CN105684294B - 移动体用发电装置 - Google Patents

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Abstract

使得在重量轻且紧凑地构成基于移动体移动时的外部流体的相对流动进行发电的移动体用发电装置的同时，容易地得到的大的电动势。由于使用了如下构成的平板状的发电单元(32)，所以能够重量轻且紧凑地构成所述发电单元(32)：交替地层叠能够弹性变形的基底材料(34)和压电薄膜(36)，并利用外部空气(20)的流动使基底材料(34)向板厚方向弹性变形，由此使压电薄膜(36)挠曲变形而进行发电。另外，由于多个发电单元(32)在与外部空气(20)的流动方向交叉的车辆宽度方向上相互分离而配置，且以平板状的平板面成为与外部空气(20)的流动方向大致平行的姿势的方式由保持部件(30)保持，所以在抑制车辆行驶阻力的增加的同时，能够通过使多个发电单元(32)相互接近而紧密配设来容易地确保大的电动势。

Description

移动体用发电装置
技术领域
本发明涉及移动体用发电装置，特别涉及重量轻且紧凑地构成能够得到大的电动势的发电装置的技术。
背景技术
已经提出了一种基于移动体移动时的外部流体的相对流动进行发电的移动体用发电装置。专利文献1记载的装置是其一例，构成为：在车辆的发动机罩内配置风车，利用行驶期间的外部空气的流动使风车旋转进行发电。另外，在专利文献2中，在后扰流板(rearspoiler)的两端的支撑部配置利用电磁感应等的发电装置，在利用行驶期间的外部空气的流动使后扰流板向上下方向振动时，将该振动的能量转换成电能。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-209786号公报
专利文献2：日本特开2008-30640号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1记载的技术中，由于重量增加或行驶阻力增加，燃料效率会恶化。在专利文献2记载的技术中，由于发电装置配置在后扰流板的两端的支撑部，所以由发电装置的增设导致电动势的提高困难。
本发明是将以上情况作为背景而提出的，其目的在于，重量轻且紧凑地构成基于移动体移动时的外部流体的相对流动进行发电的移动体用发电装置，并且容易地得到的大的电动势。
用于解决问题的手段
为了达成该目的，第一发明是一种移动体用发电装置，基于移动体移动时的外部流体的相对流动进行发电，其特征在于，具有：(a)多个平板状的发电单元，其交替层叠能够弹性变形的平板状基底材料和压电薄膜，并利用所述外部流体的流动使该基底材料向板厚方向弹性变形，由此使该压电薄膜挠曲变形而发电；和(b)保持部件，其配设于所述移动体，所述保持部件将所述多个发电单元保持在所述外部流体流通的部位，以使得：该多个发电单元在与该外部流体的流动方向交叉的方向上相互分离而配置，并且该多个发电单元的平板状的平板面成为与该外部流体的流动方向大致平行的姿势，并且(c)所述发电单元呈长形平板状，以其长度方向与所述外部流体的流动方向大致正交的姿势由所述保持部件保持该长度方向的两端部，并且(d)在所述发电单元的所述长度方向的两端部分别设置有固定部件，该发电单元以能够随着所述外部流体的流动而摇动的方式经由该固定部件配设于所述保持部件。
此外，上述平板状是没有利用外部流体使发电单元变形时的形状，是由保持部件保持的基准形状。
第二发明的特征为，在第一发明的移动体用发电装置中，所述发电单元的所述长形平板状的所述长度方向上的两端部中、在与该长度方向成直角的宽度方向上位于所述外部流体的流动方向的上游侧的部分固定于所述固定部件，下游侧能够相对于该固定部件向板厚方向位移。
第三发明的特征为，在第一发明或第二发明的任一个移动体用发电装置中，所述保持部件在从所述移动体的前侧观察的状态下呈矩形的框状，该移动体的前后方向作为所述外部流体的流动方向而由该保持部件保持所述多个发电单元。
第四发明的特征为，在第一发明～第三发明的任一个移动体用发电装置中，(a)所述移动体为具有前格栅的车辆，所述前格栅设置有多个大致水平的横向翅片和/或多个大致垂直的纵向翅片，(b)所述发电装置配设在所述前格栅的后方，并且所述多个发电单元以所述平板面与所述翅片大致平行的姿势配置，在从车辆前侧观察到的主视图中，与该翅片平行的方向上的两端部由保持部件保持，利用从该翅片的间隙导入的外部空气的流动使该发电单元变形，由此进行发电。
第五发明的特征为，在第四发明的移动体用发电装置中，所述翅片具有在所述车辆的前后方向上切断而成的剖面随着趋向车辆后方侧而接近所述发电装置的中央部侧的倾斜部。
发明的效果
在这样的移动体用发电装置中，由于使用了如下构成的平板状的发电单元，所以能够重量轻且紧凑地构成：所述发电单元交替层叠能够弹性变形的基底材料和压电薄膜，并利用外部流体的流动使基底材料向板厚方向弹性变形，由此使压电薄膜挠曲变形而发电。另外，由于多个发电单元由保持部件保持为使得：在与外部流体的流动方向交叉的方向上相互分离而配置，且平板状的平板面成为与外部流体的流动方向大致平行的姿势，所以在抑制移动体的移动阻力的增加的同时，使多个发电单元相互接近并紧密配设，由此能够容易地确保大的电动势。
另外，由于发电单元呈长形平板状，以其长度方向与外部流体的流动方向大致正交的姿势由保持部件保持其长度方向上的两端部，所以利用外部流体的流动，使发电单元的长度方向的中间部分以在板厚方向上往复变形的方式适当振动，能够高效地发电。
在第二发明中，由于上述长形平板状的长度方向上的两端部中，在与该长度方向成直角的宽度方向上位于外部流体的流动方向的上游侧的部分固定于保持部件，下游侧能够相对于该保持部件向板厚方向位移，所以压电薄膜的变形区域相应地变大而能够更高效地发电。
在第三发明中，由于可使用在从移动体的前侧观察的状态下呈矩形的框状的保持部件，且移动体的前后方向作为外部流体的流动方向而保持有多个发电单元，所以容易处理发电装置。例如在电动汽车的情况下，由于无需散热器，所以能够将发电装置装入设置于发动机驱动车辆的散热器支架，并且能够利用以往部件简单且廉价地设置在车辆上。
第四发明涉及具有前格栅的车辆，所述前格栅设置有多个横向翅片或纵向翅片，多个发电单元以与该翅片大致平行的姿势配置，在从车辆前侧观察到的主视图中，与该翅片平行的方向上的两端部由保持部件保持，因此，利用从该翅片的间隙导入的外部空气使发电单元高效地变形，能够得到高的发电效率。另外，由于能够利用翅片控制外部空气的流动，所以能够更高效地发电。
在第五发明中，由于上述翅片具有随着趋向车辆后方侧而接近发电装置的中央部侧的倾斜部，所以通过发电装置时的外部空气的风速(流速)变快，并且集中通过发电单元的中央部分，且容易产生涡流等紊流，因此发电单元的变形量、变形速度以及频率变大，能够更高效地发电。
附图说明
图1是作为本发明一实施例的车辆用发电装置的概略立体图。
图2是图1的发电装置搭载于车辆的状态的概略图，是相当于图1中的II-II向剖面的部分的剖视图。
图3是图1的发电装置的主视图。
图4是图1的发电装置的俯视图。
图5是图1的发电装置的侧视图。
图6是图1的发电装置的发电单元的上端固定部分的剖视图。
图7是沿着长度方向切断图1的发电装置的发电单元而成的剖视图。
图8是表示使图7的发电单元挠曲变形的状态的剖视图。
图9是说明发电单元的发电原理的图。
图10是说明配置成与外部空气的流动方向平行的发电单元的振动原理的图。
图11是表示设置于图1的发电装置的电路的一部分的电路图。
图12是仅固定发电单元的长度方向的两端部中的、外部空气的流动方向上的上游侧部分的情况下的概略立体图。
图13是表示将多个发电单元水平配置而成的车辆用发电装置的一例的概略立体图。
图14是说明本发明的另一实施例的图，是与图2对应的剖视图。
图15是说明本发明的另一实施例的图，是与图2对应的剖视图。
图16是说明本发明的另一实施例的图，是相当于图1中的XVI-XVI向剖面的部分的剖视图。
图17是说明本发明的另一实施例的图，是与图16对应的剖视图。
图18是说明本发明的另一实施例的图，是相当于图13中的XVIII-XVIII向剖面的部分的剖视图。
图19是说明本发明的另一实施例的图，是与图18对应的剖视图。
图20是表示使用宽度尺寸和硬度不同的4种试验品1～4，在使风速变化的同时调查发电量得到的结果的图。
图21是说明发电单元的另一个例子的图，是与图7对应的剖视图。
图22是说明发电单元的另一个例子的图，是与图7对应的剖视图。
具体实施方式
本发明例如可应用于搭载在汽车等车辆上的发电装置，但也可应用于航空器、船舶等其他移动体用发电装置。发电装置既可以外置于这些移动体的外部例如机翼的周围等而配置，也能够在移动体的内部设置外部流体的流路，将发电装置配置在该流路中。也能够在外部和内部这两方设置本发明的发电装置。
作为基底材料，优选使用例如天然橡胶、合成橡胶等人造橡胶(elastomer)和硅胶(silicone)等。由于相对于外部流体的流速的变形特性、发电特性因该基底材料的硬度而不同，所以通过组合并配置使用了硬度不同的多种基底材料的多种发电单元，能够在大范围的流速区域中高效地发电。例如在车辆的情况下，优选使用肖式硬度A为10～70左右的范围内的基底材料，但在低风速区域中，肖式硬度A为15左右的低硬度材料是适当的，在高风速区域中，肖式硬度A为60左右的高硬度材料是适当的，能够组合将这些材料作为基底材料的多种发电单元而构成发电装置。但是，例如也能够仅用例如使用了能够从低风速区域到高风速区域发电的低硬度材料的发电单元等使用一种基底材料构成的一种发电单元来构成发电装置。考虑流体的种类(液体、气体等)、流速等适当确定基底材料的硬度以利用该流体的流动得到预定的变形特性。
压电薄膜是用具有压电(piezo)效应的压电性物质构成的薄膜，优选使用聚偏氟乙烯(PVDF)或聚偏二氰乙烯等。在该压电薄膜的两面上，通过蒸镀、溅射以及导电性糊等设置铝等电极膜，电配线与该电极膜连接。基底材料和压电薄膜可以交替层叠两层(分别各一层)以上，但为了提高发电效率，优选将压电薄膜设为两层以上，与基底材料一起为三层以上的层叠构造。在3层构造的情况下，可在基底材料的两面上贴合压电薄膜。
层叠了基底材料和压电薄膜而成的发电单元以平板面与外部流体的流动方向大致平行的姿势配置，但由于流动方向并不一定是恒定的，所以响应于外部流体的流动，可摇动地配设于保持部件。该发电单元在确保充分的电动势方面优选设置三片以上的多片。
在第二发明中，在与长度方向成直角的宽度方向上位于外部流体的流动方向的上游侧的部分固定于保持部件，下游侧能够相对于保持部件向板厚方向位移，但在实施其他发明时，可以在长度方向的端缘的整个区域，即从上游侧端部到下游侧端部的宽度方向的全长范围内固定于保持部件。在第三发明中，使用了在从移动体的前侧观察的状态下呈矩形的框状的保持部件，但能够采用三角形、梯形、五角形、菱形等各种框状的保持部件。
在第四发明中，在从车辆的前侧观察到的主视图中，多个发电单元以与翅片大致平行的姿势配置，但在实施其他发明时，也能够以在该主视图中与翅片大致正交的姿势配置。即，可以在使用具有横向翅片的前格栅的情况下，大致垂直地配置多个发电单元，在使用具有纵向翅片的前格栅的情况下，大致水平地配置多个发电单元。在第五发明中，设置有具有倾斜部的翅片，所述倾斜部随着趋向车辆后方侧而接近发电装置的中央部分，但在实施其他发明时，也能够设置没有倾斜部的大致水平或大致垂直的翅片。横向翅片是在车辆前后方向上具有预定的宽度尺寸并在车辆宽度方向上大致水平地配置的平板状部件，并在上下方向上分离而设置多个。纵向翅片是在车辆前后方向上具有预定的宽度尺寸并在上下方向上大致垂直地配置的平板状部件，并在车辆宽度方向上分离而设置多个。在任一种情况下，均可以利用连接肋等在中间部分连结多个翅片。在实施其他发明时，也能够使用格子状、不具备横向翅片和纵向翅片的蜂窝形状等的前格栅。
实施例
以下，参照附图详细说明本发明的实施例。另外，在以下的实施例中，为了进行说明，对附图进行适当地简化或变形，各部分的尺寸比以及形状等并不一定被准确地描绘。
图1是表示作为本发明一实施例的车辆用发电装置10的概略立体图，且如图2所示，配置在车辆的发动机室12内的前端部分加以使用。图2相当于图1中的II-II向视部分的剖视图。该车辆是无需散热器的电动汽车，在本实施例中，在配设该散热器的散热器支架14上组装有发电装置10。在图2中，图示了散热器支架14的上部支架16和下部支架18，该散热器支架14固定于车辆的框架等。上述发电装置10基于作为移动体的车辆行驶时的外部空气20的相对流动而进行发电，在遍及车辆前端的保险杠加强件22的上下而配置的前格栅24上设置有多个外部空气导入部(孔或缝隙)26，如箭头所示，外部空气20被导入发动机室12内。发电装置10配置成向保险杠加强件22的上方和下方突出。外部空气20相当于外部流体。此外，虽然在电动汽车的情况下不搭载发动机，但按原样(仍然)使用配设了发动机等的以往的“发动机室”这一名称进行说明。
图3是发电装置10的主视图，图4是俯视图，图5是侧视图。从这些图可知，发电装置10具有呈长方形的框状的保持部件30和由该保持部件30保持的多个(在实施例中为5片)发电单元32而构成，保持部件30被嵌入矩形框状的散热器支架14的内侧而一体组装。图3的主视图与发电装置10组装在散热器支架14而配置于车辆的情况下从车辆前侧观察到的状态相同，多个发电单元32分别以与外部空气20的流动方向(车辆的前后方向)大致正交的大致垂直的姿势相互平行，且在与外部空气20的流动方向成直角的水平方向(车辆的宽度方向)上相互分离而配置在保持部件30上。
图7是沿着长度方向将发电单元32切断而成的剖视图，在能够弹性变形的基底材料34的两面上贴合有一对压电薄膜36，并呈长方形的平板状，并且在其长度方向的两端部，分别经由固定部件38、40安装在保持部件30上。从表示上端部的固定构造的图6可知，固定部件38例如由铝等金属构成，并且剖面呈U字形，通过在该剖面呈U字形的固定部件38的一方侧壁上紧固被螺纹连接的螺钉42，由尼龙等树脂材料构成的固定板44在与固定部件38的另一方侧壁之间夹着发电单元32的端部而一体地固定。固定部件38和固定板44具有与发电单元32的宽度尺寸大致相等的长度尺寸，在发电单元32的宽度方向的整个区域的范围内一体地固定于固定部件38。发电单元32的下端部也与上端部同样地，经由螺钉和固定板固定于固定部件40。
上述固定部件38和40的至少一方以能够进行上下方向的位置调整的方式配设在保持部件30上，以在发电单元32的长度方向(上下方向)上赋予预定的拉伸力，两端部固定于这些固定部件38、40的发电单元32在没有受到外部空气20的影响时的基准形状设为长方形的平板状。通过变更该拉伸力，能够调整由外部空气20的流动实现的发电单元的变形特性、发电特性，并预先通过实验等适当确定。由于发电单元的变形特性、发电特性也根据外部空气20的风速(车速)而不同，所以通过将拉伸力不同的发电单元32组合配置，也能够使得可在大范围的风速下高效地发电。也能够使用弹簧等施力构件来向发电单元32赋予拉伸力。另外，固定部件38、40与车辆的前后方向大致平行地配设在保持部件30上，所述车辆的前后方向与外部空气20的流动方向大致平行，由此，多个发电单元32以平板状的平板面与外部空气20的流动方向大致平行的姿势保持在保持部件30上。另外，这些固定部件38、40以能够绕大致垂直的轴心在预定的角度范围(例如以车辆前后方向为中心，±15°左右的范围)内摇动的方式配设在保持部件30上，将发电单元32设为可摇动。
构成上述发电单元32的所述基底材料34是肖式(A型硬度计)硬度A为15～60左右的范围内的人造橡胶等弹性体。通过变更该基底材料34的硬度，能够调整由外部空气20的流动实现的发电单元的变形特性、发电特性，并预先通过实验等适当确定，多个发电单元32使用硬度大致相等的相同材质的基底材料34构成。贴附在该基底材料34的两面上的一对压电薄膜36是由具有压电效应的压电性物质构成的薄膜，例如使用聚偏氟乙烯(PVDF)。在该压电薄膜36的两面上，通过蒸镀、溅射以及导电性糊等设置铝等电极膜50、52，电配线54、56分别与该电极膜50、52连接。此外，发电单元32的表面由非导电性合成树脂等覆盖材料58覆盖。
这样的发电单元32在由于外部空气20的流动而使基底材料34向板厚方向弹性变形时，伴随于此，使压电薄膜36挠曲变形，在一对电极膜50、52之间产生电动势。图8是图7的发电单元32的变形形态的一例，是使之以长度方向的中间部分向上方突出的方式弹性变形的情况，例如，如图9的(a)→(b)所示，压电薄膜36内的电荷极化，由于该极化而产生电位差。另外，如相当于图3中的X-X剖面的图10所示，当由于外部空气20的流动而产生的压力差，配置成与外部空气20的流动方向大致平行的发电单元32的长度方向上的中央部分向板厚方向的一方弹性变形时(变形状态I)，由于利用该弹性而产生朝向反方向的力，所以向板厚方向的另一方弹性变形(变形状态II)。通过该变形状态I和变形状态II交替地反复发生，发电单元32按图3中箭头A所示振动，电荷的极化反复变化，并且能够持续地发电。也能够利用发电单元32的长度、拉伸力来调整固有振动频率，使之在一定条件下进行共振。图11是发电装置10具备的电路60的一例，是与一个发电单元32相关的部分，能够通过整流桥式电路62进行整流而对电池等蓄电装置64进行充电。由于在设置于基底材料34两侧的一对压电薄膜36上产生的电位差的正负以一定的关系发生变化，所以也能够省略一方的整流桥式电路62，利用通用的单一的整流桥式电路62进行整流。
在这样的车辆用发电装置10中，由于使用了如下平板状的发电单元32，所以能够重量轻且紧凑地构成：所述发电单元32通过交替地层叠能够弹性变形的基底材料34和压电薄膜36，并通过外部空气20的流动使基底材料34向板厚方向弹性变形，由此使压电薄膜36挠曲变形而进行发电。另外，由于多个发电单元32在与外部空气20的流动方向交叉的车辆宽度方向上相互分离而配置，且以平板状的平板面成为与外部空气20的流动方向大致平行的姿势的方式由保持部件30保持，所以在抑制车辆行驶阻力的增加的同时，能够通过使多个发电单元32相互接近并紧密配设而容易地确保大的电动势。
另外，由于发电单元32呈长方形的平板状，并且其长度方向上的上下两端部以其长度方向与外部空气20的流动方向大致正交的垂直姿势由保持部件30保持，所以通过外部空气20的流动，使发电单元32的长度方向的中间部分以在板厚方向上往复变形的方式适当振动，能够高效地发电。
另外，由于可使用在从车辆前侧观察的状态下呈矩形的框状的保持部件30，且车辆的前后方向作为外部空气20的流动方向而保持有多个发电单元32，所以发电装置10的处理很容易。即，本实施例涉及无需散热器的电动汽车，能够在不需要的散热器支架14上装入发电装置10而配置在车辆上，能够利用以往部件简单且廉价地设置在车辆上。
接着，说明本发明的其他实施例。此外，在以下的实施例中，对于与所述实施例实质上通用的部分，标注同一标号并省略详细的说明。
与所述实施例相比，图12的不同之处在于用于将发电单元32的上下两端部安装在保持部件30上的一对固定部件70、72。与所述固定部件38、40相比，该固定部件70、72的长度尺寸较短，在发电单元32的宽度方向即车辆的前后方向上仅位于外部空气20的流动方向的上游侧(车辆前侧)的部分用未图示的螺钉、固定板等固定。因此，位于发电单元32的宽度方向上的外部空气20的流动方向的下游侧的部分能够从上端到下端向板厚方向自由变形，压电薄膜36的变形区域与之相应地变大，能够更高效地发电。
在以多个发电单元32的长度方向成为车辆宽度方向，且平板面大致水平并相互平行的姿势配置所述多个发电单元32，并在车辆宽度方向的两端部固定于所述保持部件30的情况下，图13的发电装置80能够得到与所述实施例同样的作用效果。
图14是除了配设于散热器支架14的所述发电装置10之外，还在该发电装置10与前格栅24之间且保险杠加强件22的上下两个位置追加配置了具有多个发电单元32的一对发电装置82、84的情况，能够更高效地发电。另外，在电动汽车以外的需要散热器的汽车(混合动力车、插电式混合动力车、汽油车、柴油车等)中，通过仅配置该一对发电装置82、84，能够得到与所述实施例同样的作用效果。
图15是在所述发电装置10与前格栅24之间配置了将外部空气20引导到发电装置10的上下方向上的中央部分的一对导风板90、92的情况。导风板90、92具备倾斜部，所述倾斜部随着趋向车辆后方侧而接近通过保险杠加强件22的中心的车辆前后方向的中心轴S。该中心轴S通过发电装置10的中央部附近，导风板90、92随着趋向车辆后方侧而向发电装置10的中央部侧倾斜。在该情况下，由于通过发电装置10时的外部空气20的风速变快，并且集中通过发电单元32的中央部分，且容易产生涡流等紊流，所以发电单元32的变形量、变形速度以及频率变大，能够更高效地发电。
图16是与图1中的XVI-XVI向视剖面对应的剖视图，使用了在车辆宽度方向上分离而设置多个大致垂直的纵向翅片102而成的前格栅100，在从车辆的前侧观察到的主视图中，大致垂直地配置于发电装置10且上下两端部固定于保持部件30的多个发电单元32成为与纵向翅片102大致平行的姿势。由此，利用从该纵向翅片102的间隙导入的外部空气20使发电单元32高效地变形，能够得到高的发电效率。另外，纵向翅片102具备倾斜部102s，所述倾斜部102s以在图16所示的水平剖面中随着趋向车辆后方侧而接近中心轴S的方式，向车辆宽度方向的内侧倾斜。因此，由于使导入的外部空气20集中地通过在车辆宽度方向上发电装置10的中央部分侧即配置有发电单元32的部分，风速变快，并且容易产生涡流等紊流，所以发电单元32的变形量、变形速度以及频率变大，能够更高效地发电。此外，如图17所示，设置以翅片整体随着趋向车辆后方侧而接近中心轴S的方式倾斜的纵向翅片103，也能够得到同样的作用效果。纵向翅片103整体相当于倾斜部。
图18是与图13中的XVIII-XVIII向视剖面对应的剖视图，使用了在车辆上下方向上分离而设置了多个大致水平的横向翅片106而成的前格栅104，在从车辆的前侧观察到的主视图中，大致水平地配置于发电装置80且左右两端部固定于保持部件30的多个发电单元32成为与横向翅片106大致平行的姿势。由此，利用从该横向翅片106的间隙导入的外部空气20使发电单元32高效地变形，能够得到高的发电效率。另外，横向翅片106具备倾斜部106s，所述倾斜部106s以在图18所示的垂直剖面中随着趋向车辆后方侧而接近中心轴S的方式，向上下方向的内侧倾斜。因此，由于使导入的外部空气20集中地通过在车辆上下方向上发电装置80的中央部分侧即配置有发电单元32的部分，风速变快，并且容易产生涡流等紊流，所以发电单元32的变形量、变形速度以及频率变大，能够更高效地发电。此外，如图19所示，设置以翅片整体随着趋向车辆后方侧而接近中心轴S的方式倾斜的横向翅片107，也能够得到同样的作用效果。横向翅片107整体相当于倾斜部。
图20是变更所述发电单元32的基底材料34的材质(硬度)和宽度尺寸并调查了相对于风速的发电特性的结果，“柔软”的材质的肖式硬度A为15，“坚硬”的材质的肖斯硬度A为60。根据该结果，若是低风速区域即低车速(时速小于40km左右)，肖式硬度A为15左右的低硬度材料且宽度宽的部件(宽度20mm左右)是适当的，若是高风速区域即高车速(时速为40km左右以上)，肖式硬度A为60左右的高硬度材料且宽度窄的部件(宽度10mm左右)是适当的。即，由于根据基底材料34的硬度和宽度尺寸的不同，相对于外部空气20的风速的发电单元32的变形特性、发电特性不同，所以通过对使用了硬度和宽度尺寸不同的多种基底材料34的多种发电单元32进行组合配置，能够在大范围的风速区域(车速区域)中高效地发电。
图21和图22是与所述图7对应的剖视图，是说明发电单元的其他例子的图。与所述发电单元32相比，图21的发电单元110在层叠于基底材料34的两面上的一对压电薄膜36的两侧(外侧)进一步层叠有一对基底材料112，并且在其上层叠有一对压电薄膜114，设为共计7层叠构造。基底材料112、压电薄膜114分别由与基底材料34、压电薄膜36相同的材料构成，但基底材料112的板厚比基底材料34的板厚薄，可容许作为整体向板厚方向弹性变形。在该情况下，由于由共计4片的压电薄膜36、114发电，所以能够得到更高的发电效率。
与上述发电单元110相比，图22的发电单元120的外侧的一对压电薄膜122的长度较短，部分地层叠于长度方向的中央部分。通过这样仅层叠变形量大的部位，能够抑制发电单元整体的刚性提高，能够高效地使发电性能提高。进而，能够极力抑制由层叠数增加导致的压电薄膜的成本增加。
以上，基于附图详细说明了本发明的实施例，但上述实施例仅仅是一实施方式，本发明能够以基于本领域技术人员的知识进行各种变更、改良后的形态来实施。
标号说明
10、80、82、84：发电装置(移动体用发电装置) 20：外部空气(外部流体) 30：保持部件 32、110、120：发电单元 34、112：基底材料36、114、122 压电薄膜 38、40、70、72：固定部件 100、104：前格栅102、103：纵向翅片 102s：倾斜部 106、107：横向翅片 106s：倾斜部S：中心轴。

Claims (4)

1.一种移动体用发电装置，基于移动体移动时的外部流体的相对流动进行发电，其特征在于，具有：
多个平板状的发电单元，其交替层叠能够弹性变形的平板状基底材料和压电薄膜，并利用所述外部流体的流动使该基底材料向板厚方向弹性变形，由此使该压电薄膜挠曲变形而发电；和
保持部件，其配设于所述移动体，所述保持部件将所述多个发电单元保持在所述外部流体流通的部位，以使得：该多个发电单元在与该外部流体的流动方向交叉的方向上相互分离而配置，并且该多个发电单元的平板状的平板面成为与该外部流体的流动方向大致平行的姿势，并且
所述发电单元呈长形平板状，以其长度方向与所述外部流体的流动方向大致正交的姿势由所述保持部件保持该长度方向的两端部，并且
在所述发电单元的所述长度方向的两端部分别设置有固定部件，该发电单元以能够随着所述外部流体的流动而摇动的方式经由该固定部件配设于所述保持部件，
所述移动体为具有前格栅的车辆，所述前格栅设置有多个大致水平的横向翅片和/或多个大致垂直的纵向翅片，
所述发电装置配设在所述前格栅的后方，并且所述多个发电单元以所述平板面与所述翅片大致平行的姿势配置，在从车辆前侧观察到的主视方向，与该翅片平行的方向上的两端部由保持部件保持，利用从该翅片的间隙导入的外部空气的流动使该发电单元变形，由此进行发电。
2.根据权利要求1所述的移动体用发电装置，其特征在于，
所述发电单元的所述长形平板状中的所述长度方向上的两端部中，在与该长度方向成直角的宽度方向上位于所述外部流体的流动方向的上游侧的部分固定于所述固定部件，下游侧能够相对于该固定部件向板厚方向位移。
3.根据权利要求1或2所述的移动体用发电装置，其特征在于，
所述保持部件在从所述移动体的前侧观察的状态下呈矩形的框状，该移动体的前后方向作为所述外部流体的流动方向而由该保持部件保持所述多个发电单元。
4.根据权利要求1所述的移动体用发电装置，其特征在于，
所述翅片具有在所述车辆的前后方向上切断而成的剖面随着趋向车辆后方侧而接近所述发电装置的中央部侧的倾斜部。
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