початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2265256

СОНЯЧНА БАТАРЕЯ СКЛАДНА

Ім'я винахідника: Кірсанов Ю.Д. (RU); Новіков О.В. (RU); Миронов С.В. (RU); Попов І.В. (RU); Кузнецов А.В.
Ім'я патентовласника: Товариство з обмеженою відповідальністю Науково-виробничий центр заводу "Червоний прапор"
Адреса для листування: 390043, г.Рязань, пр-д Шабулін, 2А, ТОВ НВЦ заводу "Червоний прапор", начальнику відділу А.І. Майорової
Дата початку дії патенту: 2004.08.02

Винахід відноситься до геліоенергетики і може бути використано для харчування радіоелектронної апаратури та підзарядки різних акумуляторних батарей. Технічний результат винаходу: створення простої, надійної, зручною, міцною, компактною, ударостійкої, ремонтопридатною сонячної батареї з високою довговічністю, оптимальним вагою. Сутність: сонячна батарея розкладна складається з однакових за розміром фотоелектричних панелей, закріплених в поздовжньому напрямку з проміжком на основі з гнучкого матеріалу в обрамленні з можливістю неодноразового складання в згорток. Кожна фотоелектрична панель з'єднана з основою роз'ємними засобами фіксації. Обрамлення виконано з поздовжньо і поперечно розташованих накладних елементів, з'єднаних з основою уздовж сторін фотоелектричних панелей з можливістю одвороту при зміні фотоелектричної панелі.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до геліоенергетики, до систем з декількома панелями, що містять електрично взаємопов'язані фотоелектричні перетворювачі для виробництва електричного струму, і може бути використано для харчування радіоелектронної апаратури та підзарядки різних акумуляторних батарей.

Відома портативна сонячна батарея, яка містить електрично і механічно з'єднані між собою фотоелектричні панелі, причому механічне з'єднання панелей виконано за допомогою закритих електроізоляційними кришками струмопровідних важелів, кожен з яких забезпечений втулками, через які за допомогою пружних елементів струмопровідні важелі з'єднані з осями, розташованими на фотоелектричних панелях, причому осі з одного боку панелей з'єднані з позитивними електричними висновками панелей, а з протилежного боку - з негативними висновками панелей (див. патент РФ №140099, МПК H 01 L 31/045, публ. 1994).

Відома збірно-розбірна мобільна сонячна батарея, складена з стрічкових модулів, жорсткість фотоприймальний поверхні яких забезпечується натягом, створюваним розсувний рамою, побудованої на принципі пантографа (див. Патент РФ № 2127470, МПК H 01 L 31/04, публ., 1999 г. ).

Недолік відомих сонячних розкладних батарей в значній вазі через застосування металевих деталей в механічних засобах для розкладки батареї в робоче положення і низької стійкості конструкції до корозії при експлуатації в умовах підвищеної вологості (на морських, річкових суднах). Інший недолік полягає в складності і тривалості розкладки.

Відома полегшена переносна сонячна батарея розкладна, що містить електрично взаємопов'язані між собою сонячні панелі з безліччю фотоелектричних перетворювачів, закріплені з інтервалом на гнучкій основі з можливістю неодноразового зигзагоподібного складання в плоску конструкцію, що блокується застібкою з липкої стрічки типу Velcro (див. Патент WO / 00253, Н 01 L 31/045, публ. 1984 г. - прототип).

Недоліки відомої конструкції полягають в її складності, малої довговічності, низької ремонтопридатності, що обмежує її застосування в польових умовах, високу вартість.

Винахід вирішує задачу створення простої, надійної, зручною, міцною, компактною, ударостійкої, ремонтопридатною сонячної батареї з високою довговічністю, оптимальним вагою. При цьому одночасно забезпечується спрощення збирання-розбирання, швидкість ремонту, скорочення часу приведення сонячної батареї в робочий стан, зниження вартості виготовлення.

Поставлена ​​задача досягається тим, що в сонячній батареї розкладний, що містить електрично взаємопов'язані між собою фотоелектричні панелі з безліччю фотоелектричних перетворювачів, закріплені з проміжком на основі з гнучкого матеріалу з можливістю неодноразового складання, і елементи кріплення, фотоелектричні панелі мають обрамлення з поздовжніх і поперечних накладних елементів , закріплених на основі уздовж сторін фотоелектричних панелей з можливістю їх одвороту при зміні фотоелектричних панелей, причому кожна з них з'єднана з основою і обрамленням відповідно роз'ємними засобами фіксації і елементами кріплення.

Переважно роз'ємні засоби фіксації виконати у вигляді смуг стрічки "липучка", відповідно закріплених на основі і тильній стороні кожної фотоелектричної панелі.

Доцільно основу і її поздовжні і поперечні накладні елементи виконати з тканинного матеріалу, в тому числі з щільною сумочной тканини.

Переважно обрамлення виконати з отворами під установку елементів кріплення, при цьому елементи кріплення являють собою гвинти.

Доцільно в обрамленні поздовжні і поперечні накладні елементи виконати з порожниною з розміщеними в них перфорованими планками.

Переважно кожну фотоелектричну панель виконати з плівковим захисним лицьовим покриттям, елементи кріплення встановити у відповідних отворах обрамлення і фотоелектричної панелі таким чином, що в складеному вигляді відстань між лицьовими поверхнями суміжних фотоелектричних панелей не менше 3 міліметрів.

Переважно фотоелектричні панелі електрично з'єднати послідовним або паралельним підключенням за допомогою гнучких провідників, вбудованих в відвороти на довгих сторонах основи.

Доцільно мати від двох до десяти фотоелектричних панелей, при цьому сонячна батарея являє собою в складеному вигляді сумку з ручкою для перенесення.

Суть винаходу в забезпеченні простоти і надійності збірно-розбірного з'єднання фотоелектіческіх панелей з основою і обрамленням, що дозволяє отримати довговічну, ремонтопридатність, зручну в експлуатації, міцну, ударостійку, просту у виготовленні конструкцію сонячної батареї, що має оптимальну вагу для ручного перенесення. При цьому досягається компактність конструкції, скорочення часу приведення батареї в робочий стан, підвищення корозійної стійкості конструкції, забезпечується легкість ручного перенесення, доставки, простота транспортування, можливість транспортування без обмеження відстані, швидкості і висоти в різних кліматичних умовах,

Проведений аналіз рівня техніки, що включає пошук по патентних і науково-технічним джерел інформації і виявлення джерел, що містять відомості про аналоги винаходу, дозволяє встановити, що заявником не виявлені технічні рішення, які характеризуються ознаками, ідентичними всім істотним ознаками заявленого винаходу. Визначення з переліку виявлених аналогів прототипу дозволило виявити сукупність істотних (по відношенню до вбачає заявником технічного результату) відмінних ознак в заявляється об'єкті, викладених у формулі винаходу. Отже, заявляється винахід відповідає вимозі "новизна" за чинним законодавством.

Відомостей про популярність відмінних ознак в сумах ознак відомих технічних рішень з досягненням такого ж, як у заявляється пристрою, позитивного ефекту немає. На підставі цього зроблено висновок, що пропоноване технічне рішення відповідає критерію "винахідницький рівень".

Сутність запропонованого винаходу пояснюється кресленнями.

Фиг.1 зображує сонячну батарею з чотирьох фотоелектричних панелей в розкритому (робочому) стані (вид зверху).

Фиг.2 зображує збільшений фрагмент сонячної батареї, зображеної на фіг.1.

На Фіг.3 показано перетин А-А на Фіг.2.

На фіг.4 показано перетин Б-Б на Фіг.2.

Фіг.5 зображує сонячну батарею в складеному вигляді.

Сонячна батарея розкладна складається з декількох (наприклад, чотирьох) однакових електрично взаємопов'язаних фотоелектричних панелей 1 (фіг.1) з плівковим захисним лицьовим покриттям, з'єднаних між собою послідовно і / або паралельно. Фотоелектричні панелі 1 містять безліч фотоелектричних перетворювачів 2 і закріплені в поздовжньому напрямку з проміжком 3-5 сантиметрів на основі 3 з гнучкого матеріалу в обрамленні 4.

Кожна фотоелектрична панель 1 з'єднана з основою 3 роз'ємними засобами фіксації, що представляють собою смуги 5 стрічки "липучка", закріплені відповідно на основі 3 і на тильній стороні кожної фотоелектричної панелі 1. Кріплення фотоелектричної панелі 1 до основи 3 за допомогою смуг 5 стрічки "липучка" показано на фіг. 4, де 5а і 5б - дві смуги стрічки "липучки", відповідно з петельками і гачками.

Обрамлення 4 складається з поздовжньо і поперечно розташованих накладних елементів 6, 7, з'єднаних з основою 3 з можливістю одвороту (повороту), і виконано з гнучкого матеріалу, ідентичного або аналогічного матеріалу основи 3, в тому числі щільною сумочной тканини. З'єднання поздовжньо і поперечно розташованих накладних елементів 6, 7 з основою 3 машинною строчкою або клейовим з'єднанням забезпечує можливість їх одвороту (повороту) до 180 ° відповідно щодо шва або лінії з'єднання (фіг.3, 4). Обрамлення 4 виключають пошкодження фотоелектричних панелей 1 при складанні-розкладанні і транспортуванні сонячної батареї і в цілому являють собою спеціальні збірно-розбірні міжпанельні кишені.

У конкретному прикладі виконання (фіг.1) обрамлення 4 може бути виконано з поздовжньо і поперечно розташованих накладних елементів 6, 7, утворених симетричним згином смуг гнучкою щільної тканини і пришиті машинною строчкою до основи 3 уздовж сторін фотоелектричних панелей 1. При цьому зазначені накладні елементи 6, 7 мають порожнини (канали) з встановленими в них перфорованими планками 8, що забезпечують жорсткість кріплення країв фотоелектричних панелей 1. Таким чином, кріплення кожної фотоелектричної панелі 1 додатково здійснюється через чотири перфоровані планки 8, вбудовані в порожнині (канали) поздовжньо і поперечно розташованих накладних елементів 6, 7 обрамлення 4 уздовж сторін фотоелектричних панелей 1.

У зібраної сонячній батареї поздовжні і поперечні накладні елементи 6, 7 розташовані поверх відповідних країв лицьовій поверхні фотоелектричних панелей 1 так, що обрамлення 4 має ширину 2-3 сантиметри. Обрамлення 4, перфоровані планки 8, фотоелектричні панелі 1 мають відповідні отвори під установку елементів кріплення у вигляді гвинтів 9 (фіг.3). Наявність в обрамленні 4 перфорованих планок 8 забезпечує щільне його прилягання до лицьової поверхні фотоелектричної панелі 1, що забезпечує захист торців фотоелектричних панелей 1 від несприятливих впливів, в тому числі від пилу, вологи.

Для виключення перекосів, забезпечення рівності робочої поверхні сонячної батареї фотоелектричні панелі 1 з'єднані з обрамленням 4 гвинтами 9, розташованими, зокрема, з однаковим кроком симетрично щодо згинів основи 3 сонячної батареї (в складеному вигляді). Приклад з'єднання фотоелектричної панелі 1 з обрамленням 4 і основою 3 за допомогою гвинтів 9 показаний на фіг.4. При такому з'єднанні в складеному вигляді (фіг.5) відстань між лицьовими поверхнями суміжних фотоелектричних панелей 1 не менше 3 міліметрів, що забезпечує їх захист від тертя, механічних пошкоджень при багаторазовому розкладанні сонячної батареї.

Основа 3 до встановлених в обрамлення 4 фотоелектричними панелями 1 в неробочому стані складається в згорток типу "сумка" (або "портфель"). На фіг. 5 система складена зигзагоподібно (гармошкою) в згорток з використанням основи 3 з гнучкого тканинного матеріалу. При цьому фотоелектричні панелі 1 розташовані лицьовою поверхнею один до одного і закріплені в складеному положенні за допомогою замків-засувок 10. У такому вигляді сонячна батарея готова до транспортування на будь-які відстані, для зручності є ручка 11.

Для простоти складання сонячна батарея містить парне число (від двох до десяти) фотоелектричних панелей 1. В залежності від необхідної вихідної потужності і напруги кількість фотоелектричних панелей 1 і їх сполуки можуть бути різні. Варіант сонячної батареї з чотирьох фотоелектричних панелей 1 в розгорнутому вигляді представлений на фіг.1. Фотоелектричні панелі 1 з'єднуються між собою в систему провідниками 12, розміщеними в одвороті 13 (у вигляді підшивки) основи 3 уздовж довгої сторони сонячної батареї. Кріплення фотоелектричної панелі 1 до основи 3 і провідники 12, що з'єднують фотоелектричні панелі 1 в систему, показані на фіг.2.

Комбінуючи розташування і місце з'єднання провідників (12), можна отримати на виході сонячної батареї напруга і струм, кратні номінальним значенням струму і напруги окремої фотоелектричної панелі 1. Вихідний кабель 14 закінчується роз'ємом 15.

ПРАЦЮЄ СОНЯЧНА БАТАРЕЯ наступним чином

Для розкладання сонячної батареї в робоче положення необхідно розстебнути замки-засувки 10 і розтягнути зигзагоподібно складені фотоелектричні панелі 1 до їх робочого плоского стану. При цьому фотоелектричні панелі 1 розсуваються "гармошкою" і в крайньому розсунутому положенні фотоактивного площа батареї виявляється рівною сумі фотоактивних площ окремих фотоелектричних панелей 1. Споживач електричної енергії підключається до роз'єму 15.

Експлуатацію сонячної батареї здійснюють наступним чином. Розгорнувши батарею робочою поверхнею на Сонце, підключають її до споживача (навантаженні), дотримуючись полярності (не показано). Сонячна батарея розкладна може зберігатися і експлуатуватися при температурі від мінус 20 ° С до плюс 40 ° С. Основне її призначення - заряд і підзарядка акумуляторних батарей побутової апаратури (ноутбуки, переносні телевізори, радіоприймачі тощо) в польових умовах. Тому вона може забезпечуватися малогабаритним зарядним контролером для акумуляторних батарей номінальною напругою 6 В, 12 В або 24 В. Процес приведення сонячної батареї в транспортне положення здійснюється в зворотному порядку. Застосування оптимальних габаритів в складеному і розкладеному вигляді забезпечує високу ефективність роботи сонячної батареї.

Переваги сонячної батареї полягають в тому, що простота запропонованого збірно-розбірного електричного і механічного з'єднання фотоелектричних панелей забезпечує швидке приведення батареї в робочий стан і можливість дублювання фотоелектричних панелей, що підвищує надійність сонячної батареї в цілому. Таке технічне рішення дозволяє:

- Забезпечити ремонтопридатність сонячної батареї навіть у польових умовах за рахунок заміни поламаних фотоелектричних панелей;

- Створити компактну упаковку з складених разом фотоелектричних панелей і основи, яка в транспортному стані має лінійні розміри, близькі до розмірів фотоелектричних панелей;

- Створювати великі батареї з лінійними розмірами, що перевищують можливості технологічного обладнання, на якому здійснюється ламінування;

- Забезпечити малий час на ремонт, розгортання батареї в робочий стан і складання її для транспортування внаслідок використання легкої гнучкою основи і простоти збірно-розбірного з'єднання;

- Отримати оптимальну масу на одиницю фотоприймальний поверхні сонячної батареї;

- Створювати конструкції, які мають від 4 до 8 сонячних батарей для більш потужних сонячних станцій.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Сонячна батарея розкладна, що містить електрично взаємопов'язані між собою фотоелектричні панелі з безліччю фотоелектричних перетворювачів, закріплені з проміжком на основі з гнучкого матеріалу з можливістю неодноразового складання, елементи кріплення, що відрізняється тим, що фотоелектричні панелі мають обрамлення з поздовжніх і поперечних накладних елементів, закріплених на основі уздовж сторін фотоелектричних панелей з можливістю їх одвороту при зміні фотоелектричних панелей, причому кожна з них з'єднана з основою і обрамленням відповідно роз'ємними засобами фіксації і елементами кріплення.

2. Сонячна батарея по п.1, що відрізняється тим, що роз'ємні засоби фіксації є смуги стрічки "липучка", відповідно закріплені на основі і тильній стороні кожної фотоелектричної панелі.

3. Сонячна батарея по п.1, що відрізняється тим, що основа і її поздовжні і поперечні накладні елементи виконані з тканинного матеріалу, в тому числі з щільною сумочной тканини.

4. Сонячна батарея по п.1, що відрізняється тим, що обрамлення має отвори під установку елементів кріплення, при цьому елементи кріплення являють собою гвинти.

5. Сонячна батарея по п.4, що відрізняється тим, що в обрамленні поздовжні і поперечні накладні елементи мають порожнини з розміщеними в них перфорованими планками.

6. Сонячна батарея по п.5, що відрізняється тим, що кожна фотоелектрична панель має плівкове захисне лицьове покриття, елементи кріплення для відповідних отворах обрамлення і фотоелектричної панелі таким чином, що в складеному вигляді відстань між лицьовими поверхнями суміжних фотоелектричних панелей не менше 3 мм .

7. Сонячна батарея по п.1, що відрізняється тим, що фотоелектричні панелі електрично з'єднані послідовним або паралельним підключенням за допомогою гнучких провідників, вбудованих в відвороти на довгих сторонах основи.

8. Сонячна батарея по п.1, що відрізняється тим, що вона містить від двох до десяти фотоелектричних панелей і представляє собою в складеному вигляді сумку з ручкою для перенесення.

Версія для друку
Дата публікації 03.02.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів