(57)【要約】エネルギーを変換して蓄えるための装置（１００）は、エネルギーのさまざまな形態で存在するエネルギーを電気的エネルギーに変換するための複数のさまざまなエネルギー変換器（１１０；１１５）を含む。装置（１００）は、電気的エネルギーを蓄えるためのエネルギー貯蔵（１２０）およびエネルギーを消費者に出力するためのインターフェイス（１３０）をさらに含む。【選択図】図１
2010511369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギーを変換して蓄えるための装置（１００）であって、
エネルギーのさまざまな形態で存在するエネルギーを電気的エネルギーに変換するための複数のさまざまなエネルギー変換器（１１０；１１５）、
前記電気的エネルギーを蓄えるためのエネルギー貯蔵（１２０）、
前記エネルギーを消費者に出力するためのインターフェイス（１３０）、および
出力電力および貯蔵容量を増加するためにエネルギーを変換して蓄えるための他の装置に組み合わせるためのインターフェイスを含む、装置（１００）。
【請求項２】
前記さまざまなエネルギー変換器（１１０；１１５）の１つは、太陽電池またはソーラーモジュールを含む、請求項１に記載の装置（１００）。
【請求項３】
前記さまざまなエネルギー変換器（１１０；１１５）の１つは、熱変換器を含む、請求項１または請求項２の１つに記載の装置（１００）。
【請求項４】
前記さまざまなエネルギー変換器（１１０；１１５）の１つは、機械的エネルギー変換器を含む、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項５】
前記エネルギー貯蔵（１２０）は、キャパシタを含む、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項６】
前記エネルギー貯蔵（１２０）は、超キャパシタを含む、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項７】
前記エネルギー貯蔵（１２０）は、１ファラッドより大きいキャパシタンスを有するキャパシタを含む、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項８】
前記エネルギー貯蔵（１２０）は、燃料電池を含む、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項９】
燃料電池をさらに含む、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項１０】
前記エネルギー貯蔵（１２０）は、蓄電池を含む、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項１１】
前記エネルギー貯蔵（１２０）は、交換可能である、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
前記エネルギーを出力するための前記インターフェイスは、エネルギーを有線のやり方で伝送するように構成される、請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項１３】
前記エネルギーを出力するための前記インターフェイスは、エネルギーを無線のやり方で伝送するように構成される、請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項１４】
前記エネルギーを出力するための前記インターフェイスは、磁界を生成するように構成される、請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項１５】
前記エネルギーを出力するための前記インターフェイスは、電界を生成するように構成される、請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項１６】
通信インターフェイスをさらに含む、請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項１７】
前記複数のさまざまなエネルギー変換器（１１０；１１５）と前記エネルギー貯蔵（１２０）と前記インターフェイス（１３０）または通信インターフェイスとを制御するための制御器をさらに含む、請求項１ないし請求項１６のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項１８】
前記制御器は、充電レギュレータを含む、請求項１７に記載の装置（１００）。
【請求項１９】
前記エネルギーを蓄えるやり方において前記電気的エネルギーを蓄えるための前記エネルギー貯蔵（１２０）と異なるさらなるエネルギー貯蔵をさらに含む、請求項１ないし請求項１８のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項２０】
縁部を含むように実施され、組み合わせるための前記インターフェイスは、前記縁部に接点（２４０）を含み、接点は、いくつかの装置が組み合わされるときにいくつかの装置を電気的に相互接続するように構成される、請求項１ないし請求項１９のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項２１】
キュービックのやり方で実施される、請求項１ないし請求項２０のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項２２】
エネルギーを変換して蓄える方法であって、
エネルギーのさまざまな形態で存在するエネルギーを電気的エネルギーに変換するステップ、
前記電気的エネルギーをエネルギー貯蔵（１２０）に蓄えるステップ、
出力電力および貯蔵容量を増加するために、前記電気的エネルギーを、エネルギーを変換して蓄えるための装置の電気的エネルギーに組み合わせるステップ、および
前記エネルギーを消費者に出力するステップを含む、方法。
【請求項２３】
請求項２１の２つの装置を含むシステムであって、それらは、前記２つの装置を組み合わせるための前記インターフェイスが互いに電気的に接続されるように、幾何学的なやり方で相互に配列される、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末装置においてますます見られるようにエネルギーを変換して蓄えるための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末装置は、それらのエネルギー供給のために、たとえば電池または蓄電池など適切に寸法が決められたエネルギー貯蔵を常に有する。前記エネルギー貯蔵は、定期的に再充電されなければならなく、ひいてはユーザの移動性をかなり制限する。たとえば携帯電話、デジタルカメラ、ポータブルコンピュータ、ＰＤＡ、クロックなどの携帯端末装置は、それらのエネルギー必要量において異なるが、それらが、大部分は電池の形態で、それぞれの端末装置の利用に依存する一定の時間間隔で再充電されまたは交換されなければならないエネルギー貯蔵を有するという共通点がある。エネルギー貯蔵たとえば電池は、端末装置の電子回路にエネルギーを供給し、さらに、容量および端末装置の消費に基づいて再充電されまたは交換されなければならなく、それは扱いにくく、ユーザの移動性を制限し、または、応用の場合により、ユーザの満足感に悪影響を及ぼす。多くの場合、エネルギー貯蔵を再充電することは充電器を必要とし、それはほとんどの場合に外部にあり、さらに、それは充電電流および再充電される容量に基づいて特定の時間、主電源に接続されなければならない。特に前記再充電状態の間には、端末装置の移動性がかなり制限されまたはもはや実在しない。
【０００３】
主電源に依存しないエネルギー供給の第１のアプローチは、たとえば太陽電池若しくは熱発電機などのエネルギー変換器または熱変換器を利用し、それは、携帯端末装置に供給してそれを再充電するための環境からエネルギーを得ることができる。このための前提条件は、たとえば日光などの光または熱などの変換されるべきエネルギー形態が常に存在することであり、そして、それは応用および環境に依存している。これは、そのような代替エネルギー変換器の応用分野を大幅に制限する。
【０００４】
完全に自給自足の稼働のために必要なエネルギーの適応範囲がそのようなエネルギー変換器によって達成されたかは分からない。携帯端末装置の電力消費および応用環境に応じて、エネルギー供給システムは、常に再び寸法が決められさらに最適化されなければならなく、その結果、携帯端末装置へのエネルギーの供給は、１つの単一の主電源に依存しないエネルギー変換器を用いて実現することができない。
【０００５】
たとえば、携帯電話の利用は、顧客満足感を考慮して、たとえば日光または最低気温の存在に拘束できない。携帯端末装置のスペクトルは、たとえばナビゲーション装置、携帯テレビなどによって、常に拡大され、その結果、さまざまな端末装置に対して、異なるエネルギー貯蔵および異なる充電レギュレータのそれに応じて幅広いスペクトルが必要である。
【０００６】
現在のエネルギー貯蔵のさらなる不利な点は、さまざまな装置のエネルギー貯蔵の相互の交換または置換が、それらの容量、体積および形状に関してかなり異なるエネルギー貯蔵の互換性から行うことができない。さらに、現在周知のエネルギー貯蔵を接続する可能性は、全く異なり、その結果、相互の互換性は、前記接続可能性の多様性のためにも存在しない。
【０００７】
携帯端末装置において現在のエネルギー供給アプローチのさらなる不利な点は、携帯エネルギー貯蔵からのエネルギーを他のエネルギー貯蔵に伝えることが、大規模な技術的支出およびかなりの損失があるということである。
【０００８】
独国特許出願公開第ＤＥ１０３３３８２８Ａ１号は、エネルギー生成、エネルギー蓄積、並びに、特に書類カバン、スーツケースおよびバッグを有するキャリアコンテナに対するエネルギー供給のための手段を開示し、その手段は、たとえば太陽エネルギー、物理運動エネルギーおよび温度差によって生成されるエネルギーなどの自然エネルギー源の変換を蓄え、さらに、ロッキングおよびセキュリティ手段、操作およびディスプレイ手段にエネルギーを供給するためにも外部エネルギー消費のためにも前記エネルギーを供給する。前記手段は、エネルギー生成において異なる条件と無関係であるエネルギーの連続的な供給を可能にする。
【０００９】
独国実用新案出願公開第ＤＥ２０２２０１４８Ｕ１号は、携帯エネルギー蓄積およびエネルギー供給手段を開示し、それは、主要な自然エネルギー源たとえば太陽エネルギーおよび／または人体の運動エネルギーから蓄積エネルギーにエネルギーをもっぱら変換し、さらに、エネルギーを消費者に供給し、それは、中央のエネルギー蓄積およびエネルギー供給を介してエネルギー源を制御する制御ユニットが、メインエネルギー貯蔵として働く少なくとも１つの機械的エネルギー蓄積手段に接続されるという点を特徴とする。
【００１０】
独国特許出願公開第ＤＥ１０１３７５８８Ａ１号は、情報を局所的に示すためのディスプレイシステムに関し、前記システムは、中央装置および少なくとも１つのディスプレイ手段を含む。中央装置は、ディスプレイ手段にデータを無線伝送するための伝送手段を含む。ディスプレイ手段は、受信機と、それに接続される電子制御器と、受信されるデータを一時的に記憶するためのデータメモリと、電子制御器によって制御される、伝送され記憶されるデータを表示するための少なくとも１つのディスプレイとを含む。さらに、ディスプレイ手段は、電気的エネルギーの環境からエネルギーを変換するための電流供給ユニットと、電気的エネルギーを一時的に蓄えさらに電子制御器に供給するためのエネルギー貯蔵とを含む。
【００１１】
独国実用新案出願公開第ＤＥ２０２００４０１２６１１Ｕ１号は、それら自身のいかなるドライブもなしで鉄道車両の技術的条件および運転データを決定するために、充電されるべきオブジェクトをモニターするための自給自足の電流源を含むモジュールのアップグレード可能で機能的に組み合わされた診断システムを開示している。
【００１２】
国際公開第ＷＯ２００４／０９０３２７Ａ２号は、再生可能なエネルギーに基づいて電流および水のための供給ユニットを開示している。供給ユニットは、箱形状フレームを含み、その底側が車輪の上にあり、その上部には上から見たときに四角いフレームが配置され、前記フレームはソーラーパネルを含む。前記パネルは、箱形状フレームの上部において水平軸の周りを回転可能にヒンジ結合されている。同じサイズを有しさらなるソーラーパネルを含む周辺の四角いフレームは、それらがそれらの回転する位置にあるときに、キューブ形状が５つの四角いフレームから形成されるように、前記四角いフレームの全ての辺において回転可能にヒンジ結合される。周辺にヒンジ結合された四角いフレームは、中央の四角いフレームの平面上に回転することができ、さらに、中央の四角いフレームに関して前記回転する位置においてロックすることができる。箱形状フレームは、いくつかの箱形モジュールを含み、それらは、一方側から引き出しのようなやり方で挿入することができ、さらに、挿入された位置においてロックすることができ、前記モジュールは、たとえば太陽および風力のエネルギーの蓄積、飲料水の処理、水のポンピング、電力の供給または燃料電池を用いて直流−水素の生成などの異なる機能を可能にする。
【００１３】
独国特許出願公開第ＤＥ１９６１５９４３Ａ１号は、マルチブロックロボットシステムにおいて、エネルギー蓄積およびエネルギーの出力のために、マルチブロック標準部品による柔軟な多軸応用の利点が太陽および風力からエネルギーの低コスト生成のために利用されるべきであることを記載している。この目的を達成するために、独国特許出願公開第ＤＥ１９６１５９４３Ａ１号に従って、供給が、形成されるべきマルチブロック標準部品に対して形成され、それらのマルチブロック標準部品は、組み込まれたソーラーユニットを有するフランジクリップ式ハウジングおよびクリップ式フランジからなりさらに中央のハウジングにクリップで留められ、中央のハウジングは、ソーラー電子機器および電圧変換器の内蔵エレメントを含みさらに外縁部にかつ後側に回転フランジプラグ接続部を備え、さらに、供給は、組み合わされるべきマルチブロック標準部品に対して形成され、それらのマルチブロック標準部品は、ソーラーユニットおよびマルチブロック多関節アームに、中央の垂直支持機能を有するフランジクリップ式ハウジングに、水平複合フランジクリップ式ハウジングに、フランジクリップ式ハウジングおよびクリップ式フランジから水平および垂直に一緒にクリップで留められるマルチブロック多関節フレームに、さらに、組み込まれた電池ユニットを有するフランジクリップ式ハウジングに、組み合わされ、それらの電池ユニットは、縦に並べてクリップで留められ、電池ライン群を形成し、さらに、電池交換中に回転フランジプラグ接続部においてソレノイドスイッチによってそれら自身を自給自足的にロックしおよびアンロックする。
【００１４】
独国特許第ＤＥ１９７１４５１２Ｃ２号には、再生エネルギーを生成し、蓄えさらに消費するための、生産プロセスを有する海洋パワープラントを開示し、パワープラントは、一般的な支持構造において、連続的なエネルギーの流れのために、立地条件を考慮するととともに、たとえば海からの熱、海波、風力および太陽放射など、プラントの環境から少なくとも２つの異なる方法によってエネルギーを生成するための装置を含み、さらに、パワープラントは、少なくとも１つの工業プロセスによってシステムに直接組み込まれるかまたはそのすぐ近くに接続され、および／または、パワープラントのネットワーク中で、それらに共通しているエリアに位置される一群のさらなる海洋パワープラントの一部として稼働され、さらに、使用は海底逆浸透プラントからなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】独国特許出願公開第ＤＥ１０３３３８２８Ａ１号
【特許文献２】独国実用新案出願公開第ＤＥ２０２２０１４８Ｕ１号
【特許文献３】独国特許出願公開第ＤＥ１０１３７５８８Ａ１号
【特許文献４】独国実用新案出願公開第ＤＥ２０２００４０１２６１１Ｕ１号
【特許文献５】国際公開第ＷＯ２００４／０９０３２７Ａ２号
【特許文献６】独国特許出願公開第ＤＥ１９６１５９４３Ａ１号
【特許文献７】独国特許第ＤＥ１９７１４５１２Ｃ２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、要求されるいかなる端末装置の自給自足の稼働のために必要なエネルギーを供給することを可能にするエネルギー供給概念を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この目的は、請求項１に記載のエネルギーを変換して蓄えるための装置によって、および、請求項２１に記載のエネルギーを変換して蓄える方法によって達成される。
【００１８】
本発明は、エネルギーのさまざまな形態で存在するエネルギーを電気的エネルギーに変換するための複数の異なるエネルギー変換器を有する、エネルギーを変換して蓄えるための装置を提供する。装置は、電気的エネルギーを蓄えるためのエネルギー貯蔵およびエネルギーを消費者に出力するためのインターフェイスをさらに含む。
【００１９】
本発明は、エネルギーのさまざまな形態で存在するエネルギーを電気的エネルギーに変換するステップ、電気的エネルギーをエネルギー貯蔵に蓄えるステップ、およびエネルギーを消費者に出力するステップを含む、エネルギーを変換して蓄える方法をさらに提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の中心概念は、たとえば太陽電池、熱発電機、機械的エネルギー変換器などのさまざまなエネルギー変換器を適切なエネルギー貯蔵に組み合わせることであり、その結果、得られる装置は、いかなる携帯端末装置のための汎用エネルギー供給モジュールとして使用することができる。したがって、本発明の応用技術分野は、たとえば携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ、クロックなどのいかなる携帯端末装置をも含み、さらに、固定して取り付けられた端末装置と組み合わせて応用も可能である。本発明の実施形態は、端末装置において従来の再充電可能な蓄電池を交換することができ、その再充電可能な蓄電池は、電力システムに接続されることによって再充電され、ひいては携帯端末装置の場合においてユーザの移動性を制限する。実施形態は、エネルギー供給をいかなる消費者にも適合することを可能にする、すなわち対応するエネルギー効率を得るためにいくつかの発明の装置を互いに組み合わせることを可能にする、適切なインターフェイスをさらに含んでもよい。これに関連して、実施形態は、機械的または電気的結合を提供することができるプラグ接続部を含んでもよい。たとえば、それらを幾何学的なやり方で単に配列することによって、たとえばそれらを積み重ねるかまたは互いに隣接して配置することによって、電気的結合を作り出す外部接点が、実施形態において使用されてもよい。さらなるインターフェイスは、蓄えられるエネルギーの簡易な無線伝送をさらに可能にすることができ、その結果、発明のモジュールを備えているそのような装置は、必要に応じてエネルギーを相互に交換することができる。同様に、エネルギーは、中央の貯蔵モジュールから他の端末装置に、すなわちいかなる消費者にも無線または有線のやり方で送ることができる。
【００２１】
本発明の実施形態が添付図面を参照してさらに詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の実施形態のブロック図を示す。
【図２】図２は、本発明の実施形態を示す。
【図３】図３は、本発明の実施形態の組合せを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、エネルギーを変換して蓄えるための装置１００を示す。装置は、複数のさまざまなエネルギー変換器、図１に示される２つのエネルギー変換器１１０および１１５を含む。エネルギー変換器１１０および１１５は、エネルギーのさまざまな形態で存在するエネルギーを電気的エネルギーに変換する働きをする。装置１００は、エネルギー貯蔵１２０およびエネルギーを消費者に出力するためのインターフェイス１３０をさらに含む。
【００２４】
したがって、本発明の実施形態は、いくつかのエネルギー変換器および貯蔵の組合せを表し、それは、そのサイズに関して従ってエネルギー効率に関して拡張性があるモジュールにおいて、必要な開ループおよび閉ループ制御電子機器を備え、さらに、その結果として異なる消費者にすぐに適合することができる。実施形態は、場合によっては、エネルギーを無線のやり方でも類似のモジュールに伝送することができる適切なインターフェイスを有するモジュールを含んでもよい。実施形態は、たとえば、縁部または表面に沿った外層の接点、プラグまたはカップリングまたはソケットなど、直接の電気的結合のためのインターフェイスをさらに含んでもよい。実施形態は、たとえばケーブル、プラグ接続部によってまたは幾何学的なやり方で単に配列されることによって、互いに電気的に結合可能にされてもよい。さらに、たとえばプラグ接続部、ロック手段、押しボタンなどの機械的結合が提供されてもよい。
【００２５】
したがって、本発明の一実施形態は、いかなる端末装置のための異なるエネルギー変換器の組合せによって、自給自足の稼働のために必要なエネルギーを供給するエネルギー供給モジュールを表す。それは、エネルギー貯蔵をさらに含み、変換可能なエネルギーが利用されないときに、過剰エネルギーがいかなる運転期間をも橋渡しするために一時的に蓄えられてもよい。
【００２６】
さらに、本発明の一実施形態は、類似のモジュールに一般に応用できさらにエネルギーを無線で伝送できる。対応するインターフェイスによって、いくつかのモジュールは、エネルギーキャプチャおよびエネルギー貯蔵を消費者によって環境に位置付けられる要求に適合するために、互いに組み合わされてもよい。したがって、本発明の実施形態は、それらのサイズおよびそれらのエネルギー容量に関して拡張性があり、ひいてはいかなる消費者にも適合することができる。
【００２７】
図１にエネルギー変換器１１０および１１５として示される、本発明の実施形態において用いられるエネルギー変換器は、たとえば太陽電池および熱変換器やそのほか、さらなる代替発電機またはエネルギー変換器など、さまざまなエネルギー変換器によって実現されてもよい。他の実施形態において、それらは、１つのコンポーネント中に組み込まれてもよい。さらに、実施形態は、それぞれのエネルギー変換器によって供給されるエネルギー量を検出するモニター電子機器を含んでもよく、それは、供給されるエネルギーを組み合わせ、エネルギーの流れは、電気的に組み合わされることが可能であり、さらに、エネルギーの流れは、直接的または間接的なやり方で消費者またはエネルギー貯蔵に利用できるように作られている。そのため、実施形態は、充電レギュレータを備えていてもよく、それは、一方では、個々のエネルギー変換器またはエネルギー貯蔵間でスイッチングすることができ、他方では、エネルギー変換器またはエネルギー貯蔵を組み合わせることができ、すなわち、たとえば、生成された充電電流を組み合わせることができ、または、それらをさまざまなエネルギー貯蔵に送ることができ、または、それらを適合することができる。
【００２８】
本発明の実施形態は、比較的大きいエネルギー供給モジュールに組み合わされてもよく、比較的大きいエネルギー供給モジュールは、同一の設計の発明の装置からなることが可能であり、それらの全ては、同じシステムコンポーネント、すなわちいくつかのエネルギー変換器、場合によりレギュレータ、貯蔵などを含む。本発明の実施形態は、たとえばそれらの外層にインターフェイスをさらに含み、その結果、それらのいくつでも、出力電力および貯蔵容量を増加するために互いに組み合わされてもよい。いかなる幾何学的形状が、インターフェイスを配列することによって達成されてもよい。たとえば、実施形態は、キュービック形状を呈してもよく、さらに、それらの表面に沿ったたとえば縁部に沿った接点を含んでもよい。そして、実施形態は、たとえば、単に積み重ねることによって、互いに電気的に結合されてもよく、さらに、たとえばプラグ接続部または保持磁石などによる他のカップリングも、可能である。
【００２９】
さらに、本発明の実施形態は、無線データおよびエネルギー伝送のためのインターフェイスを含む。このように、本発明の実施形態を備えている隣接する装置間のエネルギー交換が可能である。
【００３０】
本発明の実施形態において、図１に示されるエネルギー貯蔵１２０は、たとえば、キャパシタまたは超キャパシタによって実現されてもよい。これに関連して、一実施形態は、キャパシタンスが１ファラッドより高いキャパシタを含む。また、エネルギー貯蔵１２０は、燃料電池によって実現されてもよい。他の実施形態において、本発明の装置は、変換可能なエネルギーが利用されないときに時間を橋渡しするために、バッファとして燃料電池を有する。他の実施態様において、エネルギー貯蔵１２０は、蓄電池によって実現されてもよい。また、エネルギー貯蔵１２０は、この実施形態において本発明の装置がエネルギー貯蔵のための充電器として実現されるように、交換可能であってもよい。
【００３１】
上記の説明によれば、本発明の装置は、エネルギーを消費者に出力するためのインターフェイス１３０を有する。これに関連して、インターフェイス１３０は、たとえば磁界または電界を生成することによって、エネルギーの無線伝送または有線伝送のために構成されてもよい。他の実施態様において、エネルギーの他の形態によるエネルギーの無線伝送も可能である。本発明の一実施形態は、それを介して端末装置およびエネルギーを変換して蓄えるための他の装置１００で通信を達成することができる通信インターフェイスをさらに含む。たとえば、通信は、通信インターフェイスを介して、エネルギーの供給のやり方を特定するために、端末装置によって実行されてもよい。通信インターフェイスの実現は、有線および無線のやり方の両方とも可能である。エネルギーを変換して蓄えるための他の装置１００との通信は、本発明の実施形態において、たとえば個々の装置１００の並列接続または直列接続などの組合せを調整する働きをすることができる。したがって、実施形態は、消費者側の多様な要求の大部分に多種多様の適合を可能にする。たとえば、電圧および電流は、さまざまなインターフェイスを介して消費者要求に組み合わされさらに適合される。
【００３２】
本発明のさらなる実施形態は、エネルギー貯蔵およびインターフェイスまたは通信インターフェイスの、複数の異なるエネルギー変換器を制御するための制御器を含む。制御器は、たとえば、エネルギー変換器１１０、１１５およびエネルギー貯蔵１２０間のエネルギー伝送をレギュレートしまたは適合しまたは組み合わせる１つ以上の充電レギュレータを含んでもよい。一実施形態において、制御器は、エネルギーの出力をモニターしまたはそれを他装置１００若しくは端末装置にコーディネートするために、インターフェイスをモニターするタスクを引き受けてもよい。たとえば、制御器は、通信インターフェイスを介して、他の装置１００または端末装置において他の制御器と通信してもよい。
【００３３】
本発明のさらなる実施形態は、さらなるエネルギー貯蔵を含み、それは、それがエネルギーを蓄えるやり方においてエネルギー貯蔵１２０と異なる。たとえば、本発明の装置１００は、実施形態において、エネルギー貯蔵１２０としてキャパシタを含んでもよく、さらに、燃料電池または化学エネルギー貯蔵などをさらに含んでもよい。
【００３４】
図２は本発明の実施形態を示し、それは、以下にパワーキューブ２００と呼ばれる。パワーキューブは、実施形態のキュービック実施に対応し、たとえば、ソーラーモジュール２１０、熱発電機２２０、ＤＣ―ＤＣ入力／出力（ＤＣ＝直流）レギュレータまたは電圧変換器、および、いくつかのモジュールを組み合わせるための接点２４０を含み、図２においてそれは、モジュール、すなわちパワーキューブの前側および後側で図解的に示される。
【００３５】
パワーキューブ２００は、本発明の実施形態であって、太陽電池またはソーラーモジュール２１０、熱発電機２２０、および、図２に示されていないがパワーキューブ２００の範囲内に位置される貯蔵キャパシタ、蓄電池または他のいかなるエネルギー貯蔵の組合せを含む。太陽電池２１０および熱発電機２２０は、いくつかのパワーキューブ２００が組み合わされるときにそれらがすっかり覆われないように、パワーキューブ２００の外層に位置される。いくつかのパワーキューブが組み合わされる場合において、互いに電気的に接続される接点２４０は、パワーキューブの縁部に位置される。いかなる組み合わされたパワーキューブ２００の出力電圧を互いに適合する電圧変換器またはＤＣ―ＤＣ入力／出力２３０は、さらなる外層に位置される。キャパシタ、超キャパシタまたは燃料電池によって実現されることもできるエネルギー貯蔵は、たとえば、モジュールまたはパワーキューブ２００の範囲内に位置される。さらに、さらなる開ループおよび閉ループ制御電子機器が、パワーキューブ２００の範囲内に位置されてもよい。たとえば変換可能なエネルギーが環境から利用されないときに、エネルギー供給を保証するマイクロ燃料電池の組込みも、可能である。
【００３６】
図３は、３つのパワーキューブ３１０、３２０および３３０の組合せを示し、それらは、図２に関して説明されるパワーキューブ２００に対応する。図３に示されるパワーキューブ３１０、３２０および３３０のそれぞれは、１つのソーラーモジュール３１２、３２２、３３２および１つの熱発電機３１４、３２４、３３４を含む。さらに、それぞれのパワーキューブ３１０、３２０および３３０は、電圧変換器またはＤＣ―ＤＣ入力／出力を含み、パワーキューブ３３０の電圧変換器３３６だけが図３に見える。図３に示されるパワーキューブ３１０、３２０および３３０は、それらの底部および／または上部に位置される接点を介して互いに電気的に結合され、その結果、それらは、それらのエネルギーを適切に組み合わせることができる。このように、実施形態は、幾何学的なやり方で単に配列されることによって、たとえば積み重ねられることによってまたは互いに隣接して単に配置されることによって、組み合わせることもできる。
【００３７】
本発明は、いくつかのエネルギー変換器またはパワーキューブの組合せが、何らかの変換可能なエネルギーがいつでも利用できることを確実にするという利点を提供する。このように、端末装置の完全に自給自足の稼働を達成することができる。
【００３８】
本発明のさらなる利点は、いくつかの個々のモジュールを組み合わせる能力のため、適切に寸法が決められたエネルギー供給モジュールを迅速で簡易なやり方でそれぞれの消費者のために生産できることにある。このように達成される個々のモジュールのスケーリングのため、消費者の全てのエネルギー必要量を満たすことができる。
【００３９】
さらに、本発明の実施形態は、無線インターフェイスのため、必要に応じてエネルギーをさまざまな端末装置間で交換できるという利点を提供する。組み込まれた充電電子機器のため、モジュールを、端末装置の外側で再充電することもできる。このように、モジュールのいくつでも、バックアップとして実施することができ、その上、エネルギー貯蔵が使い切られたモジュールの代わりに用いることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１００  エネルギーを変換して蓄えるための装置
１１０  エネルギー変換器
１１５  エネルギー変換器
１２０  エネルギー貯蔵
１３０  エネルギーを消費者に出力するためのインターフェイス
２００  パワーキューブ
２１０  ソーラーモジュール／太陽電池
２２０  熱発電機
２３０  ＤＣ−ＤＣ入力／出力、電圧変換器
２４０  接点
３１０  パワーキューブ
３１２  ソーラーモジュール／太陽電池
３１４  熱発電機
３２０  パワーキューブ
３２２  ソーラーモジュール／太陽電池
３２４  熱発電機
３３０  パワーキューブ
３３２  ソーラーモジュール／太陽電池
３３４  熱発電機
３３６  ＤＣ−ＤＣ入力／出力、電圧変換器
【図１】
2010511369.tif 000003
【図２】
2010511369.tif 000004
【図３】
2010511369.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月28日(2009.7.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギーを変換して蓄えるための装置（１００）であって、
エネルギーのさまざまな形態で存在するエネルギーを電気的エネルギーに変換するための複数のさまざまなエネルギー変換器（１１０；１１５）、
前記電気的エネルギーを蓄えるためのエネルギー貯蔵（１２０）、
前記エネルギーを消費者に出力するためのインターフェイス（１３０）、および
出力電力および貯蔵容量を増加するためにエネルギーを変換して蓄えるための他の装置に組み合わせるためのインターフェイスを含み、前記装置（１００）は、縁部を含み、組み合わせるための前記インターフェイスは、前記縁部に接点（２４０）を含み、接点は、いくつかの装置が組み合わされるときにいくつかの装置を電気的に相互接続するように構成される、装置（１００）。
【請求項２】
前記さまざまなエネルギー変換器（１１０；１１５）の１つは、太陽電池若しくはソーラーモジュール、熱変換器、および／または、機械的エネルギー変換器を含む、請求項１に記載の装置（１００）。
【請求項３】
前記エネルギー貯蔵（１２０）は、キャパシタまたは超キャパシタを含む、請求項１または請求項２に記載の装置（１００）。
【請求項４】
前記エネルギー貯蔵（１２０）は、１ファラッドより大きいキャパシタンスを有するキャパシタを含む、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項５】
燃料電池を含み、および／または、前記エネルギー貯蔵（１２０）は、燃料電池を含む、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項６】
前記エネルギー貯蔵（１２０）は、交換可能であり、および／または、蓄電池を含む、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項７】
前記エネルギーを出力するための前記インターフェイスは、エネルギーを有線のやり方で伝送するように構成される、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項８】
前記エネルギーを出力するための前記インターフェイスは、エネルギーを無線のやり方で伝送するように構成される、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項９】
前記エネルギーを出力するための前記インターフェイスは、磁界を生成するように構成される、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項１０】
前記エネルギーを出力するための前記インターフェイスは、電界を生成するように構成される、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項１１】
前記複数のさまざまなエネルギー変換器（１１０；１１５）と前記エネルギー貯蔵（１２０）と前記インターフェイス（１３０）または通信インターフェイスとを制御するための制御器、および／または、充電レギュレータをさらに含む、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項１２】
前記エネルギーを蓄えるやり方において前記電気的エネルギーを蓄えるための前記エネルギー貯蔵（１２０）と異なるさらなるエネルギー貯蔵をさらに含む、請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項１３】
キュービックのやり方で実施される、請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項１４】
エネルギーを変換して蓄える方法であって、
エネルギーのさまざまな形態で存在するエネルギーを電気的エネルギーに変換するステップ、
前記電気的エネルギーをエネルギー貯蔵（１２０）に蓄えるステップ、
出力電力および貯蔵容量を増加するために、前記電気的エネルギーを、エネルギーを変換して蓄えるための装置の電気的エネルギーに前記装置の縁部の接点を介して組み合わせるステップ、および
前記エネルギーを消費者に出力するステップを含む、方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の２つの装置を含むシステムであって、それらは、前記２つの装置を組み合わせるための前記インターフェイスが互いに電気的に接続されるように、幾何学的なやり方で相互に配列される、システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
この目的は、請求項１に記載のエネルギーを変換して蓄えるための装置によって、および、請求項１４に記載のエネルギーを変換して蓄える方法によって達成される。
【国際調査報告】
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