DE102010023118A1 - Screen, screen arrangement and screen network with solar cells - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schirm, insbesondere Sonnenschirm, eine Schirmanordnung mit einem solchen Schirm und ein Schirmnetzwerk mit einer Vielzahl von derartigen Schirmanordnungen. Der Schirm umfasst eine Schirmbespannung (4), wobei auf der Schirmbespannung (4) eine Vielzahl von Solarzellen (6) angeordnet ist, wobei ein erster Bereich der Schirmbespannung (4) eine erste Zellgruppe mit mehreren jeweils zueinander in Reihe geschalteten Solarzellen (6) aufweist und ein zweiter Bereich der Schirmbespannung (4) eine von der ersten Zellgruppe verschiedene zweite Zellgruppe mit mehreren jeweils zueinander in Reihe geschalteten Solarzellen (6) aufweist, und wobei jeweils eine der Solarzellen (6) der ersten Zellgruppe mit jeweils einer zugehörigen Solarzelle (6) der zweiten Zellgruppe derart durch Parallelschaltung zu einem Zellpaar verschaltet ist, dass jedes aus den Solarzellen (6) der ersten Zellgruppe und den Solarzellen (6) der zweiten Zellgruppe gebildete Zellpaar eine zumindest nahezu gleich große bestrahlbare Zelloberfläche aufweist.The present invention relates to a screen, in particular parasol, a screen arrangement with such a screen and a screen network with a plurality of such screen assemblies. The screen comprises a screen covering (4), wherein a plurality of solar cells (6) is arranged on the screen covering (4), wherein a first area of the umbrella covering (4) has a first cell group with a plurality of solar cells (6) connected in series with each other and a second region of the umbrella covering (4) has a second cell group different from the first cell group with a plurality of solar cells (6) connected in series to one another, and one of the solar cells (6) of the first cell group each having an associated solar cell (6). the second cell group is connected in such a way by parallel connection to a cell pair, that each cell pair formed from the solar cells (6) of the first cell group and the solar cells (6) of the second cell group has an at least almost equal irradiable cell surface.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schirm, insbesondere einen Sonnenschirm, auf dessen Schirmbespannung Solarzellen angeordnet sind. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Schirmanordnung mit einem Schirmständer und einem derartigen Schirm sowie auf ein Schirmnetzwerk mit einer Vielzahl miteinander vernetzter derartiger Schirmanordnungen.The present invention relates to a screen, in particular a parasol, on the Schirmbespannung solar cells are arranged. Further, the present invention relates to a screen assembly having a umbrella stand and such a screen and to a screen network having a plurality of interconnected such screen assemblies.
Vielfach wird Energie an Orten benötigt, an denen kein elektrisches Stromnetz verfügbar oder in der Nähe ist. In solchen Fällen ist es von Vorteil, lokal elektrischen Strom zu erzeugen.In many cases, energy is needed in locations where no electrical grid is available or nearby. In such cases it is advantageous to generate local electrical power.
Hierfür ist beispielsweise der Einsatz von Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) bekannt. In einer PV-Anlage werden für gewöhnlich Solarmodule zu sogenannten Strings verschaltet. Ein Solarmodul (auch Photovoltaikmodul genannt) enthält in der Regel mehrere mit Solarzellen versehene Flächen, die durch Sonnenlicht bestrahlt werden können. Die Solarzellen (auch kurz Zellen genannt) wandeln einen Teil der auf sie fallenden Strahlungsenergie (direkt) in elektrische Energie um.For this purpose, for example, the use of photovoltaic (PV) systems is known. In a PV system usually solar modules are connected to so-called strings. A solar module (also called photovoltaic module) usually contains a plurality of solar cells provided surfaces that can be irradiated by sunlight. The solar cells (also called cells for short) convert part of the radiation energy that falls on them (directly) into electrical energy.
PV-Anlagen sind gewöhnlicherweise stationär an einem Ort aufgebaut und nicht transportabel.PV systems are usually stationary in one place and not portable.
Es ist ferner bekannt, elektrische Geräte mit Solarzellen zu versehen, so dass die für den Betrieb der Geräte erforderliche elektrische Energie direkt aus den daran angebrachten Solarzellen gewonnen werden kann. Zudem ist es bekannt, an häufig direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzten Gegenständen des täglichen Gebrauchs, wie beispielsweise an Sonnenschirmen, Solarzellen anzuordnen.It is also known to provide electrical equipment with solar cells, so that the required for the operation of the equipment electrical energy can be obtained directly from the attached solar cells. In addition, it is known to arrange frequently exposed to direct sunlight objects of everyday use, such as umbrellas, solar cells.
Beispielsweise lehrt die
Die
In Anbetracht des genannten Stands der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schirm, insbesondere einen Sonnenschirm, eine Schirmanordnung mit einem solchen Schirm und ein Schirmnetzwerk mit einer Vielzahl von derartigen Schirmanordnungen bereitzustellen, mittels welcher eine kostengünstige, flexible und effiziente Erzeugung von elektrischer Energie erreicht wird.In view of the cited prior art, it is an object of the present invention to provide a screen, in particular a parasol, a screen arrangement with such a screen and a screen network with a plurality of such screen arrangements, by means of which a cost-effective, flexible and efficient generation of electrical Energy is achieved.
Diese Aufgabe wird durch den Schirm, die Schirmanordnung und das Schirmnetzwerk der Ansprüche 1, 6 und 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich jeweils aus den von diesen Ansprüchen abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by the screen, the screen assembly and the screen network of
Der Schirm, insbesondere Sonnenschirm, umfasst eine Schirmbespannung, auf der eine Vielzahl von Solarzellen angeordnet ist. Ein erster Bereich der Schirmbespannung weist eine erste Zellgruppe mit mehreren jeweils zueinander in Reihe geschalteten Solarzellen auf und ein zweiter Bereich der Schirmbespannung weist eine von der ersten Zellgruppe verschiedene zweite Zellgruppe mit mehreren jeweils zueinander in Reihe geschalteten Solarzellen auf. Dabei ist jeweils eine der Solarzellen der ersten Zellgruppe mit jeweils einer zugehörigen Solarzelle der zweiten Zellgruppe derart durch Parallelschaltung zu einem Zellpaar verschaltet, dass jedes aus den Solarzellen der ersten Zellgruppe und den Solarzellen der zweiten Zellgruppe gebildete Zellpaar eine zumindest nahezu gleich große bestrahlbare Zelloberfläche aufweist.The screen, in particular parasol, comprises a screen covering, on which a plurality of solar cells is arranged. A first region of the umbrella covering has a first cell group with a plurality of solar cells connected in series to each other, and a second region of the umbrella covering has a second cell group different from the first cell group with a plurality of solar cells connected in series to one another. In this case, in each case one of the solar cells of the first cell group is connected in each case to an associated solar cell of the second cell group by parallel connection to a cell pair such that each cell pair formed from the solar cells of the first cell group and the solar cells of the second cell group has an irradiation cell surface which is at least approximately the same size.
Vorzugsweise sind hierbei alle der Solarzellen der ersten Zellgruppe mit jeweils einer zugehörigen Solarzelle der zweiten Zellgruppe durch Parallelschaltung zu einem solchen Zellpaar verschaltet. Falls die erste und die zweite Zellgruppe die gleiche Anzahl an Solarzellen aufweisen, ergibt sich somit eine Anzahl von Zellpaaren, die der Anzahl der in der ersten Zellgruppe vorhandenen Solarzellen und der Anzahl der in der zweiten Zellgruppe vorhandenen Solarzellen entspricht.Preferably, in this case, all of the solar cells of the first cell group are connected in each case to an associated solar cell of the second cell group by parallel connection to such a cell pair. If the first and the second cell group have the same number of solar cells, this results in a number of cell pairs corresponding to the number of solar cells present in the first cell group and the number of solar cells present in the second cell group.
Um ein Aufspannen und Schließen des Schirms, insbesondere des Sonnenschirms, zu ermöglichen, sind die auf der Schirmbespannung ausgebildeten Solarzellen bevorzugt zumindest teilweise flexibel ausgebildet.In order to enable a clamping and closing of the screen, in particular of the sunshade, the solar cells formed on the screen covering are preferably designed to be at least partially flexible.
Die Schirmbespannung des (Sonnen-)Schirms ist beispielsweise aus mehreren zumindest nahezu dreieckigen Teilen (Sektoren oder Teilflächen) zusammengesetzt. Ein Belegen der beispielsweise dreieckigen Sektoren mit flexiblen, zum Beispiel nicht-kristallinen, Solarzellen, kann eine erhöhte (gewünschte) Flexibilität der Schirmbespannung ermöglichen. Die Sektoren der Schirmbespannung können unabhängig von deren Form zumindest nahezu gleich groß sein.The umbrella covering the (sun) screen is composed for example of several at least almost triangular parts (sectors or partial surfaces). Covering the triangular sectors, for example, with flexible, for example non-crystalline, solar cells, may allow increased (desired) flexibility of the umbrella covering. The sectors of the umbrella covering can be at least nearly the same regardless of their shape.
Insbesondere kann der erste die erste Zellgruppe aufweisende Bereich in einer ersten Hälfte eines der Sektoren der Schirmbespannung ausgebildet sein und kann der zweite die zweite Zellgruppe aufweisende Bereich in einer zweiten Hälfte des Sektors ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Schirmbespannung derart gebildet, dass jeder Sektor mit zwei zueinander komplementären Zellgruppen belegt ist. So kann in einem ersten Sektor die erste Zellgruppe und die mit der ersten Zellgruppe verschaltete zweite Zellgruppe (als zu der ersten Zellgruppe komplementäre Zellgruppe) angeordnet sein und in einem zweiten Sektor eine der ersten Zellgruppe entsprechende dritte Zellgruppe und eine (der zweiten Zellgruppe entsprechende) mit der dritten Zellgruppe verschaltete vierte Zellgruppe (als zu der dritten Zellgruppe komplementäre Zellgruppe) ausgebildet sein. Diese Belegung der Schirmbespannung kann fortgesetzt werden, bis alle Sektoren jeweils mit zwei Zellgruppen belegt sind. Hierbei bilden die erste und die zweite Zellgruppe ein erstes komplementäres Zellgruppenpaar auf dem ersten Sektor und die dritte und die vierte Zellgruppe ein zweites komplementäres Zellgruppenpaar auf dem zweiten Sektor.In particular, the first region having the first cell group may be in a first half one of the sectors of the umbrella fabric can be formed and the second region having the second cell group can be formed in a second half of the sector. Preferably, the umbrella cover is formed such that each sector is occupied by two mutually complementary cell groups. Thus, in a first sector, the first cell group and the second cell group connected to the first cell group (as cell group complementary to the first cell group) may be arranged, and in a second sector a third cell group corresponding to the first cell group and one (corresponding to the second cell group) The fourth cell group (as a cell group complementary to the third cell group) may be formed in the third cell group. This covering of the umbrella covering can be continued until all sectors are each occupied by two groups of cells. Here, the first and second cell groups form a first complementary cell group pair on the first sector, and the third and fourth cell groups form a second complementary cell group pair on the second sector.
Die auf der Schirmbespannung angeordneten Solarzellen können streifenförmig oder rechteckig ausgebildet sein und sich dabei vom Außenrand der Schirmbespannung radial zum Inneren der Schirmbespannung erstrecken. Bei einer zumindest nahezu dreieckigen Form der Sektoren können sich je nach Position der Solarzellen in Umfangsrichtung der Schirmbespannung auf Grund der dreieckigen Sektorenform unterschiedliche Längen der streifenförmigen Solarzellen jeder Zellgruppe ergeben.The solar cells arranged on the umbrella fabric can be strip-shaped or rectangular and extend radially from the outer edge of the umbrella fabric to the interior of the umbrella fabric. Depending on the position of the solar cells in the circumferential direction of the umbrella covering, due to the triangular sector shape, different lengths of the strip-shaped solar cells of each cell group may result in an at least almost triangular shape of the sectors.
Beispielsweise können die Solarzellen der ersten Zellgruppe jeweils unterschiedlich große bestrahlbare Zelloberflächen aufweisen und die Solarzellen der zweiten Zellgruppe jeweils unterschiedlich große bestrahlbare Zelloberflächen aufweisen. So können die Solarzellen derart in den Sektoren angeordnet sein, dass die bestrahlbaren Zelloberflächen der Solarzellen der ersten Zellgruppe ausgehend von der mit einem höheren Potential verbundenen Solarzelle zu der mit einem niedrigeren Potential verbundenen Solarzelle zunehmen und die bestrahlbaren Zelloberflächen der Solarzellen der zweiten Zellgruppe ausgehend von der mit einem höheren Potential verbundenen Solarzelle zu der mit einem niedrigeren Potential verbundenen Solarzelle abnehmen.By way of example, the solar cells of the first cell group can each have irradiation cell surfaces of different sizes, and the solar cells of the second cell group each have irradiation cell surfaces of different sizes. Thus, the solar cells may be arranged in the sectors such that the irradiable cell surfaces of the solar cells of the first cell group increase from the solar cell connected to a higher potential to the solar cell connected to a lower potential and the irradiable cell surfaces of the solar cells of the second cell group starting from the decrease the solar cell connected to a higher potential to the solar cell connected to a lower potential.
Belegen beispielsweise (flexible) streifenförmige Zellen (z. B. Dünnschichtzellen) die zumindest nahezu dreieckigen Teile (Sektoren) der Bespannung, kann die ungleiche Zellgeometrie (Zelllänge bzw. Zelloberfläche) der Solarzellen jeder Zellgruppe dazu führen, dass jede Solarzelle einer Zellgruppe einen unterschiedlich hohen Strom erzeugt. Eine Serienschaltung (Reihenschaltung) der streifenförmigen Solarzellen kann dann mit großen Verlusten durch die elektrische Fehlanpassung der Zellen verbunden sein.For example, if (flexible) strip-shaped cells (eg thin-film cells) cover the at least nearly triangular parts (sectors) of the skin, the unequal cell geometry (cell length or cell surface) of the solar cells of each cell group can cause each solar cell of a cell group to have a different height Electricity generated. A series connection (series connection) of the strip-shaped solar cells can then be associated with large losses due to the electrical mismatching of the cells.
Die beispielsweise unterschiedlich großen streifenförmigen Zellen sind innerhalb einer Zellgruppe elektrisch seriell (in Reihe) verschaltet. Jeweils zueinander komplementäre Zellgruppen sind vorzugsweise derart komplementär zueinander aufgebaut, dass bei der einen Zellgruppe die Länge (und damit der erzeugbare Strom) der streifenförmigen Zellen vom spannungsmäßig positiven Ende der Zellgruppe zum negativen Ende hin Zelle für Zelle ansteigt, während bei der anderen Zellgruppe die Länge (und damit der erzeugbare Strom) der streifenförmigen Zellen vom spannungsmäßig positiven Ende der Zellgruppe Zelle für Zelle abfällt.The differently sized strip-shaped cells, for example, are connected electrically serially (in series) within a cell group. Each complementary cell groups are preferably constructed so complementary to each other that in one cell group, the length (and thus the producible current) of the strip-shaped cells from cell voltage positive end of the cell group to the negative end increases cell by cell, while in the other cell group, the length (and thus the producible current) of the stripe-shaped cells decreases from the voltage-positive end of the cell group cell by cell.
Werden nun diese beiden komplementären Zellgruppen elektrisch so verschaltet, dass jede Zelle der einen Gruppe mit der dazu komplementären (zugehörigen) Zelle der anderen Gruppe parallel geschaltet wird, können beide streifenförmigen Zellen zusammen ein Zellpaar bilden, das zusammengenommen zumindest nahezu die gleiche Streifenlänge (Streifenoberfläche) hat wie die übrigen Zellpaare. Mit anderen Worten können beide Zellgruppen zusammengeschaltet eine Serienschaltung von mehreren jeweils paarweise parallel geschalteten in Summe nahezu gleich großen Zellenstreifen ausbilden. Nahezu gleich große Zellstreifenpaare habe nahezu die gleiche durch Sonnenstrahlung bestrahlbare (Ober-)Flächen und können daher nahezu gleich große Ströme liefern.If now these two complementary cell groups are electrically connected in such a way that each cell of one group is connected in parallel with the (complementary) cell of the other group, both strip-shaped cells can together form a cell pair which, taken together, has at least almost the same strip length (strip surface). has like the other cell pairs. In other words, both cell groups connected together can form a series connection of a plurality of cell strips connected in pairs, each in parallel, in total almost equal. Almost the same size of cell strip pairs have almost the same (upper) surfaces which can be irradiated by solar radiation and can therefore supply currents of almost the same size.
Das Zusammenklappen des Schirms ohne Beschädigung der Zellen kann dadurch erleichtert bzw. ermöglicht werden, dass in jedem beispielsweise dreieckigen Sektor ein Bereich der Schirmbespannung vorgesehen ist, der nicht durch Zellen belegt ist und in dem sich die Schirmbespannung leicht knicken lässt. Dieser Knickbereich kann ein schmaler, langer, von der Mitte der Bespannung ausgehender und sich radial nach außen erstreckender Bereich sein, der den beispielsweise dreieckigen Sektor (Teilfläche) der Bespannung in zwei gleich große zueinander symmetrische Flächen teilt. Durch Vorsehen weiterer derartiger Knickbereiche kann das Zusammenklappen des Schirms weiter erleichtert werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Zellen wenig elastisch sind, und daher nicht so leicht verbogen werden können. Die in einem Sektor angeordneten komplementären Zellgruppen sind dabei vorzugsweise bezüglich des zugehörigen Knickbereichs achsensymmetrisch zueinander.The folding of the screen without damaging the cells can be facilitated or made possible by providing in each, for example, triangular sector, a region of the umbrella covering which is not occupied by cells and in which the umbrella covering can be easily bent. This bend region can be a narrow, long, outgoing from the center of the clothing and extending radially outwardly region dividing the example, triangular sector (partial surface) of the fabric into two equal symmetrical surfaces to each other. By providing further such kink areas, the folding of the umbrella can be further facilitated. This is particularly advantageous when the cells are less elastic, and therefore can not be easily bent. The arranged in a sector complementary cell groups are preferably axially symmetrical to each other with respect to the associated bending region.
Die oben genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Schirmanordnung mit dem hierin beschriebenen Schirm, insbesondere Sonnenschirm. Die Schirmanordnung umfasst außer dem Schirm einen Schirmständer, in dem der Schirm in einer Standposition gehalten werden kann. Die Schirmanordnung weist zudem einen Energiespeicher, insbesondere einen oder mehrere Akkumulatoren, auf, der mit dem Schirmständer derart verbunden ist, dass die Stabilität der Standposition erhöht wird.The above object is also achieved by a screen arrangement with the screen described herein, in particular parasol. The screen assembly comprises in addition to the screen an umbrella stand in which the screen in a Stand position can be maintained. The shield arrangement also has an energy store, in particular one or more accumulators, which is connected to the umbrella stand such that the stability of the standing position is increased.
Zur Erhöhung der Stabilität der Standposition kann der Energiespeicher, wie der eine oder die mehreren Akkumulatoren, möglichst tief liegend auf dem Schirmständer montiert sein, um das üblicherweise in einem Schirmständer vorhandene Gewicht, das für einen stabilen Stand des Ständers und damit der Schirmanordnung verantwortlich ist, ganz oder teilweise zu ersetzen oder für noch mehr Stabilität zu ergänzen.To increase the stability of the stance position, the energy store, such as the one or more accumulators, may be mounted as low as possible on the umbrella stand to the weight usually present in an umbrella stand, which is responsible for a stable state of the stand and thus the screen assembly to be replaced in whole or in part or supplemented for even greater stability.
Gemäß einer Weiterbildung kann die Schirmanordnung ferner ein oder mehrere Anschlüsse zum Anschluss von Energieverbrauchern (Gleichstrom-Verbraucher oder Wechselstrom-Verbraucher) aufweisen. Der oder die Anschlüsse können an dem Schirmständer selbst oder an einem in den Schirmständer einbringbaren, mit der Schirmbespannung verbundenen Schirmmast angeordnet sein. Der Energiespeicher (z. B. der oder die Akkumulatoren) kann ferner dazu dienen, die nicht unmittelbar (beispielsweise von einem mit dem oder den Anschlüssen verbundenen Energieverbraucher) abgenommene Energie zu speichern und später wieder für einen Verbraucher zur Verfügung zu stellen.According to a further development, the shield arrangement can also have one or more connections for connecting energy consumers (DC consumers or AC consumers). The one or more connections can be arranged on the umbrella stand itself or on an umbrella pole which can be introduced into the umbrella stand and is connected to the umbrella covering. The energy store (eg, the accumulator or accumulators) can also serve to store the energy that is not consumed directly (for example, by an energy consumer connected to the one or more terminals) and later to make it available to a consumer again.
Die Schirmanordnung kann weiter eine elektronische Schaltung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, die Vielzahl von Solarzellen in einem optimalen Arbeitspunkt zu betreiben. Zusätzlich oder alternativ kann die elektronische Schaltung dazu ausgebildet sein, den Fluss der durch die Vielzahl von Solarzellen erzeugten Energie derart zu steuern, dass Energie, die momentan nicht von an den einen oder mehreren Anschlüssen angeschlossenen Energieverbrauchern benötigt wird, in dem Energiespeicher zwischengespeichert wird.The shield assembly may further include an electronic circuit configured to operate the plurality of solar cells at an optimum operating point. Additionally or alternatively, the electronic circuit may be configured to control the flow of energy generated by the plurality of solar cells such that energy not currently required by energy consumers connected to the one or more terminals is latched into the energy storage.
Es ist denkbar, dass, wenn der Energiespeicher vollständig mit Energie geladen ist und zur Aufnahme der von der Vielzahl von Solarzellen erzeugten Energie nicht ausreichend Energieverbraucher an den einen oder mehreren Anschlüssen angeschlossen sind, die elektronische Schaltung dazu ausgebildet ist, die Solarzellen in einem Arbeitspunkt zu betreiben, in dem die Solarzellen lediglich die von den angeschlossenen Energieverbrauchern benötigte Energie erzeugen, oder einen zusätzlichen Energieverbraucher zum Verbrauchen von überschüssiger Energie einzuschalten.It is conceivable that if the energy store is completely charged with energy and not enough energy consumers are connected to the one or more terminals to accommodate the energy generated by the plurality of solar cells, the electronic circuit is adapted to the solar cells in one operating point operate in which the solar cells only generate the energy required by the connected energy consumers, or turn on an additional energy consumer to consume excess energy.
Um ein Maximum an elektrischer Energie aus den Solarzellen herauszuholen kann die elektronische Schaltung gemäß einer Ausgestaltung als eine sogenannte Maximum Power Point (MPP) Schaltung ausgebildet sein, die den Arbeitspunkt der Solarzellen so einstellt, dass von den Solarzellen möglichst viel Energie erzeugt wird. Sofern die dadurch erzeugte Energie momentan nicht vollständig von einem Energieabnehmer abgenommen wird, kann die Energie dazu verwendet werden, den Akkumulator zu laden. Die elektronische Schaltung kann auch einen an den Akkumulatortyp angepassten Laderegler beinhalten. Die elektronische Schaltung kann den Spannungspegel (und bei Wechselstrom die Frequenz) der elektrischen Energie dem Niveau anpassen, das der oder die jeweils angeschlossenen Verbraucher benötigen. Als typische elektrische Verbraucher sind z. B. Leuchten, Rundfunkgeräte, Fernseher, Computer, Laptop, Telefone, Funkgeräte oder Ladegeräte für die Akkus von Kleingeräten (z. B. Akkus von Handys, Akkus von Taschenlampen) denkbar, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Verbraucher beschränkt. Auch kann ein Kühlgerät an den Sonnenschirm angeschlossen sein oder damit kombiniert werden.In order to extract a maximum of electrical energy from the solar cells, the electronic circuit according to one embodiment can be configured as a so-called maximum power point (MPP) circuit which adjusts the operating point of the solar cells so that as much energy as possible is generated by the solar cells. Unless the energy generated thereby is currently completely removed from an energy consumer, the energy can be used to charge the accumulator. The electronic circuit may also include a charge controller adapted to the type of accumulator. The electronic circuit can adjust the voltage level (and, in the case of alternating current, the frequency) of the electrical energy to the level required by the one or more connected consumers. As typical electrical consumers are z. As lights, radios, televisions, computers, laptops, phones, radios or chargers for the batteries of small devices (eg, batteries of cell phones, batteries of flashlights) conceivable, but the present invention is not limited to these consumers. Also, a refrigerator can be connected to the parasol or combined with it.
Sollte der Akkumulator bereits voll geladen sein und nicht die gesamte Energie einen Abnehmer finden so kann die elektronische Schaltung den Arbeitspunkt der Zellen in einen Bereich legen, in dem weniger oder keine Energie erzeugt wird. Alternativ kann ein „Dummy-Verbraucher” eingeschaltet werden, der als zusätzlicher, beispielsweise stets an der Schirmanordnung angebrachter oder in dieser angeordneter Verbraucher die überschüssige Energie verbraucht.Should the accumulator already be fully charged and not all the energy find a taker, the electronic circuit can place the operating point of the cells in an area where less or no energy is generated. Alternatively, a "dummy consumer" can be switched on, which consumes the excess energy as an additional, for example, always attached to the screen assembly or arranged in this consumer.
Vorteilhaft ist auch, wenn der Schirmmast (Zentralstütze) des Schirms so in den Ständer gesteckt werden kann, dass damit gleichzeitig die erforderlichen elektrische Verbindungen hergestellt werden, die notwendig sind, um den Energiespeicher, die Elektronik und die Zellen auf der Bespannung zu verbinden.It is also advantageous if the umbrella mast (central support) of the screen can be plugged into the stand, so that at the same time the necessary electrical connections are made, which are necessary to connect the energy storage, the electronics and the cells on the fabric.
Um die elektrische Energie in der gewünschten Form (Gleichstrom, Wechselstrom) und auf dem gewünschten Spannungsniveau nutzen zu können, können zusätzlich Spannungswandler und/oder Wechselrichter eingebaut sein. Es können auch weitere elektronische Schaltungen vorgesehen sein, die, in Zeiten, zu denen mehr Energie erzeugt wird, die Umwandlung der zu speichernden Energie in die gewünschte Form und das gewünschte Spannungsniveau zum Laden des Energiespeichers vornehmen.In order to be able to use the electrical energy in the desired form (direct current, alternating current) and at the desired voltage level, additional voltage converters and / or inverters can be installed. There may also be provided other electronic circuits which, in times when more energy is generated, make the conversion of the energy to be stored into the desired shape and the desired voltage level for charging the energy store.
Die Schirmanordnung eignet sich insbesondere für Gebiete, in denen keine elektrische Netzverbindung besteht, um dort Elektrizität für Kleinverbraucher autonom zu erzeugen und zur Verfügung zu stellen. Zur Erzeugung größerer Energiemengen können mehrere Schirmanordnung zu einem Schirmnetzwerk zusammengeschaltet werden.The shield arrangement is particularly suitable for areas in which there is no electrical network connection to generate electricity there autonomously for small consumers and make available. To generate larger amounts of energy, a plurality of screen arrangement can be interconnected to form a screen network.
Demnach wird die oben genannte Aufgabe auch durch ein Schirmnetzwerk gelöst, das eine Vielzahl von hierin beschriebenen, miteinander vernetzter Schirmanordnungen umfasst. Das Schirmnetzwerk kann zusätzlich auch mit einem Datennetzwerk verbunden sein. Accordingly, the above object is also achieved by a shield network comprising a plurality of cross-linked screen assemblies described herein. The shield network can additionally be connected to a data network.
Hierdurch wird jede Schirmanordnung des Schirmnetzwerks zu einem Knoten eines Energienetzes mit verteilten Energieerzeugern und verteilten Energieverbrauchern und Energiespeichern. Hierzu kann die Schirmanordnung mit Schnittstellen für die Verbindung zu einem nahe liegenden Energieknoten ausgestattet werden. Zusätzlich kann das Energienetz noch mit einem Datennetz kombiniert werden, wodurch diese Energieknoten gleichzeitig auch die Informations-Anschlussknoten für Datennetzwerke, wie zum Beispiel das Internet, werden. Durch diese Netzwerkfunktion kann es auch möglich sein, eine Kostenrechnung für die entnommene Energie aufzustellen, wobei jegliche Leistungen, die von einem der beteiligten Energieknoten (Energieerzeugung, Energiespeicherung) oder einer Verbindungsleitung zwischen zwei Knoten erbracht wird, in Abhängigkeit von Zeit, Angebot und Nachfrage an Energie, Ladezustand der Akkumulatoren, monetär bewertet werden kann.As a result, each screen assembly of the screen network becomes a node of a power grid with distributed power generators and distributed power consumers and energy stores. For this purpose, the screen arrangement can be equipped with interfaces for the connection to a nearby power node. In addition, the power grid can still be combined with a data network, whereby these power nodes simultaneously become the information connection nodes for data networks, such as the Internet. Through this network function, it may also be possible to establish a cost accounting for the extracted energy, with any services provided by one of the participating energy nodes (power generation, energy storage) or a link between two nodes, depending on time, supply and demand Energy, state of charge of the accumulators, monetary can be assessed.
Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:In the following the invention will be explained by way of example with reference to the accompanying figures. Show it:
Die Schirmanordnung umfasst einen Schirmständer, der aus einer auf einem Untergrund stehenden Grundplatte
Auf der Schirmbespannung
Das Gewicht
In
In
Ein positiver Anschluss
Wie in
Bezug nehmend auf
Wie aus
In diesem Sinne weist der Sektor
Alle jeweils zueinander komplementären Solarzellen
Die Zellpaare selbst sind auf Grund der Reihenschaltung der Solarzellen
Die prinzipiell bezüglich
Sinnvollerweise werden sowohl bei Verwendung der Gruppierung und Verschaltung aus
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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