EP3231083A1

EP3231083A1 - Energy production device

Info

Publication number: EP3231083A1
Application number: EP15807623.2A
Authority: EP
Inventors: Günther REISS; Alaaeldin A. ASSAL
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-12-08
Filing date: 2015-12-03
Publication date: 2017-10-18
Also published as: WO2016091711A1

Abstract

The invention relates to an energy generation device which can be used in a mobile fashion, can be handled like a standardized transportable device, and can be in two basic states, i.e. an operating state and a transported state, the disclosed device forming a cuboid (1) in the transported state.

Description

Einrichtung zur Energiegewinnung Device for energy production

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Energieerzeugung, insbesondere eine vollautomatisch arbeitende, mobile Einrichtung zur Gewinnung von Elektroenergie durch Sonnenlicht. Die Einrichtung ermöglicht die ununterbrochene Bereitstellung von Elektroenergie in unwegsamen, unerschlossenen Gebieten der Erde. Sie ist für Zwecke der Exploration, im Katastrophenfall, für humanitäre und militärische Zwecke einsetzbar. The invention relates to a device for power generation, in particular a fully automatic, mobile device for the production of electrical energy by sunlight. The facility enables the uninterrupted supply of electric energy in impassable, undeveloped areas of the earth. It can be used for exploration, disaster relief, humanitarian and military purposes.

Einzige Voraussetzung für ihre Nutzung ist das Vorhandensein genügend starker und genügend lang anhaltender Sonnenstrahlung. The only prerequisite for their use is the presence of sufficiently strong and sufficiently long-lasting solar radiation.

Stand der Technik State of the art

Bekannt sind mobile Einrichtungen zur Reinigung von Wasser für verschiedene Anwendungsgebiete, wie Bergbau, Landwirtschaft, aber auch humanitäre Zwecke, z. B. zur Verwendung in Flüchtlingslagern (Ecosphere Technologies, 3515 S.E. Lionel Terrace, Stuart, FL, 34997, www.ecospheretech.com). Die Einrichtung sind in LKW- Sattelaufliegern montiert, vergleichsweise groß, schwer und sperrig. Zur Energieversorgung sind auch Solarzellen vorgesehen, die schubkastenartig, mit Hilfe von Schubgelenken, manuell aus den Sattelaufliegern heraus geschoben werden. Zumindest die Installation benötigt Fachpersonal und Spezial- Transporteinrichtungen. Die Schubgelenke der Solarzellenpaneele erschweren einen Einsatz in rauer Umgebung (Wüste, Gebirge...) und sind nach dem Entfalten starr, also nicht dem Lauf der Sonne folgend. Are known mobile devices for cleaning water for various applications, such as mining, agriculture, but also humanitarian purposes, such. For use in refugee camps (Ecosphere Technologies, 3515 S.E. Lionel Terrace, Stuart, FL, 34997, www.ecospheretech.com). The equipment is mounted in truck semi-trailers, comparatively large, heavy and bulky. To supply energy, solar cells are also provided, which are pushed out of the semitrailers in a moving-box-like manner with the help of push joints. At least the installation requires specialized personnel and special transport facilities. The push joints of solar cell panels make it difficult to use in harsh environments (desert, mountains ...) and are rigid after unfolding, so not following the course of the sun.

Ein "Energiepaket für Solarmobil" wird in DE4003513 beschrieben. Dazu sind faltbare Paneele, in ähnlicher Form wie von einer Faltschachtel bekannt, auf einem Kleinwagen befestigt. Die Art der Befestigung, die Art der Ent- und Zusammenfaltung, die Art der Ausrichtung nach der Sonne wird nicht beschrieben, soll aber wohl manuell vorgenommen werden. Ebenso wird nicht beschrieben, wie nach der Zusammenfaltung eine "...Restmodulfläche der Sonne zugewandet bleibt". An "energy package for solar vehicle" is described in DE4003513. These foldable panels, in a similar form as known from a carton, mounted on a small car. The type of attachment, the type of unfolding and folding, the nature of the orientation to the sun is not described, but should probably be made manually. Likewise, it is not described how, after the folding, a "... remaining modulus surface of the sun remains facing".

Ein in einer Hand haltbares, handbedientes, kleines "Solar-Aufladegerät" wird im Gebrauchsmuster DE202004010896U1 beschrieben. Zwei klappbar verbundene Körper, ein Deckelkörper und ein Unterlagekörper, tragen an ihrer Innenseite Solarzellen, mit deren Hilfe die Aufladung eines Akkumulators vorgenommen werden soll. A hand-held, hand-operated, small "solar charger" is described in Utility Model DE202004010896U1. Two hinged bodies, a lid body and a base body, carry on their inside solar cells, with the help of the charging of a battery to be made.

Ein elektrischer Trockenrasierapparat wird in DE3641978 beschrieben. Dieser besitzt Solarzellen, die durch manuelles Abklappen eines "Energiedeckels" freigegeben werden. Zur Steigerung der Energieausbeute durch Erhöhung der "Sonnenzellenfläche" wird das Anbringen weiterer plattenförmiger "Energieplatten" vorgeschlagen. An electric dry shaver is described in DE3641978. This has solar cells, which are released by manually folding down an "energy cover". to Increasing the energy yield by increasing the "solar cell surface" is proposed attaching another plate-shaped "energy plates".

Die drei aufgeführten Lösungen sind wegen ihrer Abmessungen ausschließlich dafür vorgesehen, manuell in Richtung der Sonne orientiert zu werden. Ebenso erfolgt das Entfalten der flächenförmigen Gebilde, die aus Lichteinstrahlung Elektroenergie erzeugen sollen, manuell, es ist also weder ein Antrieb vorhanden, noch sind Lösungen abgegeben, die die Entfaltung der flächenförmigen Gebilde zwangläufig gestalten. Because of their dimensions, the three solutions listed are exclusively intended to be oriented manually in the direction of the sun. Likewise, the unfolding of the sheet-like structures, which are to generate electrical energy from light irradiation, manually, so there is neither a drive available, nor solutions are delivered that make the deployment of the sheet-like structure inevitably.

Eine mobile Generatorvorrichtung wird in WO 2013/091906 beschrieben. In einer Umhausung befinden sich Solarzellenmodule, die eine Transportposition und eine Arbeitsposition einnehmen können. A mobile generator device is described in WO 2013/091906. In a housing are solar cell modules that can take a transport position and a working position.

Die Umhausung schützt in der Transportposition die Solarzellenmodule, indem sich diese in Transportposition komplett innerhalb derselben befinden. Die Vorrichtung ist modular, indem sich einzelne Generatorvorrichtungen mit Flurförderzeugen stapeln und handhaben und über eine lösbare Gehäuseverbindung kaskadieren lassen. The enclosure protects the solar cell modules in the transport position by being located completely in the transport position within the same. The device is modular in that individual generator devices stack with industrial trucks and handle and cascade over a detachable housing connection.

Installation und Deinstallation müssen manuell vorgenommen werden. Manuelle Einflussnahme ist erforderlich, um die Solarzellenmodule von der Transport- in die Arbeitsposition zu bewegen oder um die Arbeitsposition zu ändern. Installation and uninstallation must be done manually. Manual intervention is required to move the solar cell modules from the transport to the working position or to change the working position.

Lösungen auf der Basis von standardisierten Transportcontainern sind bekannt. So wird eine Lösung beschrieben, EnergyContainer genannt, in der Solarzellenpaneele transportiert und am Einsatzort manuell auf diesen aufgesetzt werden (Johannes Hübner- Fabrik elektrischer Maschinen GmbH, Siemensstr.7, 35394 Gießen). Die Einrichtung ist starr, eine Nachführung entlang dem Sonnenlauf ist nicht möglich. Solutions based on standardized transport containers are known. Thus, a solution is described, called Energy Container, are transported in the solar cell panels and manually placed on the job site on this (Johannes Hübner factory electrical machinery GmbH, Siemensstr.7, 35394 casting). The device is rigid, tracking along the course of the sun is not possible.

Eine Lösung auf Containerbasis wird auch von der Firma Mobile Grid (Mobile Grid, 3700 Buffalo Speedway, Suit 940, Houston, TX, 77098, www.mobilegrid.com) angeboten. Ebene Solarpaneele werden entlang einer Drehachse manuell von einer gefalteten Position in eine ausgeschwenkte Position bewegt und mit schwerterähnlichen Streben starr verschraubt. Motorische Antriebe und automatisierter Betrieb sind nicht vorgesehen. A container-based solution is also offered by Mobile Grid (Mobile Grid, 3700 Buffalo Speedway, Suit 940, Houston, TX, 77098, www.mobilegrid.com). Level solar panels are manually moved along a rotation axis from a folded position to a pivoted position and rigidly bolted to swather-like struts. Motorized drives and automated operation are not provided.

Wie aus dem Stand der Technik hervorgeht ist keine Lösung bekannt, die vollautomatisch und autark arbeiten, im Bedarfsfall sich vor widrigen Umweltbedingungen und vor Vandalismus selbst schützen kann und von einem geschlossenen, robusten Transportzustand automatisch in einem entfalteten Arbeitszustand übergeht. Insbesondere ist keine Lösung bekannt, die im Kern eine standardisierte Transportvorrichtung darstellt und trotzdem automatisch dem Sonnenlauf folgen kann. Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Energiegewinnung durch Sonnenstrahlung unter Nutzung von Solarzellen zu schaffen. As is apparent from the prior art, no solution is known, the fully automatic and self-sufficient work, if necessary, can protect itself from adverse environmental conditions and against vandalism itself and automatically passes from a closed, robust transport state in a deployed working condition. In particular, no solution is known which represents a standardized transport device in the core and can still follow the sun's course automatically. The aim of the invention is to provide a device for generating energy by solar radiation using solar cells.

Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit der Einrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen oder der folgenden Beschreibung. According to the invention the object is achieved with the device according to claim 1. Further preferred embodiments will become apparent from the subclaims or the following description.

Kern der Einrichtung zur Energiegewinnung ist eine Gehäuse, das einer standardisierten Transportvorrichtung, die üblicher Weise als Container bezeichnet wird, gleicht. Dessen Erscheinungsbild ist ein quaderförmiger Körper, rundum geschlossen, mit standardisierten Hangösen zum Transport ausgestattet und äußerst robust und dauerhaft gebaut. The core of the device for generating energy is a housing, which is similar to a standardized transport device, which is commonly referred to as a container. Its appearance is a cuboid body, completely enclosed, equipped with standardized hangers for transport and extremely robust and durable.

In dieser Form wird die Einrichtung zur Energiegewinnung transportiert. Standardisierte, weltweit verfügbare Lösungen zum Schiff-, Bahn- , LKW- und auch Hubschraubertransport sind vorhanden und können uneingeschränkt genutzt werden. In this form, the device is transported to generate energy. Standardized, globally available solutions for ship, rail, truck and helicopter transport are available and can be used without restrictions.

Am Einsatzort entfalten sich automatisch aus diesem quaderförmigen Körper heraus mit Solarzellen bestückte Flächen und werden zumindest annähernd orthogonal zur Sonne ausgerichtet. Nachts, bei Unwetter, bei Sturm oder auch bei drohendem Vandalismus verkapselt sich die Energiegewinnungsanlage automatisch zurück zu einem quaderförmigen Körper. At the place of use, surfaces which are equipped with solar cells automatically develop out of this cuboid body and are oriented at least approximately orthogonally to the sun. At night, in case of storm, storm or even threatening vandalism, the energy recovery system automatically encapsulates back to a cuboid body.

Die Einrichtung kann schnell, kostengünstig und unkompliziert, unter Nutzung standardisierter, weltweit verfügbarer Verlade- und Transporttechnik an den Einsatzort gebracht werden. An den Einsatzort bestehen, neben einer zumindest halbwegs ebenen Aufstellfläche, keinerlei weitere Anforderungen. Die Einrichtung ist einfach und robust ausgeführt sein. Alle technisch anspruchsvollen Komponenten sind von außen weder sichtbar noch zugänglich. The equipment can be brought to the job site quickly, cost-effectively and easily using standardized, worldwide available loading and transport technology. There are no further requirements at the place of use besides an at least halfway level surface. The device must be simple and robust. All technically sophisticated components are neither visible nor accessible from the outside.

Die Einrichtung besitzt zwei Erscheinungszustände, einen Transport- und einen Arbeitszustand. The device has two states of appearance, a transport and a working state.

Im Transportzustand bildet die Einrichtung einen völlig geschlossenen, quaderförmigen Körper, der robust genug ist, auch rauer Behandlung auf Schiffen, in Häfen, bei Eisenbahnoder LKW-Transport zu widerstehen. Vorzugsweise ist beim Transport das äußere Erscheinungsbild nicht von dem einer Standard-Transportvorrichtung unterscheidbar, genauso wie Masse, Handhabbarkeit und Abmessungen genau einer Standard- Transportvorrichtung entsprechen können. In the transport state, the device forms a completely closed, cuboid body, which is robust enough to withstand even rough handling on ships, in harbors, in railroad or truck transport. Preferably, during transport, the external appearance is indistinguishable from that of a standard transporting device, just as mass, manageability and dimensions may correspond to exactly one standard transporting device.

Am Einsatzort kann sich die Einrichtung automatisch in den Arbeitszustand bewegen, derart, dass bei geeigneter Wetterlage, d.h. Sonneneinstrahlung, aus dem quaderförmigen Transportkörper Solarzellenflächen erwachsen, die automatisch und zumindest annähernd orthogonal der Sonneneinstrahlung nachgeführt werden und Energiespeicher befüllen. In Phasen ohne Sonneneinstrahlung, d.h. nachts, bei Sturm und Regen, kann sich die Einrichtung automatisch in den quaderförmigen Transportzustand zurück verwandeln. Damit sollen die teuren und vergleichsweise empfindlichen Solarzellen geschützt werden. Durch die Energiespeicher jedoch kann eine ununterbrochene Energieabgabe auch in den Zeiträumen stattfinden, in denen eine Energieakkumulation vermittels der Solarzellen unmöglich ist. At the place of use, the device can automatically move into the working state, such that, if the weather is suitable, ie solar radiation, from the cuboid Transport body solar cell surfaces grown, which are tracked automatically and at least approximately orthogonal to sunlight and fill energy storage. In periods without solar radiation, ie at night, in storm and rain, the device can automatically turn back into the cuboid transport state. This should protect the expensive and comparatively sensitive solar cells. Due to the energy storage, however, an uninterrupted release of energy can also take place in the periods in which an energy accumulation by means of the solar cells is impossible.

Das Gehäuse der Energiegewinnungsanlage ist zweigeteilt. Ein rahmenförmiges Unterteil als Stahl- oder Aluminium- Rahmenkonstruktion vergleichsweise geringer Dicke bildet das Fundament der Energiegewinnungsanlage. Auf diesem Fundament, um eine lotrechte Achse elektrisch drehbar, ist ein kastenförmiger Betriebsraum angeordnet, der im Transportzustand mit dem rahmenformigen Unterteil durch elektrisch betätigbare Verriegelungselemente starr verbunden ist. The housing of the power plant is divided into two parts. A frame-shaped lower part as a steel or aluminum frame construction comparatively small thickness forms the foundation of the power plant. On this foundation, electrically rotatable about a vertical axis, a box-shaped operating space is arranged, which is rigidly connected in the transport state with the frame-shaped lower part by electrically actuated locking elements.

Im kastenförmigen Betriebsraum sind diverse elektrotechnische Komponenten zur Wandlung der von den Solarzellen gelieferten, niederspannigen Gleichspannung in übliche Netz- Wechselspannung angeordnet. Der kastenförmige Betriebsraum ist, wie von einem Container bekannt, mit zwei massiven Flügeltüren verschlossen. Er beherbergt auch die Steuer- und Regelungstechnik für den vollautomatischen Betrieb. Die Steuer- und Regelungstechnik ist fernsteuer- und fernwartbar, d. h. vor Ort sind keine Fachleute zum Betrieb der Energiegewinnungsanlage erforderlich. In the box-shaped operating room various electrical components for converting the supplied from the solar cells, low-voltage DC voltage in the usual AC mains voltage are arranged. The box-shaped operating room is, as known from a container, closed with two massive doors. It also houses the control and regulation technology for fully automatic operation. The control technology is remotely controllable and remotely controllable, d. H. On site, no specialists are required to operate the power generation plant.

Im rahmenformigen Unterteil hingegen sind Energiespeicher in Form von Batterien vorhanden. Diese sind vergleichsweise schwer und bewirken, dass der Schwerpunkt der Energiegewinnungsanlage niedrig liegt. In the frame-shaped lower part, however, energy storage in the form of batteries are available. These are relatively heavy and cause the center of gravity of the power plant is low.

Mittels vandalensicher angebrachter Umweltsensoren wird die Wetterlage am Einsatzort ermittelt und daraus das Verhalten der Energiegewinnungsanlage abgeleitet. Insbesondere werden die Stärke der Sonnenstrahlung, die Windgeschwindigkeit, die Staubkonzentration der Luft und die Luftfeuchte ermittelt. Vermittels der weltweit verfügbaren GPS-lnformationen kann die Position des Einsatzortes und die Orientierung der Energiegewinnungsanlage bestimmt und daraus die Richtung der Sonneneinstrahlung berechnet und die Energiegewinnungsanlage nach dieser ausgerichtet werden. Lassen die ermittelten Parameter auf eine Wetterlage schließen, die der Einrichtung zur Energiegewinnung Schaden zufügen könnte verkapselt sich diese automatisch zurück in einen quaderförmigen Körper. Dieser ist in der Lage, auch widrigsten Umwelt- und Witterungsbedingungen zu widerstehen und dabei die wertvollen Komponenten der Einrichtung zur Energiegewinnung wirksam zu schützen. By means of vandal-proof mounted environmental sensors, the weather conditions at the place of use are determined and from this the behavior of the power generation plant is derived. In particular, the strength of the solar radiation, the wind speed, the dust concentration of the air and the humidity are determined. By means of the globally available GPS information, the position of the place of use and the orientation of the energy production plant can be determined and from this the direction of the solar radiation can be calculated and the energy production plant can be aligned therewith. If the parameters determined make it possible to conclude weather conditions that might cause damage to the device for generating energy, these are automatically encapsulated in a cuboid shape Body. It is able to withstand even the most adverse environmental and weather conditions while effectively protecting the valuable components of the energy production facility.

Zwei Drehgelenke sind symmetrisch entlang der Seitenflächen des quaderförmigen Körpers an seiner Oberseite angeordnet. Seitenfläche meint jene vertikale Fläche des quaderförmigen Körpers mit der größten Ausdehnung. Two hinges are arranged symmetrically along the side surfaces of the cuboid body at its top. Side surface means that vertical surface of the cuboid body with the largest extent.

Mit den zwei Drehgelenken sind zwei flächenförmige, drehbewegliche Paneele mit dem quaderförmigen Körper verbunden und relativ zu dem um jeweils etwa 270 Grad beweglich. Die Paneele tragen einseitig Solarzellen und sind als Rahmenkonstruktion ausgeführt derart, dass die Solarzellen eingesenkt in den Rahmen liegen und auf ihrer Rückseite durch eine zusätzliche Beplankung geschützt sind. Im Transportzustand liegen die Paneele gefaltet und parallel auf der Oberseite des quaderförmigen Körpers übereinander, wobei die Solarzellen nach unten zeigen und von außen weder zugänglich noch sichtbar sind. Von der Innenseite des kastenförmigen Raumes aus können die Paneele mit elektrisch betriebenen Verriegelungselementen mit dem quaderförmigen Körper starr verbunden werden. With the two hinges two flat, rotatable panels are connected to the cuboid body and relative to the movable about each 270 degrees. The panels carry one-sided solar cells and are designed as a frame construction such that the solar cells are sunk in the frame and are protected on its back by an additional planking. In the transport state, the panels are folded and parallel on top of the cuboid body over each other, the solar cells pointing down and are neither accessible nor visible from the outside. From the inside of the box-shaped space, the panels with electrically operated locking elements can be rigidly connected to the cuboid body.

Über zwei Gestänge, ausgeführt als Viergelenk-Koppelgetriebe, werden die beiden Paneele unabhängig voneinander bewegt. Die Gestänge sind so dimensioniert, dass sie in der Transportstellung der Energiegewinnungsanlage innerhalb des quaderförmigen Körpers liegen und von diesem gekapselt sind. Dazu ist eine spaltartige Öffnung an zumindest einer Stirnseite des quaderförmigen Körpers vorhanden, in der die Gestänge eintauchen und in der Transportstellung vollständig in dieser spaltartigen Öffnung verschwinden. About two linkages, designed as a four-joint coupling gear, the two panels are moved independently. The linkages are dimensioned so that they lie in the transport position of the power generation plant within the cuboid body and are encapsulated by this. For this purpose, a gap-like opening on at least one end face of the cuboid body is present, in which the rods dip and completely disappear in the transport position in this gap-like opening.

Die Gestänge besitzen ausschließlich Drehgelenke, um Robustheit und Steifigkeit zu gewährleisten. Um den vergleichsweise großen Schwenkbereich der Paneele von 270 Grad bei gutem Übertragungsverhalten zu ermöglichen wird pro Paneel die Verwendung von zwei parallel geschaltenen Koppelgetrieben vorgeschlagen, die in der Weise parallel angeordnet werden, dass sie ihre Totlagen nicht gleichzeitig durchfahren. The poles have only swivel joints to ensure ruggedness and rigidity. In order to enable the comparatively large pivoting range of the panels of 270 degrees with good transmission behavior, the use of two parallel-coupled coupling gears is proposed per panel, which are arranged in parallel so that they do not pass through their dead spots simultaneously.

Die Bewegung der beiden Gestänge erfolgt über jeweils eine Antriebswelle, die an der Innenseite der Seitenflächen des quaderförmigen Körpers angeordnet ist. Diese Antriebswelle endet in der spaltartigen Öffnung des quaderförmigen Körpers und ist mit dem Gestänge fest verbunden. The movement of the two linkages via a respective drive shaft, which is arranged on the inside of the side surfaces of the cuboid body. This drive shaft ends in the gap-like opening of the cuboid body and is firmly connected to the linkage.

Im kastenförmigen Betriebsraum des quaderförmigen Körpers sind zumindest drei elektromotorische Antriebe vorhanden. Diese Antriebe sind so gestaltet, dass sie im statischen, also nicht bewegten Zustand keine Energie konsumieren. Zwei dieser Antriebe sind dafür vorgesehen, die Antriebswellen für die beiden Gestänge zu bewegen. Ein dritter Antrieb ist für die Drehung des kastenförmigen Betriebsraumes relativ zum rahmenförmigen Unterteil verantwortlich. Alle Antriebe sind mit einem Messsystem ausgestattet, d. h. die vom Messsystem bereitgestellten Informationen lassen eindeutig auf die Stellung der Paneele und die relative Verdrehung des kastenförmigen Betriebsraumes zu dem rahmenförmigen Unterteil schließen. Die Antriebe sind so aufgebaut und im kastenförmigen Betriebsraum so zugänglich, dass im Havariefall mittels einer Kurbel manuell die Bewegung um das Azimuthgelenk und um die Faltgelenke möglich ist. In the box-shaped operating space of the cuboid body at least three electric motor drives are present. These drives are designed so that they consume no energy in the static, ie not moving state. Two of these drives are intended to move the drive shafts for the two linkages. A third drive is responsible for the rotation of the box-shaped operating space relative to the frame-shaped lower part. All drives are equipped with a measuring system, ie the information provided by the measuring system clearly indicates the position of the panels and the relative rotation of the box-shaped operating room to the frame-shaped base. The drives are constructed and accessible in the box-shaped operating room so that in the event of an accident the movement around the azimuth joint and around the folding joints is possible manually by means of a crank.

Auf der Oberseite des quaderförmigen Körpers fest installiert ist ein weiteres, starres Paneel mit Solarzellen. Dieses wird im Transportzustand, d.h. der Erscheinung der Einrichtung zur Energiegewinnung als quaderförmiger Körper, von den beiden drehbeweglichen Paneelen überdeckt und geschützt. Im Arbeitszustand, bei Sonnenstellung im Zenit, bilden das starre und die beiden drehbeweglichen Paneele eine Fläche, die das mindestens Dreifache der Grundfläche des quaderförmigen Körpers beträgt. Fixed on the top of the cuboid body is another, rigid panel with solar cells. This is in the transport state, i. the appearance of the device for generating energy as a cuboid body, covered and protected by the two rotatable panels. In the working state, with the sun in the zenith, the rigid and the two rotatable panels form an area which is at least three times the base of the cuboid body.

Die Einrichtung zur Energieerzeugung zeichnet sich insbesondere durch eines oder eine Kombination der folgenden Merkmale aus, nämlich: The device for generating energy is characterized in particular by one or a combination of the following features, namely:

• dass eine ungehinderte Bewegung der entfaltbaren Solarpaneele (4) um die Faltgelenke (6) von 270 Grad und eine Altitude zwischen 0 und mindestens 270 Grad möglich ist. · dass der Kreuzungsabstand jedes der zumindest zwei Faltgelenke (6) und des Azimuthgelenkes (7) mehr als 1000mm beträgt. • that an unobstructed movement of the deployable solar panels (4) around the folding joints (6) of 270 degrees and an Altitude between 0 and at least 270 degrees is possible. That the intersection distance of each of the at least two folding joints (6) and the azimuth joint (7) is more than 1000 mm.

• dass zumindest drei elektrische, in ihrer Position steuerbare Antriebe, die im unbeweglichen Zustand keine Energiezufuhr benötigen und keine Bremsen besitzen und trotzdem am Abtrieb große Momente oder Kräfte in der Lage sind aufzunehmen, im kastenförmigen Betriebsraum (3) vorhanden sind, einer der Antriebe, der elektrische Azimuthantrieb (8), die Bewegung des Azimuthgelenkes (7) steuert und die anderen Antriebe, als Faltantriebe (11 ) bezeichnet, die Bewegung um die zumindest zwei Faltgelenke (6) positionsgenau ermöglichen und so im kastenförmigen Betriebsraum (3) angeordnet und in ihrem Aufbau so ausgebildet sind, dass im Ausnahmefall eine manuelle Betätigung mit Hilfe einer aufsetz- oder anflanschbaren Kurbel (23) möglich ist. • that at least three electric, in their position controllable drives that need no power supply in the immobile state and have no brakes and yet the output large moments or forces are able to accommodate in the box-shaped operating room (3) are present, one of the drives, the electric Azimuthantrieb (8), the movement of the Azimuthgelenkes (7) controls and the other drives, as Faltantriebe (11), the movement around the at least two folding joints (6) enable accurate position and arranged in the box-shaped operating space (3) and in their structure are designed so that in exceptional cases, a manual operation with the aid of an attachable or flange-mounted crank (23) is possible.

• dass die für die Bewegung der zumindest zwei Faltgelenke (6) zuständigen Faltantriebe (11 ) auf jeweils eine in den längeren Seitenwänden des kastenförmigen Betriebsraumes (3) vorhandene Antriebswelle (12) wirken. dass zumindest an einer der schmaleren Stirnseiten des kastenförmigen Betriebsraumes (3) eine schlitzartige Einbuchtung (14) geringer Breite vorhanden ist, in der die Antriebswellen (12) enden und in der Koppelgetriebe (15), ausschließlich ebene Drehgelenke besitzend, angeordnet sind, die die um die Faltgelenke (6) beweglichen entfaltbaren Solarpaneele (4) mit den Antriebswellen (12) verbinden derart, dass im Transportzustand die Koppelgetriebe (15) die schlitzartigen Einbuchtungen (14) nach außen verschließen und den kastenartigen Betriebsraum (3) zumindest von den Seitenflächen aus betrachtet als homogenen Quader erscheinen lassen. dass jedes der Koppelgetriebe (15) eine lineare Übertragungsfunktion besitzt und aus zwei parallel geschaltenen, jedes für sich funktionsfähigen Teilgetrieben besteht, deren Totlagen an unterschiedlichen Punkten der Bewegung liegen. • that for the movement of the at least two folding joints (6) competent Faltantriebe (11) act on one in the longer side walls of the box-shaped operating space (3) existing drive shaft (12). at least on one of the narrower end sides of the box-shaped operating space (3) there is a slit-like indentation (14) of small width, in which the drive shafts (12) terminate and are arranged in the coupling mechanism (15), having only plain hinges, which house the around the folding joints (6) movable deployable solar panels (4) with the drive shafts (12) connect such that in the transport state, the coupling gear (15) the slot-like indentations (14) close to the outside and the box-like operating space (3) at least from the side surfaces considered to appear as a homogeneous cuboid. that each of the coupling gear (15) has a linear transfer function and consists of two parallel-connected, each operable part transmissions whose dead spots are at different points of movement.

dass im rahmenförmigen Unterteil (2) Bauelemente zur Speicherung von Elektroenergie (16) und im kastenförmigen Betriebsraum (3) sowohl elektrotechnische Wandlungseinrichtungen (17) zur Wandlung des von den entfaltbaren Solarpaneelen (4) und den dachmontierten Solarzellen (5) bereit gestellten und im rahmenförmigen Unterteil (2) gespeicherten Gleichstromes in netzüblichen Wechselstrom als auch elektrotechnische und elektronische Steuerungseinrichtungen (18) zur Berechnung und Analyse von Umwelt- und Betriebszuständen und zur Steuerung der elektrischen Prozesse einerseits und der elektrischen Antriebe, des Azimuthantriebes (7) und der Faltantriebe (11 ), andererseits vorhanden sind und diese Steuerungseinrichtungen (18) zumindest eine Betriebsart besitzen, die einen vollautomatischen Betrieb ermöglicht. that in the frame-shaped lower part (2) components for storing electrical energy (16) and in the box-shaped operating space (3) both electrical conversion means (17) for the conversion of the deployable solar panels (4) and the roof-mounted solar cells (5) provided and in the frame-shaped Lower part (2) stored direct current in commercial alternating current and electrical and electronic control devices (18) for calculating and analyzing environmental and operating conditions and for controlling the electrical processes on the one hand and the electric drives, the Azimuthantriebes (7) and the Faltantriebe (11) on the other hand, and these control devices (18) have at least one operating mode which enables fully automatic operation.

dass über den dachmontierten Solarzellen (5), entlang der Faltgelenke (6) oder orthogonal zu diesen, motorisch beweglich und von der elektrotechnischen Steuerungseinrichtung (18) kontrollierbar, eine Reinigungseinrichtung (21 ) zur mechanischen und chemischen Reinigung der entfaltbaren Solarpaneele (4) und der dachmontierten Solarzellen (5) angeordnet ist, die ihre Wirkung, entlang der Achse des Azimuthgelenkes (7) betrachtet, nach unten und oben entfalten kann, die dachmontierten Solarzellen (5) von dieser komplett überstrichen und gereinigt werden können und durch Verschwenkung jeweils einer der entfaltbaren Solarpaneele (4) in eine Stellung parallel zu den dachmontierten Solarzellen (5) in dem dazwischen entstehenden Spalt die Reinigungseinrichtung (21 ) in der Lage ist zu arbeiten und die entfaltbaren Solarpaneele (4) einzeln zu reinigen. dass jedes der zumindest zwei beweglichen, mit Solarzellen bestückten entfaltbaren Solarpaneele (4) sich in Teilpaneele (20) unterteilt, die durch zu den Faltgelenken parallele Drehgelenke seriell nacheinander angeordnet sind und sich zwangsläufig zu einer Fläche entfalten, die deutlich größer als die Grundfläche des quaderförmigen Körpers (1 ) ist und diese Fläche relativ zu dem kastenförmigen Betriebsraum (3) einen festen Winkel von weniger als 45 Grad einnimmt und sich die Entfaltung der Teilpaneele durch über Koppelgetriebe hergestellte Zwangläufigkeit ergibt, indem, in distaler Richtung gezählt, das Paneel mit dem Index i mit dem Paneel des Index (i-2) mit zwei Drehgelenken über eine Koppel oder Zugstange verbunden ist, der kastenförmige Betriebsraum (3) den Index 0 besitzt und das Paneel mit dem Index 1 über das Faltgelenk (6) von seinem elektrischen wirkenden Faltantrieb (11 ) bewegt wird. a cleaning device (21) for the mechanical and chemical cleaning of the deployable solar panels (4) and the roof-mounted solar cells (5) is arranged, the effect of which, viewed along the axis of Azimuthgelenkes (7) can unfold down and up, the roof-mounted solar cells (5) can be completely swept and cleaned by this and by pivoting each one of the deployable Solar panels (4) in a position parallel to the roof-mounted solar cells (5) in the intervening gap, the cleaning device (21) is able to work and the deployable solar panels (4) to clean individually. in that each of the at least two mobile solar panels (4) equipped with solar cells is subdivided into sub-panels (20) which are serially arranged successively through hinges parallel to the folding joints and which inevitably develop into a surface significantly larger than the base of the parallelepiped Body (1), and this surface occupies a fixed angle of less than 45 degrees relative to the box-shaped operating space (3) and the deployment of the sub-panels is by pinion-gearing, by counting, in the distal direction, the panel with the index i is connected to the panel of the index (i-2) with two hinges via a coupling or pull rod, the box-shaped operating space (3) has the index 0 and the index 1 panel via the folding joint (6) of its electric folding drive (11) is moved.

dass der kastenförmige Betriebsraum (3) an seiner Oberseite rinnenförmige, entlang seiner längeren Seite verlaufende Vertiefungen besitzt, die im Transportzustand von den an den Faltgelenken befestigten Paneelen verschlossen sind und in denen sich wellenartig gelegte, biegeschlaffe, textile Flächen befinden, die als Solarzellen ausgebildet sind und die bei der Entfaltung in den Betriebszustand markisenartig aufgespannt werden. that the box-shaped operating space (3) has on its upper side groove-shaped, along its longer side extending recesses, which are closed in the transport state of the attached to the folding joints panels and in which wave-like, pliable, textile surfaces are formed, which are designed as solar cells and which are deployed like awning during the deployment in the operating state.

Kurzbeschreibung der Figuren. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung lassen sich den Figuren 1 bis 5 entnehmen. Dabei zeigt: eine Gesamtansicht der Einrichtung zur Energieerzeugung im Brief description of the figures. Further embodiments of the invention can be seen in Figures 1 to 5. It shows: An overall view of the device for energy production in the

Transportzustand, d. h. in der Erscheinung als quaderförmiger Körper eine Gesamtansicht der Einrichtung zur Energieerzeugung im Transport condition, d. H. in the appearance as a cuboid body an overall view of the device for generating energy in the

Arbeitszustand, d. h. mit aufgefalteten Solarpaneelen eine Gesamtansicht der Einrichtung zur Energieerzeugung mit geöffneten Türen zum Einblick in den kastenförmigen Betriebsraum eine Draufsicht als Schnittdarstellung auf die Einrichtung Working condition, d. H. with unfolded solar panels an overall view of the device for power generation with open doors to view the box-shaped operating room a plan view as a sectional view of the device

zur Energieerzeugung Figur 5 die Einrichtung zur Energieerzeugung in einer weiteren konstruktiven for power generation Figure 5 shows the device for generating energy in another constructive

Variante den Figuren verwendeten Bezugszeichen bedeuten: variant The reference numbers used in the figures mean:

- quaderförmiger Körper - cuboid body

- rahmenförmiges Unterteil - frame-shaped lower part

- kastenförmiger Betriebsraum - box-shaped operating room

- entfaltbare Solarpaneele - deployable solar panels

- dachmontierte Solarzellen - roof-mounted solar cells

- Faltgelenk - folding joint

- Azimuthgelenk - Azimuth joint

- elektrischer Azimuthantrieb - electric azimuth drive

- Verriegelungselement - locking element

- Erdboden - soil

- Faltantrieb - Folding drive

- Antriebswelle - Drive shaft

- schlitzartige Einbuchtung - slit-like dent

- Koppelgetriebe - Coupling gear

- Bauelemente zur Speicherung von Elektroenergie - Components for storing electrical energy

- elektrotechnische Wandlungseinrichtungen - electrotechnical conversion equipment

- elektrotechnische und elektronische Steuerungseinrichtungen - electrotechnical and electronic control equipment

- Zugangstür - access door

- Teilpaneele - Partial panels

- Reinigungseinrichtung - Cleaning device

- Umweltsensor - Environmental sensor

- Kurbel - Crank

Claims

Patentansprüche claims

1 . Einrichtung zur Energieerzeugung, die mobil einsetzbar ist, wie eine standardisierte Transportvorrichtung gehandhabt werden und zwei grundsätzliche Zustände, einem Arbeits- und einem Transportzustand, einnehmen kann, 1 . Device for generating energy, which can be used mobile, how a standardized transport device can be handled and two basic states, a working and a transport state, can take,

gekennzeichnet dadurch, characterized by

dass die Einrichtung im Transportzustand einen quaderförmiger Körper (1 ) bildet. the device, in the transport state, forms a cuboidal body (1).

2. Einrichtung nach Anspruch 1 , bei der der quaderförmige Körper (1 ) rundum geschlossen ist und hinsichtlich Erscheinungsbild, Abmessung und Handhabung einem Standard- Seecontainer entspricht. 2. Device according to claim 1, wherein the cuboid body (1) is completely closed and corresponds in terms of appearance, size and handling a standard sea container.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, bei der sich der quaderförmige Körper (1 ) in ein rahmenförmiges Unterteil (2), das im Arbeitszustand fest und zumindest annähernd waagerecht auf dem Erdboden (10) steht, und einen kastenförmigen Betriebsraum (3) unterteilt, die beide dieselbe Grundfläche besitzen, jedoch die Höhe des kastenförmigen Betriebsraumes (3) größer ist im Vergleich zu der des rahmenförmigen Unterteiles (2). 3. Device according to claim 2, wherein the cuboid body (1) in a frame-shaped lower part (2), which is fixed in the working state and at least approximately horizontally on the ground (10), and a box-shaped operating space (3), which both have the same base, but the height of the box-shaped operating space (3) is greater compared to that of the frame-shaped lower part (2).

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der das rahmenförmige Unterteil (2) eine größere Masse als der kastenförmige Betriebsraum (3) besitzt. 4. Device according to claim 2 or 3, wherein the frame-shaped lower part (2) has a greater mass than the box-shaped operating space (3).

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der das Unterteil (2) und der Betriebsraum (3) in der Mitte ihrer Grundflächen mit einem Azimuthgelenk (7), einem mit seiner Achse bevorzugt lotrecht auf den Grundflächen des rahmenförmigen Unterteiles (2) und des kastenförmigen Betriebsraumes (3) stehendem Drehgelenk, verbunden sind. 5. Device according to one of claims 2 to 4, wherein the lower part (2) and the operating space (3) in the center of their bases with an azimuth hinge (7), one with its axis preferably perpendicular to the base surfaces of the frame-shaped lower part (2 ) and the box-shaped operating room (3) standing pivot, are connected.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei der das Unterteil (2) und der Betriebsraum (3) im Transportzustand durch im kastenförmigen Betriebsraum (3) angeordnete, vorzugsweise sowohl automatisch als auch manuell betätigbare Verriegelungselemente (9) fest miteinander verbunden sind. 6. Device according to one of claims 2 to 5, wherein the lower part (2) and the operating space (3) in the transport state by in the box-shaped operating space (3) arranged, preferably both automatically and manually operable locking elements (9) are firmly connected ,

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei der die Einrichtung so ausgelegt ist, dass aus dem kastenförmigen Betriebsraum (3) zumindest zwei mit Solarzellen bestückte ebene, entfaltbare Solarpaneele (4) entfaltbar sind, die jeweils durch eine Drehung um ein am kastenförmigen Betriebsraum (3) entlang seiner längeren Seitenflächen angeordnetes, waagerecht liegendes Faltgelenk (6), vorzugsweise als ebenes Drehgelenk ausgebildet, unabhängig voneinander beweglich sind. 7. Device according to one of claims 2 to 6, wherein the device is designed so that from the box-shaped operating space (3) at least two equipped with solar cells flat, deployable solar panels (4) are unfolded, each by a rotation about an am box-shaped operating space (3) arranged along its longer side surfaces, horizontally disposed folding joint (6), preferably designed as a planar hinge, are movable independently of each other.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei der der kastenförmige Betriebsraum (3) über Zugangstüren (19) verfügt. 8. Device according to one of claims 2 to 7, wherein the box-shaped operating space (3) has access doors (19).

9. Einrichtung nach Anspruch 7, bei der die Einrichtung so ausgelegt ist, dass beim Entfalten der zumindest zwei mit Solarzellen bestückten ebenen, entfaltbaren Solarpaneele (4) die Oberseite des kastenförmigen Betriebsraumes (3) freilegbar ist. 9. Device according to claim 7, wherein the device is designed so that when unfolding the at least two equipped with solar cells flat, deployable solar panels (4), the top of the box-shaped operating space (3) is exposed.

10. Einrichtung nach Anspruch 5, bei der die Einrichtung so ausgelegt ist, dass durch eine Drehung des kastenförmigen Betriebsraumes (3) um das Azimuthgelenk (7) relativ zum rahmenformigen Unterteil (2) die entfaltbaren Solarpaneele (4) lotrecht zur Sonne ausrichtbar sind. 10. Device according to claim 5, wherein the device is designed so that by a rotation of the box-shaped operating space (3) about the Azimuthgelenk (7) relative to the frame-shaped lower part (2) the deployable solar panels (4) are perpendicular to the sun aligned.