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WO2007121765A1 - Solar-operated, autonomous top entry lamp embodied as a complete unit or retrofit kit - Google Patents

Solar-operated, autonomous top entry lamp embodied as a complete unit or retrofit kit Download PDF

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WO2007121765A1
WO2007121765A1 PCT/EP2006/003681 EP2006003681W WO2007121765A1 WO 2007121765 A1 WO2007121765 A1 WO 2007121765A1 EP 2006003681 W EP2006003681 W EP 2006003681W WO 2007121765 A1 WO2007121765 A1 WO 2007121765A1
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luminaire
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    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]

Definitions

  • the solar-powered post-top luminaires in the public area are designed so that the solar thin-film cells produce a high efficiency (> 21%) of charging voltage for the power supply with high efficiency according to the latest LFC technology even at low light.
  • the respective storage capacity of the gel batteries with 12V and 36 Ah supply the LED bulbs, with far more energy than necessary, to ensure illumination of the traffic routes of min. 15 hours and more, with the same light intensity.
  • a relay switches from solar power to grid power so that the existing cable connections can still be used as emergency power.
  • the post-top luminaires can thus be upgraded to solar energy operation, to the respective industrial types of the manufacturer.
  • the lantern luminaire In the same technical procedure can be installed as a second series in the lantern luminaire a mirror glass ball that throw the light beam on the ball of LEDs in the luminaire floor and penetrate from there to the outside and let shine an all-round light cone.
  • the lantern light differs only in the design of your body, but not in the technical application.
  • each post-top luminaire is a separate supply island that replaces any conventional lamp with a pipe flange on the luminaire.
  • the renewable energy for the public sector is used here by simply replacing the lighting fixtures on the masts. If there is an existing electrical connection, it can be used as an emergency power supply for additional safety after conversion.
  • Figure 1 (1) A solar cell roof hood made of silicon cells of the latest LFC technology as a supplier of renewable energy solar lamp
  • Luminaire lower part of the roof hood also as aftercup set, with: (4) Twilight switch (DLR) as light resistance for day / night operation.
  • Three 12V / 12Ah solar gel batteries connected in series provide 36 Ah of power.
  • Electronic board and charge controller for day-night operation u.
  • Transformer for 230/12 V DC as emergency power supply on the intermediate plate mont.
  • mounting plate for holding the electronics unit and below (7) a mirror reflector on the
  • Figure 2 (11) Represents a whip masts or light poles, with prescribed according to DIN mast diameter of 60-76 mm.
  • Figure 3 A representation of the side view
  • Standpipes or whip masts with a pipe diameter of 60 - 76 mm to accommodate the solar light beacon up to a height of 4 - 6.5 meters are used as a standard commercial and on almost all roads.

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Abstract

The invention relates to a solar-operated top entry lamp which has the great advantage in that it can illuminate public areas without connecting to a network, free of charge. Said lamp comes in three models: as a complete illumination body comprising a solar cell roof, electric system, LED-plate with 288 LED's and a gel accumulator and the illumination duration is max 15 hours at 32 Lux. (1200 Lm); as a retrofit kit for existing illuminating bodies comprising a solar cell roof and an LED circuit board equipped with electronic plates, a battery support and gel accumulators, having the advantage in that the existing lamps can be reused; or as a retrofit kit only comprising an LED plate and a network transformer for 230V-AC / 12 V DC which is to be connected to the network cable in the lamp and which only requires a connection power of approximately 13 Watt instead of 80-125 Watt and which also saves a lot of power.

Description

SOLARBETRIEBENE , AUTARKE MAS TAUF SAT Z L EUCHT E ALS KOMPLETTE EINHEIT ODER NACHRÜSTSATZ SOLAR OPERATED, AUTARKE MAS TAUF SAT Z L ISTEN E A COMPLETE UNIT OR REPLACEMENT KIT

Beschreibungdescription

1. Die mit Solarenergie versorgten Mastaufsatzleuchten im öffentlichen Bereich sind so konzipiert, dass die Solardünnschichtzellen mit hohen Wirkungsgrad nach nach der neusten LFC-Technik schon bei geringer Lichteinwirkung eine sehr hohe Effizienz(>21%) an Ladespannung für die Stromversorgung erzeugen. Die jeweilige Speicherkapazität der Gel- Akkus mit 12V und 36 Ah versorgen die LED- Leuchtmittel, mit weit mehr Energie als erforderlich ist, zur Gewährleistung einer Beleuchtung der Verkehrswege von min. 15 Std und mehr, bei gleicher Licht-Intensität. Als zu - sätzliche Sicherheit schaltet ein Relais von Solar- auf Netzenergie um, sodass die vorhandenen Kabelanschlüsse als Notstrom weiterhin verwendet werden können. Die Mastaufsatzleuchten können somit auf Solar- Energiebetrieb um gerüstet werden, auf die jeweiligen Industrie-Typen der Hersteller.1. The solar-powered post-top luminaires in the public area are designed so that the solar thin-film cells produce a high efficiency (> 21%) of charging voltage for the power supply with high efficiency according to the latest LFC technology even at low light. The respective storage capacity of the gel batteries with 12V and 36 Ah supply the LED bulbs, with far more energy than necessary, to ensure illumination of the traffic routes of min. 15 hours and more, with the same light intensity. As additional security, a relay switches from solar power to grid power so that the existing cable connections can still be used as emergency power. The post-top luminaires can thus be upgraded to solar energy operation, to the respective industrial types of the manufacturer.

2. Durch den Einbau eines Umrüstsatzes oder auch als komplette Mastaufsatzleuchte , werden zwei Superhelle LED-Lichtleisten eingebaut mit einer Kolliminator-Linsenleiste als Lichtwellenleiter in 5 mm Abstand zur LED. Durch den Spiegelreflektor als Grundplatte wird das Licht nach unten hin einen Lichtkegel bilden und den Außenbereich beleuchtet.2. By installing a retrofit kit or as a complete post-top luminaire, two super bright LED light strips are installed with a collimator lens strip as fiber optic cable 5 mm away from the LED. Through the mirror reflector as a base plate, the light will form a cone of light downwards and illuminate the outside area.

Im gleichen technischem Verfahren kann als zweite Baureihe bei der Laterneleuchte eine Spiegelglas-Kugel eingebaut werden, die von LEDs im Leuchten-Boden den Lichtstrahl auf die Kugel werfen und von dort aus nach außen dringen und einen Rundum-Lichtkegel erstrahlen lassen. Die Laternenleuchte unterscheidet sich lediglich in der Bauform ihres Körpers, jedoch nicht in der technischen Anwendung.In the same technical procedure can be installed as a second series in the lantern luminaire a mirror glass ball that throw the light beam on the ball of LEDs in the luminaire floor and penetrate from there to the outside and let shine an all-round light cone. The lantern light differs only in the design of your body, but not in the technical application.

3. Der große Vorteil liegt darin, das kein Stromanschluss aus dem Energienetz zu Beleuchtung erforderlich ist und eine jede Mastaufsatzleuchte eine eigene Versorgungsinsel ist, die durch einen Rohrflansch an der Leuchte, jede herkömmliche Lampe vom Netz ersetzt.3. The big advantage is that no power connection from the power grid to lighting is required and each post-top luminaire is a separate supply island that replaces any conventional lamp with a pipe flange on the luminaire.

Somit kommt hier die erneuerbare Energie für den öffentlichen Bereich durch einfachen Austausch der Beleuchtungskörper auf den Masten zum Einsatz. Bei einem vorhandenen Stromanschluss , ist dieser nach dem Umrüsten, als Notstromversorgung für die zusätzlicher Sicherheit verwendbar.Thus, the renewable energy for the public sector is used here by simply replacing the lighting fixtures on the masts. If there is an existing electrical connection, it can be used as an emergency power supply for additional safety after conversion.

Der Schutz für dieses Gebrauchsmuster wird hiermit beantragt. Beschreibung zur ZeichnungThe protection for this utility model is hereby requested. Description of the drawing

Einer Solar-Mastaufsatz-Leuchte im öffentliche BereichA solar mast tower light in the public area

Figur 1 : ( 1 ) Eine Solarzellen Dachhaube aus Silizium- Zellen der neusten LFC- Technik als Lieferant der erneuerbaren Energie der SolarleuchteFigure 1: (1) A solar cell roof hood made of silicon cells of the latest LFC technology as a supplier of renewable energy solar lamp

Leuchten unterteil der Dachhaube, auch als Nachröstsatz, mit: (4) Dämmerungsschalter (DLR) als Lichtwiederstand für Tag/Nachtbetrieb. (3) Drei Solar-Gelakkus 12 V / 12Ah in Reihe geschaltet liefern 36 Ah Strom. (2) Elektronikplatine und Laderegler für den Tag-Nacht Betrieb u. Trafo für 230 / 12 V DC als Notstromversorgung auf der Zwischenplatte mont. ( 8) Montageplatte zur Aufnahme der Elektronikeinheit sowie unterhalb ( 7) ein Spiegelreflektor auf demLuminaire lower part of the roof hood, also as aftercup set, with: (4) Twilight switch (DLR) as light resistance for day / night operation. (3) Three 12V / 12Ah solar gel batteries connected in series provide 36 Ah of power. (2) Electronic board and charge controller for day-night operation u. Transformer for 230/12 V DC as emergency power supply on the intermediate plate mont. (8) mounting plate for holding the electronics unit and below (7) a mirror reflector on the

( 5) sechs Reihen Leuchtdioden a 24 Stück 12 V und o,8 Ah gleich 9,6 W ( 6) Lichtvolumen Verstärker mit Kolliminatorlinsen 5mm aber den LEDs (10) Leuchtenunterteil aus PMMA-Sicherheitsglas mit mehrfacher Scharnierbefestigung mit dem Oberteil verbunden.(5) six rows of light emitting diodes a 24 pieces 12 V and o, 8 Ah equal to 9.6 W (6) volume of light amplifier with collimator lenses 5mm but the LEDs (10) lower part of PMMA safety glass with multiple hinge attachment connected to the upper part.

Figur 2 : (11) Stellt einen Peitschenmasten oder Lichtmasten dar, mit nach der DIN vorgeschriebenen Mastdurchmesser von 60 - 76 mm .Figure 2: (11) Represents a whip masts or light poles, with prescribed according to DIN mast diameter of 60-76 mm.

Figur 3 : Eine Darstellung der SeitenansichtFigure 3: A representation of the side view

(11) Rohrflansch oder Lichtmast mit Mastzopfhalterung ( II A) Rohreinführung bei Senkrechter Montage ( II B) Rohrhalterung für Peitschenmasten wo mit eine Kabelführung ( 12 ) als Notstromversorgung mit zu führen und an zu schließen.(11) Pipe flange or light mast with mast head support (II A) Pipe entry for vertical installation (II B) Pipe support for whip masts where with a cable guide (12) as an emergency power supply to lead and close.

Standrohre oder Peitschenmasten mit 60 - 76 mm Rohrdurchmesser zur Aufnahme der Solar-Licht-Stassenleuchte bis zu einer Höhe von 4 - 6,5 Metern werden als Handelüblich und an fast allen Strassen verwendet. Standpipes or whip masts with a pipe diameter of 60 - 76 mm to accommodate the solar light beacon up to a height of 4 - 6.5 meters are used as a standard commercial and on almost all roads.

Claims

SchutzansprücheMastaufsatzleuchte mit Solarenergieversorgung für öffentliche Verkehrswege Protection requirementsMast-mounted luminaire with solar energy supply for public roads 1. Im Oberteil der Mastaufsatzleuchte ist eine Solarzellenhaube aus ultradünnen Siliziumscheiben mit der neuen LFC- Technik des Fraunhofer-Institut angebracht. Die Solarmastaufsatzleuchte kann so konzipiert werden, das sie als Nachrüstsatz der Industrienorm(DIN) angepasst, an vorhandene Mastleuchten montiert werden kann. Somit ist sie also individuell verwendbar für vorhandene Straßenleuchten sowohl als auch einer kompletten neuen Einheit. Diese Leuchte ist ohne Netzkabel, mit emeuerbaren Energie zu betreiben^ Netz-unabhängig) Ein vorhandener Kabel- Anschluss ist an der Elektroplatine als Notstromversorgung mit verwendbar, als eine zusätzliche Sicherheit. Die Anzahl der Solar-Akkus wird berechnet mit der Lade- und Entlade-Kapazität im Zusammenhang zu der Anzahl der LED-Leuchten. Die Akkus sind auf Grund ihres Gewichtes nah der Masthalterung platziert.1. In the upper part of the post-top luminaire a solar cell cover made of ultrathin silicon wafers with the new LFC technology of the Fraunhofer Institute is installed. The solar mast luminaire can be designed so that it can be adapted to existing mast luminaires as a retrofit kit to the industrial standard (DIN). Thus, it is therefore individually usable for existing street lights as well as a complete new unit. This luminaire is without power cord to operate with renewable energy ^ mains-independent) An existing cable connection can be used with the electrical circuit board as an emergency power supply, as an additional security. The number of solar batteries is calculated with the charge and discharge capacity in relation to the number of LED lights. The batteries are placed close to the mast holder due to their weight. Dadurch gezeichnet, das im Leuchtenoberteil ultradünne Siliziumscheiben-Solarzellen ( 1 ) mit hohem Wirkungsgrad, nach der sogenannten LFC Technik, eine optimale Spannungsversorgung zu den Solarakkus (3 ) fuhren. Die Ladekapazität der Solar- Akkus ist für eine Leuchtdauer von 14 Stunden ausgelegt, welche wieder rum von den Si-Zellen in 8 Stunden nach geladen werden. Als zusätzliche Sicherheit hilft ein Netztrafo 230/12 Volt in der Steuerelektronik ( 2 ) als sogenannter Notstrom aus. Als Nachrüstsatz wird eine Si- Solardachhaube nach DIN- Maßen auf die Mast - Aufsatzleuchte befestigt und mit Anschlusskabel an die Steuerelektronik im Inneren der Leuchte angeschlossen wo auch die Solar-Akkus unter gebracht werden. Durch Wegfall eines Vorschaltgerätes ist das Gewicht der Akkus kaum zu berücksichtigen.Characterized drawn in the lamp shell ultra-thin silicon wafer solar cells (1) with high efficiency, according to the so-called LFC technology, an optimal power supply to the solar battery (3) drove. The charging capacity of the solar batteries is designed for a light duration of 14 hours, which are re-charged around the Si cells in 8 hours. As additional security, a power transformer 230/12 volts in the control electronics (2) helps out as so-called emergency power. As a retrofit kit, a Si solar roof hood is attached to the mast attachment luminaire to DIN dimensions and connected to the control electronics in the interior of the luminaire where the solar batteries are accommodated. By eliminating a ballast, the weight of the battery is hardly to be considered. 2. Die Vorrichtung nach Anspruch 12. The device according to claim 1 Dadurch gezeichnet, das eine DLR- Diode (4), an die eingebaute Elektronikplatine (2) geschaltet, bei eintretender Dämmerung die LED-Lichtleisten (5) mit Spiegelreflektorplatte (7) einschaltet. Durch die Anordnung von einem Kolliminator- Linsenstreifen ( 6 ) in 5 mm Abstand von den LED-Leuchten, erhalte ich eine optimale Lichtverteilung mit einer 5 fachen Lichtverstärkung. Damit war erst der Einsatz von LEDs möglich, um einen ausreichenden Lichtkegel mit dem vorgeschriebenen Volumen zu erhalten. Als Nachrüstsatz für DIN-Mastaufsatzleuchten als komplettes Leuchtenmodul mit Grundplatte im Leuchtengehäuse aus tausch bar und somit auf erneuerbare Energie um zu rüsten.Drawn thereby, the one DLR diode (4), connected to the built-in electronic board (2), at the onset of dusk, the LED light strips (5) with mirror reflector plate (7) turns on. By placing a collimator lens strip (6) 5 mm away from the LED lights, I get an optimal light distribution with a 5x light gain. Thus, the use of LEDs was only possible in order to obtain a sufficient cone of light with the prescribed volume. As a retrofit kit for DIN-mast luminaires as a complete luminaire module with base plate in the luminaire housing made of exchangeable bar and thus on renewable energy to equip. 3. Die Vorrichtung nach Anspruch 23. The device according to claim 2 Dadurch gezeichnet, das hier mit einem PMMA- Sicherheitsglas das Leuchtenunterteil (10) mit mehrfach Scharnierhalter an das Oberteil (9) der Leuchte befestigt wird. Zusammen wird die Mastaufsatzleuchte mit der Universal- Mastbefestigung ( I IA oder 1 IB ) für alle herkömmlichen Mastzöpfe mit 60 - 76 mm Durchmesser montierbar. Die Vorrichtung nach Anspruch 3 Dadurch gezeichnet, das die Leuchte mit einem Rohrflansch (1 IA oder 1 IB) schraubgesichert auf das Standrohr (11) montiert wird. Der Lichtkegel am Boden wird somit durch die Lichtpunkthöhe variable gestaltete, damit eine optimale Fläche hell ausgeleuchtet wird. Die Leuchte selber ist so konzipiert, das sie einer herkömmlichen Straßenleuchte mit Netzbetrieb nicht nachsteht und alle Straßenzüge sofort mit der Erneuerbaren-Energie im Austausch versorgen kann . Dieses würde eine unvorstellbare Energieeinsparung vom Stromnetz bedeuten und zum Schutz der Umwelt , durch geringere Belastung von Kohlendioxid, einen erheblichen Anteil haben. ( 9 Millionen Straßenleuchten mit 70 Euro jährliche Betriebskosten werden gespart.)Drawn by the PMMA safety glass, the lower part of the luminaire (10) is fastened to the upper part (9) of the luminaire with multiple hinge holders. Together, the post-top luminaire can be fitted with universal mast fixing (I IA or 1 IB) for all conventional mast heads with a diameter of 60 - 76 mm. The device according to claim 3 characterized draws that the lamp with a pipe flange (1 IA or 1 IB) schraubgesichert on the standpipe (11) is mounted. The light cone on the ground is thus designed variable by the height of the light point, so that an optimal area is brightly illuminated. The lamp itself is designed so that it is not inferior to a conventional street lamp with mains operation and can provide all streets immediately with the renewable energy in exchange. This would mean an unimaginable energy saving from the power grid and to protect the environment, by reducing the burden of carbon dioxide, have a significant share. (9 million street lights with 70 Euro annual operating costs are saved.) Die Vorrichtung nach Anspruch 4 Dadurch gezeichnet, das die Mastaufsatzleuchte einmal als Umrüstsatz sowohl auch als komplette Leuchte mit variablen Rohrflanschen für Mastdurchmesser von 60- 76 mm für eine Lichtpunkthöhe zwischen 4m LPH und bis hin zu 6,70m LPH ausgelegt werden.The device according to claim 4 characterized draws that the Mastaufsatzleuchte once as conversion kit both as a complete lamp with variable pipe flanges for mast diameter of 60- 76 mm for a light point height between 4m LPH and up to 6.70m LPH are designed. Der Schutzanspruch, für den im Wege dieser internationalen Anmeldung nachgesucht wird, soll auf alle Bestimmungsstaaten erhoben werden. The claim for protection sought by means of this international application should be made to all the States of destination.
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