ES1075588U - Dispositivo portátil para la transformación de radiación solar en energia eléctrica. - Google Patents
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Abstract
1. Dispositivo (1) portátil para la transformación de radiación solar en energía eléctrica, que comprende:- al menos una célula fotovoltaica (2) dispuesta en un soporte (3), para generar una corriente eléctrica continua a partir de la radiación solar;- unos medios de acumulación (4), adaptados para acumular energía eléctrica asociada a la corriente continua generada por la célula fotovoltaica (2);- un regulador (5), conectable a la célula fotovoltaica (2) y a los medios de acumulación (4), adaptado para regular la entrada de corriente continua desde la célula fotovoltaica (2) hacia los medios de acumulación (4) en función del estado de carga de dichos medios de acumulación (4);- un inversor (6) de corriente continua a corriente alterna, conectable al regulador (5), donde el regulador (5) está adaptado para derivar la corriente continua hacia el inversor (6), así como el inversor (6) está adaptado para convertir la corriente continua procedente del regulador (5) en corriente alterna; y- al menos una toma (7) de corriente alterna, alimentable con corriente alterna procedente del inversor (6), para poner la energía eléctrica a disposición de un usuario en forma de corriente alterna;caracterizado porque adicionalmente comprende unos medios de apoyo (8), conectado con el soporte (3), donde dichos medios de apoyo (8) comprenden:- un primer cuerpo (10) articulado con el soporte (3) según una primera posición en la que los medios de apoyo (8) están replegados respecto del soporte, y una pluralidad de segundas posiciones desplegadas, y- un segundo cuerpo (11), para mantener apoyados el soporte (3) y el primer cuerpo (10) sobre una superficie de apoyo (9), en cualquiera de las segundas posiciones, permitiendo seleccionar una entre una pluralidad de orientaciones entre la célula fotovoltaica (2) y la superficie de apoyo (9).2. Dispositivo para la transformación de radiación solar en energía eléctrica, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque incorpora adicionalmente una caja de conexiones estanca para proteger de la humedad las conexiones entre los medios de acumulación (4), el regulador (5), el inversor (6) y la toma (7) de corriente alterna.3. Dispositivo para la transformación de radiación solar en energía eléctrica, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente un interruptor (12) magnetotérmico para desconectar los medios de acumulación (4).4. Dispositivo para la transformación de radiación solar en energía eléctrica, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el segundo cuerpo (11) comprende un primer tramo (20) pivotable respecto del soporte (3) y un segundo tramo (21) pivotable respecto del primer cuerpo (10), ambos primer tramo (20) y segundo tramo (21) articulados mediante una bisagra (22).5. Dispositivo (1) para la transformación de radiación solar en energía eléctrica, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de acumulación (4), el regulador (5), el inversor (6) y la toma de corriente (7) están integrados en el soporte (3).
Description
Dispositivo portátil para la transformación de
radiación solar en energía eléctrica.
La presente invención se puede incluir en el
campo técnico del aprovechamiento energético de la energía solar. En
concreto, el objeto de la invención es un dispositivo portátil para
la transformación de radiación solar en energía eléctrica.
Para el aprovechamiento de la radiación solar
mediante transformación de dicha radiación solar en energía
eléctrica se conocen dispositivos denominados placas fotovoltaicas,
cuyo funcionamiento está basado en el denominado efecto
fotoeléctrico.
Dichas placas fotovoltaicas se pueden disponer
en el terreno, o en la cubierta de edificios, y están adaptadas para
captar la radiación solar y transformar dicha radiación solar en
electricidad, ya sea para emplear la electricidad instantáneamente
en una instalación conectada a las placas, o también para
almacenarla a través de unas baterías o bien para inyectarla a una
red de suministro.
Dichas placas solares presentan un rendimiento
óptimo cuando la luz solar incide perpendicularmente a dichas
placas, experimentándose una pérdida de rendimiento cuando la
incidencia no es perpendicular.
Adicionalmente, se plantea la necesidad de
obtener un dispositivo portátil que permita aprovechar la energía
eléctrica para pequeños dispositivos como neveras portátiles,
aparatos de radio, etc.
La presente invención resuelve los
inconvenientes mencionados, mediante un dispositivo portátil para la
transformación de radiación solar en energía eléctrica, que
comprende:
- al menos una célula fotovoltaica dispuesta en
un soporte, para generar una corriente eléctrica continua a partir
de la radiación solar;
- unos medios de acumulación, por ejemplo una
batería, para acumular energía eléctrica asociada a la corriente
continua generada por la célula fotovoltaica;
- un regulador, conectable a la célula
fotovoltaica y a los medios de acumulación, para regular la entrada
de corriente continua desde la célula fotovoltaica hacia los medios
de acumulación en función del estado de carga de dichos medios de
acumulación;
- un inversor de corriente continua a corriente
alterna, conectable al regulador para derivar la corriente continua
hacia el inversor, así como el inversor está adaptado para convertir
la corriente continua procedente del regulador en corriente
alterna;
- al menos una toma de corriente alterna,
alimentable con corriente alterna procedente del inversor, para
poner la energía eléctrica a disposición de un usuario en forma de
corriente alterna; y
- unos medios de apoyo, conectados con el
soporte, donde dichos medios de apoyo comprenden:
- un primer cuerpo articulado con el soporte
para adoptar una primera posición replegada y una pluralidad de
segundas posiciones desplegadas, y
- un segundo cuerpo, adaptado para mantener
apoyados el soporte y el primer cuerpo sobre una superficie de
apoyo, en cualquiera de las segundas posiciones, permitiendo
seleccionar una entre una pluralidad de orientaciones entre la
célula fotovoltaica y el
sol.
sol.
Los medios de apoyo permiten variar la
inclinación de la célula respecto del sol, con el fin de disponer
una incidencia lo más perpendicular posible entre los rayos de sol y
la célula.
La radiación solar captada por la célula
fotovoltaica es transformada por dicha célula fotovoltaica, según un
determinado rendimiento energético, en energía eléctrica en forma de
una corriente continua. Dicha corriente continua es conducida hacia
el regulador, que decide si dirigir dicha corriente continua hacia
los medios de acumulación, para acumular energía eléctrica, o
dirigirla hacia el inversor.
Si la batería presenta un índice de carga por
debajo de un determinado índice crítico de carga, el regulador envía
la corriente continua hacia la batería. Si la batería ya ha superado
dicho índice crítico, y existe algún aparato conectado a la toma de
corriente demandando energía, la corriente es conducida al inversor.
En caso de que la batería presente un índice de carga por encima del
índice crítico y no haya ningún aparato conectado demandando
energía, la corriente se desecha.
Por otro lado, si existe un aparato demandando
energía de la toma de corriente alterna en momentos de ausencia de
generación de corriente continua (noche, sombras, etc.), la energía
consumida por dicho aparato provendrá de la batería a través del
regulador y del inversor.
El dispositivo de la invención permite obtener
energía eléctrica para conectar pequeños aparatos de manera
portátil, así como los medios de apoyo permiten la orientación
adecuada de la placa fotovoltaica y el sol, con la consiguiente
obtención de energía eléctrica con un rendimiento óptimo.
De manera preferente, el dispositivo puede
incorporar un interruptor magnetotérmico para desconectar los medios
de acumulación, protegiendo dichos medios de acumulación o, en el
caso de que se produzca un cortocircuito, proteger la instalación y
los medios de acumulación.
Entre las posibles ubicaciones donde el
dispositivo de la invención es ventajosamente empleable, se
mencionan, de manera ilustrativa pero no limitativa, las
siguientes:
- terrazas;
- instalaciones de piscinas;
- campings;
- playa;
- campo.
Por otra parte, el dispositivo de la invención
es ventajosamente aplicable, para, entre otras funciones:
- iluminación para pequeños trabajos nocturnos o
instalaciones de ocio;
- alimentación de aparatos de radio;
- alimentación de pequeños aparatos de
televisión o reproductores de música;
- alimentación de pequeños frigoríficos;
- alimentación de ventiladores.
Preferentemente, los medios de acumulación, el
regulador, el inversor y la toma de corriente están integrados en el
soporte, si bien el dispositivo de la invención también puede estar
compuesto de una pluralidad de bloques interconectados, por ejemplo
la célula fotovoltaica y el soporte en un primer módulo
independiente, el regulador en un segundo módulo, conectable al
primer módulo, los medios de acumulación en un tercer módulo,
conectable al segundo módulo, el inversor en un cuarto módulo,
conectable al tercer módulo, y las tomas de alterna en un quinto
módulo conectable al cuarto módulo. Los medios de acumulación, así
como regulador, el inversor y la toma de corriente están debidamente
comunicados entre sí a través de conexiones eléctricas. De manera
preferente, las conexiones se hallan protegidas por una caja de
conexiones que es estanca, lo cual permite la disposición permanente
del dispositivo a la intemperie, sin preocupación por las
precipitaciones.
La invención presenta un dispositivo portátil,
fácilmente transportable, que se puede incluso plegar y guardar en
una maleta o recipiente similar.
El dispositivo de la invención se puede
presentar en diversos tamaños, desde, por ejemplo, un tamaño más
pequeño que cabe en una mochila, hasta un tamaño más grande,
transportable en un maletero de
coche.
coche.
Por otra parte, para atender diversas
aplicaciones, el dispositivo puede presentar diversas relaciones
entre el tamaño de la placa y la capacidad de los medios de
acumulación, que determinan la relación entre el tiempo necesario
para cargar los medios de acumulación y el tiempo de autonomía del
dispositivo.
La invención destaca por ser extremadamente
versátil, de modo que puede ser empleada ventajosamente en multitud
de localizaciones, tales como veleros, desierto, nieve, montaña, o
trabajos nocturnos a pie de campo en instalaciones sin suministro
eléctrico, tales como ruinas arqueológicas.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características de la invención, de acuerdo con un ejemplo
preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como
parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde
con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva del
dispositivo de la invención.
Figura 2.- Muestra una representación
esquemática de la disposición y del funcionamiento del dispositivo
de la invención.
Seguidamente se muestra una descripción
detallada de una realización preferente de la invención, con ayuda
de las figuras 1 y 2 adjuntas:
El dispositivo (1) portátil para la
transformación de radiación solar en energía eléctrica, objeto de la
presente invención, comprende, tal como se aprecia en la figura
1:
- al menos una célula fotovoltaica (2) dispuesta
en un soporte (3), para generar una corriente eléctrica continua a
partir de la radiación solar;
- una batería (4), adaptada para acumular
energía eléctrica asociada a la corriente continua generada por la
célula fotovoltaica (2);
- un regulador (5), conectado a la célula
fotovoltaica (2) y a la batería (4), adaptado para regular la
entrada de la corriente continua desde la célula fotovoltaica (2)
hacia la batería (4) en función del estado de carga de dicha batería
(4);
- un inversor (6) de corriente continua a
corriente alterna, conectado con el regulador (5), donde el
regulador (5) está adaptado para derivar la corriente continua hacia
el inversor (6), así como el inversor (6) está adaptado para
convertir la corriente continua procedente del regulador (5) en
corriente alterna;
- al menos una toma (7) de corriente alterna,
alimentable con corriente alterna procedente del inversor (6), para
poner la energía eléctrica a disposición de un usuario en forma de
corriente alterna; y
- unos medios de apoyo (8) conectados con el
soporte (3), donde dichos medios de apoyo (8) comprenden:
- un primer cuerpo (10) articulado con el
soporte (3) para adoptar una primera posición replegada y una
pluralidad de segundas posiciones desplegadas, y
- un segundo cuerpo (11), adaptado para mantener
apoyados el soporte (3) y el primer cuerpo (10) sobre una superficie
de apoyo (9), en cualquiera de las segundas posiciones, permitiendo
seleccionar una entre una pluralidad de orientaciones entre la
célula fotovoltaica (2) y la superficie de apoyo (9), con el fin de
proporcionar una incidencia perpendicular entre los rayos de sol y
la placa (2), tal como se representa en la figura 1.
La invención incorpora adicionalmente una caja
de conexiones (no mostrada) estanca que protege de la humedad las
conexiones entre la batería (4), el regulador (5), el inversor (6) y
la toma (7) de corriente alterna.
Según un ejemplo de realización, el segundo
cuerpo (11) comprende un primer tramo (20) pivotable respecto de
soporte (3) y un segundo tramo (21) pivotable respecto del primer
cuerpo (10), ambos primer tramo (20) y segundo tramo (21)
articulados mediante una bisagra (22).
Se dispone adicionalmente un interruptor (12)
magnetotérmico para desconectar los medios de acumulación (4), según
se aprecia de manera esquemática en la figura 2.
Tal como se aprecia en la figura 1, los medios
de acumulación (4), el regulador (5), el inversor (6) y la toma de
corriente (7) están integrados en el soporte (3). En la figura 2 se
muestra una representación esquemática de la disposición relativa
entre la célula fotovoltaica (2), el soporte (3), el regulador (5),
la batería (4), el inversor (5) y la toma de corriente (7).
Claims (5)
1. Dispositivo (1) portátil para la
transformación de radiación solar en energía eléctrica, que
comprende:
- al menos una célula fotovoltaica (2) dispuesta
en un soporte (3), para generar una corriente eléctrica continua a
partir de la radiación solar;
- unos medios de acumulación (4), adaptados para
acumular energía eléctrica asociada a la corriente continua generada
por la célula fotovoltaica (2);
- un regulador (5), conectable a la célula
fotovoltaica (2) y a los medios de acumulación (4), adaptado para
regular la entrada de corriente continua desde la célula
fotovoltaica (2) hacia los medios de acumulación (4) en función del
estado de carga de dichos medios de acumulación (4);
- un inversor (6) de corriente continua a
corriente alterna, conectable al el regulador (5), donde el
regulador (5) está adaptado para derivar la corriente continua hacia
el inversor (6), así como el inversor (6) está adaptado para
convertir la corriente continua procedente del regulador (5) en
corriente alterna; y
- al menos una toma (7) de corriente alterna,
alimentable con corriente alterna procedente del inversor (6), para
poner la energía eléctrica a disposición de un usuario en forma de
corriente alterna;
caracterizado porque adicionalmente
comprende unos medios de apoyo (8), conectado con el soporte (3),
donde dichos medios de apoyo (8) comprenden:
- un primer cuerpo (10) articulado con el
soporte (3) según una primera posición en la que los medios de apoyo
(8) están replegados respecto del soporte, y una pluralidad de
segundas posiciones desplegadas, y
- un segundo cuerpo (11), para mantener apoyados
el soporte (3) y el primer cuerpo (10) sobre una superficie de apoyo
(9), en cualquiera de las segundas posiciones, permitiendo
seleccionar una entre una pluralidad de orientaciones entre la
célula fotovoltaica (2) y la superficie de apoyo (9).
2. Dispositivo para la transformación de
radiación solar en energía eléctrica, de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque incorpora
adicionalmente una caja de conexiones estanca para proteger de la
humedad las conexiones entre los medios de acumulación (4), el
regulador (5), el inversor (6) y la toma (7) de corriente
alterna.
3. Dispositivo para la transformación de
radiación solar en energía eléctrica, de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque comprende
adicionalmente un interruptor (12) magnetotérmico para desconectar
los medios de acumulación (4).
4. Dispositivo para la transformación de
radiación solar en energía eléctrica, de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el segundo cuerpo (11)
comprende un primer tramo (20) pivotable respecto del soporte (3) y
un segundo tramo (21) pivotable respecto del primer cuerpo (10),
ambos primer tramo (20) y segundo tramo (21) articulados mediante
una bisagra (22).
5. Dispositivo (1) para la transformación de
radiación solar en energía eléctrica, de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque los medios de
acumulación (4), el regulador (5), el inversor (6) y la toma de
corriente (7) están integrados en el soporte (3).
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|---|---|---|---|---|
| CN104270080A (zh) * | 2014-10-23 | 2015-01-07 | 成都卓微科技有限公司 | 一种太阳能电池板的综合清洗装置 |
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