Туристическая солнечная батарея

Изобретение относится к альтернативным источникам энергии, а в частности к гелиоэнергетике, служит для производства электрического тока, и может быть использовано в качестве автономного источника электропитания, использующего энергию солнца. Техническим результатом заявляемой туристической солнечной батареи является высокая ремонтопригодность, а так же упрощение конструкции и изготовления. Туристическая солнечная батарея, состоит из монокристаллических кремниевых солнечных элементов 1, с рабочей стороны защищенных оптически прозрачным материалом 2 (например поликарбонат), а с тыльной стороны жесткой подложкой 3 (например стеклотекстолит). Солнечный элемент загерметизирован герметизирующим слоем 4 (например клей-герметик полиуретановый, или любая другая гидроизоляция, устойчивая к UV-излучению) в ячейке 5 между оптически прозрачным материалом 2 и подложкой 3, ячейки 5 и находящиеся в них монокристаллические кремниевые солнечные элементы 1 связаны между собой электрически, посредством герметичных разъемных контактов 6 и провода 10, и механически с возможностью быстрой замены. Каждая ячейка 5 с помощью креплений 7 (например пластиковых хомутов или колец) закреплена на шнуре 8, связывающим все ячейки 5. Ячейки 5 могут располагаться в любой последовательности, ячейки 5 могут располагаться в ряд, в два ряда и т.д. Туристическая солнечная батарея, может иметь петли для размещения в подвешенном состоянии, например из шнура 8, связывающим все ячейки. Подложка может быть выполнена из любого материала, например из стеклотекстолита или металла для теплоотвода и повышения КПД кремниевых солнечных элементов. На одном солнечном элементе может находится несколько токосъемных дорожек 11, тогда с одной стороны контакты каждого кремниевого солнечного элемента в ячейке припаиваются на одну дорожку 9 и выводятся к герметичному разъемному контакту 6 проводом 10, что позволяет усреднить напряжение с одной ячейки, и при частичном повреждении солнечного элемента сохранить работоспособность туристической солнечной батареи.

Изобретение относится к альтернативным источникам энергии, а в частности к гелиоэнергетике, служит для производства электрического тока, и может быть использовано в качестве автономного источника электропитания, использующего энергию солнца.

Известна солнечная батарея раскладная, описанная в патенте на изобретение 2265256, опубликованном 27.11.2005. Солнечная батарея раскладная содержит электрически взаимосвязанные между собой фотоэлектрические панели с множеством фотоэлектрических преобразователей, закрепленные с промежутком на основе из гибкого материала с возможностью неоднократного складывания, элементы крепления, фотоэлектрические панели имеют обрамление из продольных и поперечных накладных элементов, закрепленных на основе вдоль сторон фотоэлектрических панелей с возможностью их отворота при смене фотоэлектрических панелей, причем каждая из них соединена с основой и обрамлением соответственно разъемными средствами фиксации и элементами крепления; разъемные средства фиксации представляют собой полосы ленты "липучка", соответственно закрепленные на основе и тыльной стороне каждой фотоэлектрической панели; основа и ее продольные и поперечные накладные элементы выполнены из тканевого материала, в том числе из плотной сумочной ткани; обрамление имеет отверстия под установку элементов крепления, при этом элементы крепления представляют собой винты; в обрамлении продольные и поперечные накладные элементы имеют полости с размещенными в них перфорированными планками; каждая фотоэлектрическая панель имеет пленочное защитное лицевое покрытие, элементы крепления установлены в соответствующих отверстиях обрамления и фотоэлектрической панели таким образом, что в сложенном виде расстояние между лицевыми поверхностями смежных фотоэлектрических панелей не менее 3 мм; фотоэлектрические панели электрически соединены последовательным или параллельным подключением посредством гибких проводников, встроенных в отвороты на длинных сторонах основы; солнечная батарея содержит от двух до десяти фотоэлектрических панелей и представляет собой в сложенном виде сумку с ручкой для переноса.

Недостатком данного технического решения является сложность конструкции, высокий вес, так же при попадании влаги солнечная батарея раскладная выходит из строя.

Известен раскладной фотоэлектрический модуль, описанный в патенте на полезную модель 45561, опубликованном 10.05.2005. Раскладной фотоэлектрический модуль, выполнен в виде монолитного ламината, состоящего из спаянных монокристаллических кремниевых солнечных элементов, размещенных между двумя слоями ламинирующей пленки, с рабочей поверхности защищенных оптически прозрачной пленкой, в котором солнечные элементы расположены на нескольких отдельных подложках, зазоры между которыми заполнены слоями гибких пленочных материалов, а жесткость подложек выбрана таким образом, что изгибающие усилия, которым может подвергаться модуль, воспринимаются в основном слоями гибких полимерных пленочных материалов, монолитный ламинат состоит из нескольких секций солнечных элементов, заранее скоммутированных между собой гибкими проводниками, а возможность перегиба монолитного ламината в промежутках между секциями на 180° обеспечена за счет утонения ламината с помощью пережима в процессе ламинирования или за счет уменьшения числа слоев пленочных материалов, причем гибкие проводники защищены от резких перегибов дополнительной пластиковой оболочкой.

Раскладной фотоэлектрический модуль имеет ряд существенных недостатков. Недостатком данного технического решения является сложность изготовления, так как кремниевые элементы крайне хрупкие, сложно приклеить к ним ламинирующую пленку, не повредив. Под слоем ламината незаметны такие повреждения и брак обнаруживается уже в готовом изделии. Так же данное техническое решение не подлежит ремонту, нельзя заменить ни поврежденный солнечный элемент, ни гибкие проводники, при выходе из строя одного солнечного элемента или гибкого проводника в негодность приходит весь раскладной фотоэлектрический модуль.

Техническим результатом заявляемой туристической солнечной батареи является высокая ремонтопригодность, а так же упрощение конструкции и изготовления.

Указанный технический результат достигается тем, что туристическая солнечная батарея, состоящая из кремниевых солнечных элементов, с рабочей стороны защищенных оптически прозрачным материалом, а с тыльной стороны жесткой подложкой, солнечный элемент загерметизирован в ячейке между оптически прозрачным материалом и подложкой, ячейки связаны между собой электрически посредством герметичных разъемных контактов, и механически с возможностью быстрой замены, причем каждая ячейка закреплена на шнуре, связывающим все ячейки.

За счет того, что солнечный элемент загерметизирован в ячейке между оптически прозрачным материалом и подложкой, ячейки связаны между собой электрически посредством герметичных разъемных контактов, и механически с возможностью быстрой замены, причем каждая ячейка закреплена на шнуре, связывающим все ячейки обеспечивается высокая ремонтопригодность, а так же упрощается конструкция и изготовление.

Таким образом, совокупность заявляемых признаков позволяет обеспечить высокую ремонтопригодность, а так же простоту конструкции и изготовления.

Заявляемая туристическая солнечная батарея обладает новизной, отличаясь от прототипа перечисленными выше признаками, и обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Заявляемая полезная модель может найти широкое применение в качестве автономного источника электропитания для питания различных устройств, в том числе телефонов, планшетов, ноутбуков, навигационной аппаратуры, радиоэлектронной аппаратуры, подзарядки различных аккумуляторных батарей и т.д.

Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежами, где представлены:

на фиг. 1 - фронтальный вид;

на фиг. 2 - тыльный вид;

на фиг. 3 - вид в разрезе.

В примере исполнения (фиг. 1, фиг. 2. фиг. 3) туристическая солнечная батарея, состоит из монокристаллических кремниевых солнечных элементов 1, с рабочей стороны защищенных оптически прозрачным материалом 2 (например поликарбонат), а с тыльной стороны жесткой подложкой 3 (например стеклотекстолит). Солнечный элемент загерметизирован герметизирующим слоем 4 (например клей-герметик полиуретановый, или любая другая гидроизоляция, устойчивая к UV-излучению) в ячейке 5 между оптически прозрачным материалом 2 и подложкой 3, ячейки 5 и находящиеся в них монокристаллические кремниевые солнечные элементы 1 связаны между собой электрически, посредством герметичных разъемных контактов 6 и провода 10, и механически с возможностью быстрой замены. Каждая ячейка 5 с помощью креплений 7 (например пластиковых хомутов или колец) закреплена на шнуре 8, связывающим все ячейки 5. Ячейки 5 могут располагаться в любой последовательности, ячейки 5 могут располагаться в ряд, в два ряда и т.д. Туристическая солнечная батарея, может иметь петли для размещения в подвешенном состоянии, например из шнура 8, связывающим все ячейки. Подложка может быть выполнена из любого материала, например из стеклотекстолита или металла для теплоотвода и повышения КПД кремниевых солнечных элементов. На одном солнечном элементе может находится несколько токосъемных дорожек 11, тогда с одной стороны контакты каждого кремниевого солнечного элемента в ячейке припаиваются на одну дорожку 9 и выводятся к герметичному разъемному контакту 6 проводом 10, что позволяет усреднить напряжение с одной ячейки, и при частичном повреждении солнечного элемента сохранить работоспособность туристической солнечной батареи. В ячейке может быть расположено несколько кремниевых солнечных элементов, тогда с одной стороны контакты каждого кремниевого солнечного элемента в ячейке так же припаиваются на одну дорожку 9 и выводятся к герметичному разъемному контакту 6 проводом 10.

Работа туристической батареи осуществляется следующим образом. В собранном виде туристическая солнечная батарея сложена в чехол и ее габаритные размеры по ширине и длине составляют размер одной ячейки, а по высоте - сумму толщин всех ячеек. Когда ячейки собраны в один ряд и сложены гармошкой туристическая батарея приводится в рабочее положение за максимум 15 секунд, достаточно достать ее из чехла и взяться за шнур у верхней ячейки, остальную часть отпустить, туристическая солнечная батарея развернется самостоятельно, под действием силы тяжести. Туристическую солнечную батарею необходимо разместить на открытом солнечном участке, подвесить на дерево с помощью шнура, положить на землю, на воду и т.д. и далее подключить к питаемому устройству. Одним из преимуществ туристической солнечной батареи является то, что в ней может находится любое количество ячеек, например в походе можно быстро соединить несколько туристических солнечных батарей, или несколько ячеек для получения большей энергии, или наоборот разделить одну большую батарею на несколько частей для удобства транспортировки. Для разделения необходимо развернуть туристическую солнечную батарею, отстегнуть одну или несколько ячеек от шнура, отсоединить герметичный разъемный контакт. Для добавления дополнительных ячеек необходимо пристегнуть дополнительные ячейки к шнуру, и соединить герметичные разъемные контакты соседних ячеек. При повреждении ячейки ремонт выполнить так же легко, можно заменить одну ячейку на другую описанным выше способом, либо отсоединить поврежденную ячейку, вскрыть герметизацию между оптически прозрачным материалом и жесткой подложкой, зачистить, заменить монокристаллический кремниевый солнечный элемент, загерметизировать герметикой и подсоединить обратно к туристической солнечной батарее.

1. Туристическая солнечная батарея, состоящая из кремниевых солнечных элементов, с рабочей стороны защищенных оптически прозрачным материалом, а с тыльной стороны жесткой подложкой, отличающаяся тем, что кремниевый солнечный элемент загерметизирован в ячейке между оптически прозрачным материалом и подложкой, ячейки связаны между собой электрически посредством герметичных разъемных контактов и механически с возможностью быстрой замены, причем каждая ячейка закреплена на шнуре, связывающем все ячейки.

2. Туристическая солнечная батарея по п.1, отличающаяся тем, что токосъемные дорожки одного кремниевого солнечного элемента в одной ячейке связаны параллельно, а ячейки последовательно.

3. Туристическая солнечная батарея по п.1, отличающаяся тем, что имеет петли для размещения в подвешенном состоянии.

4. Туристическая солнечная батарея по п.1, отличающаяся тем, что подложка выполнена из стеклотекстолита.

5. Туристическая солнечная батарея по п.1, отличающаяся тем, что подложка выполнена из металла.