МОБИЛЬНАЯ, АВТОНОМНАЯ СТАНЦИЯ ДЛЯ СБОРА И НАКОПЛЕНИЯ СОЛНЕЧНОЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Полезная модель относится к портативному оборудованию для сбора и накопления солнечной и электрической энергии, для использования в производстве или транспорте или в быту, для специального и личного пользования, а также для туризма, спорта, отдыха, охоты и кемпинга и других областях. Более конкретно, полезная модель относиться к устройству сбора и аккумулирования, сохранения и преобразования энергии в наиболее распространённые форматы напряжения для заряда и питания приборов и устройств личного пользования.
Из уровня техники известны различные варианты подобных устройств.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявленной полезной модели является устройство, раскрытое в источнике информации RU 2256976 C2, опубликованном 20.07.2005.
Из наиболее близкого аналога известен объект того же назначения, а именно переносная солнечная фотоэлектрическая станция, включающая по меньшей мере одну солнечную батарею и размещенные внутри корпуса, выполненного в виде чемодана, аккумуляторную батарею, контроллер заряда и защиты аккумуляторной батареи, панель управления с разъемами для подключения нагрузки. Солнечная батарея выполнена складной с тыльным влагонепроницаемым кожухом, снабженным средствами для автономного переноса. Корпус выполнен с отсеком для хранения солнечных батарей.
Недостатком наиболее близкого аналога является то, что станция является достаточно габаритной и громоздкой как в рабочем, так и в сложенном положениях. Кроме того, конструкция данной станции является достаточно сложной и недостаточно надежной в использовании.
Таким образом, задачей заявленной полезной модели является устранение недостатков известного уровня техники.
Заявленная полезная модель направлена на повышение компактности устройства с сохранением функциональных характеристик и возможности длительной нормальной работы.
Под понятием «нормальная работа» подразумевается функционирование всех систем установки в рабочем режиме без нарушения рабочих параметров каждого из элементов установки.
Кроме того, заявленная полезная модель также обеспечивает уменьшение времени для перевода установки из положения, предназначенного для транспортирования и хранения в рабочее положение.
Мобильная, автономная станция для сбора и накопления солнечной и электрической энергии, содержащая аккумуляторный блок и солнечные панели. Аккумуляторный блок содержит корпус, выполненный в виде параллелепипеда со скошенным одним углом, образующим опорную грань, к которому при помощи шарнирного соединения прикреплены солнечные панели, содержащие корпусные грани, располагающиеся по краям солнечных панелей. Станция имеет возможность трансформироваться между транспортировочным положением и рабочим положением. В рабочем положении солнечные панели располагаются перпендикулярно корпусу аккумуляторного блока, а в транспортировочном положении аккумуляторный блок располагается внутри полости, образованной сложенными солнечными панелями.
На корпусе аккумуляторного блока располагается транспортировочная ручка.
На корпусе аккумуляторного блока располагается электрические разъемы.
В транспортировочном положении солнечные панели и их корпусные грани охватывают корпус аккумуляторных блоков не со всех сторон. Стороны/грани корпуса аккумуляторных блоков на которых расположены транспортировочная ручка и электрические разъемы в любом из положений станции остаются доступными пользователю.
Количество солнечных панелей является кратным двум и их может быть больше двух (4, 6 и т.д.).
На корпусе аккумуляторного блока установлены охладительные элементы.
В корпусе аккумуляторного блока выполнен U-образный воздушный канал.
Содержит устройство регулировки угла наклона поверхности солнечных панелей к оси корпуса аккумуляторного блока.
Далее более подробно заявленная полезная модель пояснена чертежами, на которых:
Фиг.1 – заявленная станция в транспортировочном положении.
Фиг.2 -  заявленная станция в рабочем положении.
Фиг.3 – заявленная станция в рабочем положении (вид сбоку).
Фиг.4 – заявленная станция в рабочем положении (вид сзади) в которой использованы шесть солнечных панелей.
Мобильная, автономная станция для сбора и накопления солнечной и электрической энергии представляет собой единое устройство, элементы которой находятся в конструктивном единстве.
Заявленная станция представляет собой трансформер, способный трансформироваться из переносного «кейса» в Т-образную солнечный генератор. Станция включает в себя аккумуляторный блок (1) и по меньшей мере две солнечные панели (2). Аккумуляторный блок включает в себя корпус (3) и одну или несколько батарей (аккумуляторов), размещенных в указанном корпусе (3). Солнечные панели (2) прикреплены при помощи шарниров (6) к корпусу (3) аккумуляторного блока (1) и выполнены с возможностью переводиться из транспортировочного положения (нерабочее положение), в котором они охватывают аккумуляторный блок (1), в рабочее положение, в котором они располагаются перпендикулярно корпусу (3) аккумуляторного блока (1) и под углом 45 градусов к горизонтальной оси станции с возможностью регулирования данного угла, управляемое внутренним микроконтроллером с программным обеспечением, расположенным внутри корпуса (3). Солнечные панели (2) содержат с боковых сторон корпусные грани (4), которые в нерабочем положении соединяются с образованием корпуса «кейса», а в рабочем положении служат опорой для установки на опорную поверхность.
Корпус (3) аккумуляторного блока (1) выполнен в виде параллелепипеда со скошенным одним углом и с образованием опорной грани (5), на которую устанавливается станция в рабочем положении, в котором аккумуляторный блок (1) при использовании располагается в тени солнечных панелей (2). Кроме того, на корпусе (3) аккумуляторного блока (1) на его внешних стенках установлены теплоотводящие панели (на фиг. не показано).
Для наиболее эффективного использования энергии солнца, солнечные панели (2) должны быть расположены перпендикулярно солнечным лучам. Эффективный угол наклона солнечной панели (2) варьируется в зависимости от солнечного дневного расположения от 30 до 70 градусов к горизонту, что достигается за счёт автоматической регулировки, однако при фиксации установки в предустановочном положении под средним углом 45 градусов, солнечные панели (2) будут производить больше энергии, чем аналогичные панели, зафиксированные под любым другим углом, отличным от 45 градусов к горизонту. По горизонтали регулировка угла наклона происходит путём изменения положения установки всей конструкции и необходимо не более 3-4 раз за световой день, однако и зафиксированное положение станции солнечными панелями (2) на юг, будет наиболее эффективно для наиболее эффективного сбора солнечной энергии за солнечный день. Заявленная форма установки позволяет добиться наибольшей эффективности по сбору и аккумулированию солнечной энергии.
Солнечные панели (2) на открытом солнце при высокой температуре окружающего воздуха имеют свойства нагреваться до очень высоких температур, при этом, системы аккумуляторных батарей, инверторы и другая электроника, необходимая для функционирования установки и располагаемые внутри корпуса (3), выделяют тепло при работе, и необходимым является исключить их нагрев от попадания прямых солнечных лучей и обеспечить отвод и рассеивание тепла от всех компонентов системы и их непрерывный температурный контроль. Для этих целей корпус (3) в рабочем положении располагается в тени солнечных панелей, а также в корпусе (3) имеется U-образный воздушный канал для циркуляции воздуха, что дает снижение средней температуры на 5-10 градусов, а также к стенкам корпуса (3) установлены теплоотводящие панели, которые отводят внутреннее тепло на вентилируемые внешние стенки корпуса, что дает снижение средней температуры на 10-15 градусов, таким образом снижается риск перегрева системы устройств и аккумуляторов.
Заявленная станция оснащена микроконтроллером со специально разработанным программным обеспечением, позволяющим посредством датчика освещенности менять угол наклона системы для достижения максимальной эффективности системы сбора солнечной энергии. Тем самым станция в рабочем положении может при необходимости изменять угол наклона солнечных панелей (2). Работа данной установки является взаимосвязанной для достижения достаточного и эффективного результата.
Солнечные панели (2) разворачивается по принципу «гармошка» и могут содержать минимум две солнечные панели (2) или более в зависимости от модели. Так же станция содержит дисплей управления с системой вывода и переключения режимов работы установки, инвертор переменного тока, контроллер защиты, держатели, провода, диоды, кнопки, переключатели, разъемы (выходные розетки и входные разъёмы), и другие устройства возможные для различных вариантов исполнения основного устройства. Также имеется входы для зарядки аккумуляторных блоков от электрической сети.
Варианты применения заявленной станции могут быть различные. В первую очередь это - энергобезопасность человека и взаимосвязанных систем для использования в умном производстве, умном транспорте и умном доме. Станция также предназначается для специального и личного использования в местах отсутствия электросетей. Данную станцию также целесообразно применять для кемпингов, туристических поездок, загородных поездок, загородных домов, охоты, рыбалки, активного отдыха и спорта на природе. Настоящая полезная модель включает автономные перезаряжаемые энергосистемы для областей, имеющих ненадежные электрические сети или вообще не имеющих электрических сетей. Схема управления также может быть использована для переключения конфигураций солнечные панели и/или батареи для оптимизации производительности системы. Станция может работать для питания одного или нескольких потребителей и/или внешних электронных устройств одновременно, соединенных через систему разные порты питания, или один по средствам разветвителя.
Заявленная полезная модель является новой, поскольку совокупность ее существенных признаков не известна из уровня техники, и, соответственно, отвечает условию патентоспособности "новизна".
Заявленная полезная модель отвечает условию патентоспособности "промышленная применимость", поскольку она может использоваться в промышленности.
Хотя настоящая полезная модель была раскрыта со ссылкой на предпочтительные варианты ее осуществления, это не предназначено для ограничения настоящей полезной модели, специалисты с общими знаниями в данной области техники настоящей полезной модели могут модифицировать и осуществить ее, не отступая от идеи и объема полезной модели, следовательно, объем охраны настоящей полезной модели должен регулироваться объемом, заданным в формуле полезной модели.