重叠放置的太阳能板（10）的最上面的一个上滑动的清扫凸缘。
11.按照权利要求1至10之一项所述的太阳能模块，其特征在于，支架（3）在其一个端部上具有偏转头（9），用以支承太阳能板（10）。
12.按照权利要求1至11之一项所述的太阳能模块，其特征在于，支架（3）和/或偏转头（9）——如果偏转头存在——配备有受太阳位置控制的驱动装置（15-19），用于太阳能板（10）的自动的太阳跟踪。
13.按照权利要求1至12之一项所述的太阳能模块，其特征在于，太阳能板（10）借助于电驱动装置（15-19）能够在太阳能板的各位置之间运动并且支架（3）能够借助于电驱动装置（15-19）移入和移出。
14.按照权利要求13所述的太阳能模块，其特征在于，电驱动装置（15-19）具有蜗杆传动装置（16），所述蜗杆传动装置嵌合到被驱动的轴（11）的齿圈（17）中。
15.按照权利要求1至14之一项所述的太阳能模块，其特征在于，每一太阳能板（10）由各光电的太阳能电池（12）的平面的布置形成。
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