JP2011127478A - 電気自動車の充電システム - Google Patents

Abstract

【課題】風力発電装置の駆動源は、かなりの起動トルクが必要で車両のスタート時や低速走行中には導入風量が少ない為起動しない恐れがある。
【解決手段】車両のスタート時や低速走行中に風力発電装置の駆動源に起動トルクを付加するための初期駆動力を与える手段として、圧縮空気を該ブレードに吹き付ける、あるいは風力発電装置の出力端子にバッテリーから導かれた電圧を印加して発電機能からモータとしての機能に変えて上記課題を解決した。
【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明

発明の属する技術分野

本発明は電気自動車における
充電システムに関するものである。

従来の技術

従来の技術としては、特開２００１−３５２６０８がある、これは走行に伴って発生する風力を利用することと、ソーラー発電によりバッテリーを充電でき、バッテリーの消耗を抑制することができる電気自動車用充電システムの提供がなされている。

上述した従来例は、走行に伴って発生する風力を利用しての風力発電と、ソーラー発電によりバッテリーを充電できることが明記されているが、風力発電装置の駆動源は、かなりの起動トルクが必要で車両のスタート時や低速走行中には起動しない恐れがありバッテリーを充電できなくなる課題がある。

本発明は、車両のスタート時や低速走行中に
風力発電装置の駆動源に起動トルクを付加するためのもので、バッテリーを電源として初期駆動力を与える手段として、圧縮空気を該ブレードに吹き付け、或いは風力発電装置は固定子と回転子と出力端子に電圧を印加して発電機能からモータとしての機能に変えて上記課題を解決した。

本発明は走行に伴って発生する風力を利用しての風力発電と、ソーラー発電によりバッテリーを充電でき、特に風力発電装置の駆動源は、車両のスタート時や低速走行中には起動しない恐れを解消してバッテリーの充電を行うことができる。またソーラーパネル発電装置および、または、風力発電装置と車内に設置したバッテリーとの送電および受電をワイヤレスで行えるのでリードワイヤの引き回しの煩雑さや美観上の課題を解決することができる効果がある。

発明の実施の形態

本発明の実施の形態を添付図面により説明する、図１および図２は本発明に係るシステムの構成図で、図中２は車両２５のルーフ上に設けられているハンガー１７に最低4個のクランパー１６により取り付けられた風力発電装置で次のように構成されている、１８は中央部に細穴５０とその周辺に複数個の小穴５１と前端部にストッパー部２６を有する下ケーシング、５は下部に顎部２２を有するシャフトで細穴５０に嵌挿され固定子コイル６を有する円筒形の固定子７を固嵌している。３は多数のブレード１０を放射状に有する円形の風車で側板１１の中央に設けた細穴５２が摺動ワッシャー４を介してシャフトに遊嵌されている、９は側板１１に細穴５２と同心状に立設したフランジで内壁部に円筒状の永久磁石８で固定子７を囲繞するように固着している、１３は前端部に吸入口３０と２個のシャッタ板２７取り付け穴３２と後端部に吐出口１５を有し、風車３を覆い隠すように細穴５２をシャフト５に嵌合した後シャフトの上端直径を拡張して取り付けられた上ケーシングで、下ケーシング１８との間に走行風が通過する風洞１４が形成される。２６は平面部２９と庇部３０を有する、く字形のシャッタ板で両端に設けた回動軸２９をシャッタ板の取り付け穴３２に遊嵌して吸入口３０を覆うように枢着されている。３５は上ケーシング１３の内部に設置されたリザーブタンクつきのエアーコンプレッサーで後述のコントローラ２３から供給される電力により駆動される、３３は風洞１４内にありエアーコンプレッサー３５で作られた圧縮空気をノズル３４に導く為のエアーホース、３６はこのエアーホースの中間に設置されたソレノイドバルブである。

図３は上述の各機能部品を関連させた模式図であり、２４はソーラーパネル発電装置１および風力発電装置２或いは一般家庭からの電力をコンセント４３から受電してコントローラ２３を経由して変換された直流電圧で充電されるバッテリー、２３はシステムを総合的に制御するコントローラで電力変換、シーケンサー、モニター機能などを内蔵している、１９は車輪、２０はこの車輪駆動用のモータである、４２はバッテリーから電力を受電する照明機器や警報装置である。

次に機能を説明すると、一連の操作により車両２５が走行し始めると、風力発電装置２の前端部に設置されたシャッタ板２７の平面部２８に風圧を受けて回動軸２９を軸心にこのシャッタ板２７が図１のP2方向に開き吸入口３０より外気が導入される（P1方向）、この外気がブレード１０に当り風車３にトルクを発生させてこの風車は回転を始める、これに伴い円筒状の永久磁石８も回転を始めると電磁誘導作用で固定子コイル６に電力が誘起される、排気は吐出口１６から外部に輩出される（P3方向）。この電力はリードワイヤ２１を経由して車輌内のコントローラに２３入力される、しかし車両２５の走行が遅い時や徐行している時は外気の導入が少ないため風車３に十分なトルクを発生させ得ず風車３は回転起動出来ないことがある、このときはエアーコンプレッサー３５で予め作られてリザーブタンクに蓄えられた３気圧程度の圧縮空気をコントローラ２３で制御されたソレノイドバルブ３６を開放することによりノズル３４から噴出させてブレード１０に衝突させて、風車３にトルクを発生させてこの風車を回転起動させることができる。

或いはまた、固定子コイル６にコントローラ２３で制御されたパルス電圧を印加しこの発電機能を一時的にモータ機能として利用して風車３に起動に十分なトルクを発生させることも出来る、なお、前記シャッタ板２７は車両２５の走行速度が増加するに伴い平面部２８に当たる風圧が増しP2方向にひらき角度が増すと共に庇部４９に対する位置も変わって走行風導入口である吸入口３０は車両の走行中に断面積を大きくして導入風の増大をする働きがある、

他の実施例の機能を説明すると、車輌２５のルーフ上に設置したソーラーパネル発電装置１および、または、風力発電装置２と車内に設置したコントローラ２３との送電および受電に関し上記実施例ではリードワイヤ２１を介して行っている為このリードワイヤの引き回しの煩雑さや美観上の課題があり、これを解決する為に磁気接合あるいは電磁接合技術を導入したのが図４に示す他の実施例である。この磁気接合あるいは電磁接合技術導入は車両のボディ材質によっても難易度が異なるが本実施例は車体の軽量化を目論んでのポリカーボネ−ト樹脂を採用したもので説明する。

４１は直流を交流に変換するインバータや磁力を発生するコイルなどから成る送受電器Aでソーラーパネル発電装置１および、または、風力発電装置２に有線５４で接続されている、３９はボディ板を介して車内に設置した磁力を受けて誘電するコイルなどから成り送受電器Bでコントローラ２３に有線５５で接続されている。ソーラーパネル発電装置１および風力発電装置２で発電された電力は送受電器A４１で電力の空間伝送に適した電圧や周波数に変換されて図示しない発信部から磁力線や電磁波として放出される、これに反応して送受電器B３９では電力を誘起されてコントローラ２３に送電されてバッテリー２４の補充電等に供される。逆にコントローラ２３からソレノイドバルブ３６やエアーコンプレッサー３５に電力を供給するには送受電器B３９から磁力線や電磁波として放出させ送受電器A４１で受電してコントローラ２３からソレノイドバルブ３６やエアーコンプレッサー３５に電力を供給することが出来る。

本発明に係る充電システムの概略構成図。 図１のS-S線で断面を取った風力発電装置の断面図。 本発明に係る充電システムの電気的関連を示す模式図。 本発明に係る充電システムの他の実施例を示す模式図である。

１ ソーラーパネル発電装置
２ 風力発電装置
３ 風車
６ 固定子コイル
７ 固定子
１４ 風洞
１５ 車輪駆動用モータ
２３ コントローラ
２４ バッテリー
２５ 車輌
２６ シャッタ板
３０ 吸入口
３５ エアーコンプレッサー

Claims (5)

1. 車載のソーラーパネル発電装置および走行風によって駆動される風力発電装置で発電された電力を、車輪駆動モータに供給するためのバッテリーに充電でき、かつ風力発電装置始動時に、この風力発電装置の駆動源に初期駆動力を与えるための手段を備えたことを特徴とする電気自動車の充電システム。
2. 前記風力発電装置の駆動源は、複数個のブレードを備えた風車で構成し、バッテリーを電源として得た圧縮空気を該ブレードに吹き付けて、この回転体に初期駆動力を与えることを特徴とする請求項１に係わる電気自動車の充電システム。
3. 前記風力発電装置は固定子と回転子と出力端子で起電部を構成し、バッテリー電源をこの出力端子に印加して回転体に駆動力を与えることを特徴とする請求項１に係わる電気自動車の充電システム。
4. 前記風力発電装置は、走行風導入口と複数個のブレードを備えた回転体と走行風排出口より構成し、この走行風導入口は車両の走行中に断面積を大きくするこが出来る事を特徴とする請求項１および請求項２に係わる電気自動車の充電システム。
5. ソーラーパネル発電装置および、または、風力発電装置は車輌のルーフ上に設置し、バッテリーは車内に設置してソーラーパネル発電装置および、または、風力発電装置とバッテリー間との送電および受電は、磁気接合あるいは電磁接合により行うことができる電気自動車の充電システム。

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