JP2011244610A - 太陽電池搭載車両 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的簡単に太陽電池を用いた発電が行え、かつ多様な使用形態を有する太陽電池搭載車両を得る。
【解決手段】下方太陽電池パネル１０は、使用時において、車両１のルーフ部１ｒ内の収納位置１８からルーフ部１ｒ外の展開位置に設定される。展開位置はルーフ部１ｒから車両１の車幅方向に下方太陽電池パネル１０の大部分が突出した位置となり、展開位置における下方太陽電池パネル１０の平面視配置領域は、車両１の乗降口の延長線上の領域を含むように設定され、その上面から太陽光を受光することができる。下方太陽電池パネル１０の収納位置１８の上方に上方太陽電池パネル２０が固定配置される。上方太陽電池パネル２０の上方に透明の樹脂カバー３０が形成される。
【選択図】図１

Description

この発明は、太陽電池パネルを搭載した太陽電池搭載車両に関する。

太陽電池を搭載した車両として特許文献１及び特許文献２に開示された第１及び第２の車両がある。上記第１の車両は巻き取り収納式の太陽電池を搭載した車両であり、上記第２の車両は、車両の荷台に収納されている可動式ソーラパネルを引き出して使用する車両である。

特開平１１−９１３６３号公報 特開２００９−２５４２００号公報

従来の上記第１及び第２の車両は以上のように太陽電池（ソーラパネル）を搭載しており、収納時には使用できず、使用するためには太陽電池（ソーラパネル）を車両外部に移動させる必要があるため比較的手間を要し、さらに使用形態も１種類に限定されているため発電の多様性に欠けるという問題点があった。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、比較的簡単に太陽電池を用いた発電が行え、かつ多様な使用形態を有する太陽電池搭載車両を得ることを目的とする。

この発明に係る請求項１記載の太陽電池搭載車両は、ルーフ部内に収納される第１の配置、あるいは少なくとも一部が前記ルーフ部外となる第２の配置に設定可能な第１の太陽電池パネルと、前記ルーフ部に収納され、前記第１の配置に設定される前記第１の太陽電池パネルの上方に、上面から受光可能に配置される第２の太陽電池パネルと、前記第１の太陽電池パネルを前記第１及び第２の配置間で駆動する駆動機構と、前記第１及び第２の太陽電池パネルにより得られた電力を蓄積し、所定の車両電源系統に電源供給する電源系統制御部とを備える。

請求項２記載の本願発明は、請求項１記載の太陽電池搭載車両であって、前記第２の太陽電池パネルの上方に配置され、その外面は耐擦傷性の優れたコーティングがなされた、透過性を有する最上部保護層をさらに備える。

請求項３記載の本願発明は、請求項１あるいは請求項２記載の太陽電池搭載車両であって、前記第２の配置における前記第１の太陽電池パネルの平面視配置領域は、前記車両の乗降口の延長線上の領域を含む。

請求項４記載の本願発明は、請求項１あるいは請求項２記載の太陽電池搭載車両であって、前記第２の配置における前記第１の太陽電池パネルの平面視配置領域は、前記フロントガラスの領域を含む。

請求項５記載の本願発明は、請求項１ないし請求項４のうち、いずれか１項に記載の太陽電池搭載車両であって、前記第１及び第２の太陽電池パネルによる発電力に関連性のある周辺環境情報を検知するセンサ部と、前記センサ部より得られた前記周辺環境情報に基づき、前記駆動機構を制御して前記第１の太陽電池パネルの配置を制御する駆動機構制御部とをさらに備える。

請求項６記載の本願発明は、請求項５記載の太陽電池搭載車両であって、前記駆動機構制御部は、さらに外部の所定の操作部より得られる外部操作信号に基づき、前記駆動機構を制御して前記第２の太陽電池パネルの配置を制御する。

請求項７記載の本願発明は、請求項１記載の太陽電池搭載車両であって、前記第２の太陽電池パネルは、最上部に耐擦傷性の優れたハードコート層を有する。

この発明における請求項１記載の本願発明は、上記第１の配置あるいは上記第２の配置に設定可能な第１の太陽電池パネルを備えることにより、第１の太陽電池パネルを上記第１の配置に設定した第２の太陽電池パネルのみによる第１の発電、第１の太陽電池パネルを第２の配置に設定した第１及び第２の太陽電池パネル双方による第２の発電を適宜使い分けることができる。

その結果、比較的簡単に太陽電池を用いた発電（第１の発電）が行え、かつ多様な使用形態（第１及び第２の発電）を有する太陽電池搭載車両を得ることができる。

請求項２記載の本願発明は最上部保護層により第２の太陽電池パネルの受光面である上面を確実に保護することができる。

請求項３記載の本願発明は第１の太陽電池パネルを第２の配置に設定することにより、車両のユーザの乗降時における雨よけとして機能させることができる。

請求項４記載の本願発明は第１の太陽電池パネルを第２の配置に設定することにより、フロントガラスを介した車両内への光の透過を遮ることができるため、日照時における車両内の温度上昇を抑えることができる。

請求項５記載の本願発明は、駆動機構制御部により周辺環境情報に適合して第１の太陽電池パネルを有効利用することができる。

請求項６記載の本願発明は、外部の所定の操作部を用いて車両のユーザが第１の太陽電池パネルの配置を制御することができる。

請求項７記載の本願発明において、第２の太陽電池パネルは最上部にハードコート層を形成しているため、第２の太陽電池パネル上に保護層を形成することなく、第２の太陽電池パネルの発電機能を保護することができる効果を奏する。

この発明の実施の形態１であるの太陽電池搭載車両の展開使用時の形態を模式的に示す説明図である。 下方太陽電池パネルの構造を示す断面図である。 下方太陽電池パネル、上方太陽電池パネル及び樹脂カバーそれぞれの断面構造を模式的に示す説明図である。 下方太陽電池パネルの駆動系、電源系統制御系を含む実施の形態１の車両システムを模式的に示す説明図である。 この発明の実施の形態２である太陽電池搭載車両の展開使用時の形態を模式的に示す説明図である。 この発明の実施の形態３である太陽電池搭載車両のルーフ部の構造を模式的に示す説明図である。

＜実施の形態１＞
図１はこの発明の実施の形態１である太陽電池搭載車両の展開使用時の形態を模式的に示す説明図である。

同図に示すように、車両１のルーフ部１ｒ内の収納位置１８（第１の配置）からルーフ部１ｒ外の展開位置（第２の配置）に突出された状態の下方太陽電池パネル１０（第１の太陽電池パネル）が示されている。

なお、展開位置はルーフ部１ｒから車両１の車幅方向に下方太陽電池パネル１０の大部分が突出した位置となり、展開位置における下方太陽電池パネル１０の平面視配置領域は、車両１の乗降口の延長線上の領域を含むように設定され、その上面から太陽光を受光することができる。

下方太陽電池パネル１０の収納位置１８の上方に上方太陽電池パネル２０（第２の太陽電池パネル）が配置される。上方太陽電池パネル２０は固定されている。

さらに、上方太陽電池パネル２０の上方に透明の樹脂カバー３０（最上部保護層）が形成されている。したがって、上方太陽電池パネル２０はルーフ部１ｒ内において上面から太陽光を樹脂カバー３０を介して受光可能に配置されている。

図２は下方太陽電池パネル１０の構造を示す断面図である。同図に示すように、下方太陽電池パネル１０は、基材層１１、太陽電池群１２、太陽電池保護層１３及びハードコート層１４から構成される。

基材層１１は例えば耐候性に優れ、透明性を有し、比較的軽量なポリカーボネートにより構成される。基材層１１の下面に複数の太陽電池セルからなる太陽電池群１２が設けられ、太陽電池群１２の表面及び側面を覆って、絶縁性を有する太陽電池保護層１３が形成される。

一方、基材層１１の上面に透明性を有するハードコート層１４が形成される。ハードコート層１４として、透明性、耐候性に優れ、紫外線カット効果も有し、耐擦傷性に優れた素材が用いられる。このような特性を有する素材として例えばアクリル系ハードコート、シリコン系ハードコートが用いられる。

図３は下方太陽電池パネル１０、上方太陽電池パネル２０及び樹脂カバー３０それぞれの断面構造を模式的に示す説明図である。なお、図３では下方太陽電池パネル１０は収納位置１８（図１参照）に配置された状態を示している。

同図に示すように、下方太陽電池パネル１０は図２で示した構造を呈している。下方太陽電池パネル１０の上方に上方太陽電池パネル２０が固定配置される。上方太陽電池パネル２０は下方太陽電池パネル１０の移動時において、下方太陽電池パネル１０との接触が確実に回避できる空間を隔てて、下方太陽電池パネル１０の上方に配置される。

上方太陽電池パネル２０は基材層２１、太陽電池群２２及び太陽電池保護層２３から構成される。基材層２１、太陽電池群２２及び太陽電池保護層２３の素材及び形成位置等は、下方太陽電池パネル１０の基材層１１、太陽電池群１２及び太陽電池保護層１３と同様である。

ただし、上方太陽電池パネル２０は上方に樹脂カバー３０が形成されるため、ハードコート層１４に相当する層を、基材層２１に形成する必要がないため形成していない。この上方太陽電池パネル２０の上方に空間を隔てて樹脂カバー３０が形成される。なお、樹脂カバー３０は上方太陽電池パネル２０上に直接形成しても良い。

樹脂カバー３０は基材層３１及びハードコート層３２から構成される。基材層３１は下方太陽電池パネル１０の基材層１１と同様な材料で構成される。

基材層３１の上面全体にハードコート層３２が形成される。ハードコート層３２は下方太陽電池パネル１０のハードコート層１４と同様な材料で構成される。この太陽電池保護層２３がルーフ部１ｒの最上部として外部露出される。

図４は下方太陽電池パネル１０の駆動系、電源系統制御系を含む車両システムを模式的に示す説明図である。

同図に示すように、下方太陽電池パネル１０及び下方太陽電池パネル１０に関する車両システムは、日照センサ２、外気温センサ３、ボデーＥＣＵ４、蓄電部５、分配部６、駆動制御部７及び駆動機構８から構成される。

日照センサ２は日照量を検出して日照量検出情報を得、外気温センサ３は車両１の外気を検出して外気温情報を得る。

ボデーＥＣＵ４は日照センサ２及び外気温センサ３から上記日照量検出情報及び上記外気温情報を、下方太陽電池パネル１０及び上方太陽電池パネル２０の発電力に関連性がある周辺環境情報として取得し、この周辺環境情報に基づき、下方太陽電池パネル１０駆動用の制御指令Ｓ４を駆動制御部７に与える。

例えば、上記周辺環境情報から上方太陽電池パネル２０による発電力で十分と判断した場合、下方太陽電池パネル１０を収納位置１８に設定する「収納」を指示する制御指令Ｓ４を出力し、上方太陽電池パネル２０による発電力では不十分であり下方太陽電池パネル１０による発電力も必要と判断した場合、下方太陽電池パネル１０を展開位置に設定する「展開」を指示する制御指令Ｓ４を出力する。

さらに、ボデーＥＣＵ４はリモコン４１（所定の操作部）より外部操作信号を受信し、外部操作信号に基づく内容を指示する制御指令Ｓ４を駆動制御部７に与える。

駆動制御部７は制御指令Ｓ４に基づき駆動機構８を制御し、駆動機構８によって下方太陽電池パネル１０を収納位置１８と展開位置との間で駆動する。このように、ボデーＥＣＵ４及び駆動制御部７は下方太陽電池パネル１０を駆動する駆動制御部として機能する。

また、駆動制御部７は下方太陽電池パネル１０及び上方太陽電池パネル２０の太陽光発電より得られる電力を蓄電部５に蓄電させる。分配部６は蓄電部５で蓄電された電力を車両１内の負荷に適宜分配供給する。分配部６による電力供給の具体例としては、車両１の駐車時における暗電流の供給、走行時の消費電流補助等が考えられる。このように、蓄電部５及び分配部６は電源系統制御部として機能する。

このような構成における実施の形態１の太陽電池搭載車両の利用形態について説明する。

（上方太陽電池パネル２０のみの利用例）
例えば、ボデーＥＣＵ４が日照センサ２及び外気温センサ３から取得した上記周辺環境情報に基づき、上方太陽電池パネル２０のみの発電力で十分であると判断した場合、「収納」を指示する制御指令Ｓ４を駆動制御部７に与えることにより、下方太陽電池パネル１０を収納位置１８に設定することができる。

そして、上方太陽電池パネル２０によりのみによる得られる電力を蓄電部５に蓄積することができる。

また、ユーザ４０が車両１を走行させる場合、リモコン４１によって「収納」を指示する外部操作信号Ｓ４１を送信することにより、ボデーＥＣＵ４及び駆動制御部７の制御下で下方太陽電池パネル１０を収納位置１８に設定することができる。

（「下方太陽電池パネル１０＋上方太陽電池パネル２０」の利用例）
例えば、ボデーＥＣＵ４が日照センサ２及び外気温センサ３から取得した上記周辺環境情報に基づき、上方太陽電池パネル２０のみの発電力で不十分であり下方太陽電池パネル１０による発電力がさらに必要である判断した場合、「展開」を指示する制御指令Ｓ４を駆動制御部７に与えることにより、下方太陽電池パネル１０を展開位置に設定することができる。

そして、下方太陽電池パネル１０及び上方太陽電池パネル２０双方より得られる電力を蓄電部５に蓄積することができる。

このように、実施の形態１の太陽電池搭載車両は、下方太陽電池パネル１０を収納位置１８あるいは展開位置に設定することにより、上方太陽電池パネル２０のみによる発電（第１の発電）、「下方太陽電池パネル１０及び上方太陽電池パネル２０双方」による発電（第２の発電）を適宜使い分けることができるため、太陽電池発電として２種類の使用形態を実現することができる効果を奏する。

その結果、比較的簡単に太陽電池を用いた発電（第１の発電）が行え、かつ多様な使用形態（第１及び第２の発電）を有する太陽電池搭載車両を得ることができる。

この際、日照センサ２及び外気温センサ３から得られる周辺環境情報に基づき、ボデーＥＣＵ４が「収納」あるいは「展開」を指示する制御指令Ｓ４を出力するため、日照量や外気温等の周辺環境に適合して下方太陽電池パネル１０を有効利用して必要な発電力を確保することができる。

例えば、上方太陽電池パネル２０（及び下方太陽電池パネル１０）の発電利用期間における車両１の駐車時は、ボデーＥＣＵ４への電力供給を上方太陽電池パネル２０により得た電力を利用する等の対応も考えられる。

また、リモコン４１を用いて車両１のユーザ４０が下方太陽電池パネル１０の配置を直接制御することができる。

加えて、上方太陽電池パネル２０の上方の樹脂カバー３０により上方太陽電池パネル２０の受光面である上面を確実に保護することができる。したがって、上方太陽電池パネル２０は基材層２１の上面に特別な保護層（ハードコート層１４相当）を設ける必要はない。

また、下方太陽電池パネル１０の主要部となる基材層１１は比較的軽量な樹脂であるポリカーボネートで構成されるため、駆動機構８による下方太陽電池パネル１０の駆動を精度良く行うことができる。

加えて、上方太陽電池パネル２０の主要部となる基材層２１もポリカーボネートで構成されるため、ルーフ部１ｒに下方太陽電池パネル１０及び上方太陽電池パネル２０を設けることによる車両１にかかる負荷を必要最小限に抑えることができる。

（下方太陽電池パネル１０の他の利用例）
雨天時において、ユーザ４０がリモコン４１を用いて「展開」を指示する外部操作信号Ｓ４１を送信することにより、ボデーＥＣＵ４及び駆動制御部７の制御下で下方太陽電池パネル１０を展開位置に設定することができる。

前述したように、展開位置における下方太陽電池パネル１０の平面視配置領域は、車両１の乗降口の延長線上の領域を含むように設定されているため、ユーザ４０は車両１への乗降時における雨よけとして、展開位置の下方太陽電池パネル１０を利用することができ、車両の利便性の向上を図ることができる。

＜実施の形態２＞
図５はこの発明の実施の形態２である太陽電池搭載車両の展開使用時の形態を模式的に示す説明図である。

同図に示すように、車両１のルーフ部１ｒ内の収納位置１８（第１の配置）からルーフ部１ｒ外の展開位置（第２の配置）に突出された下方太陽電池パネル１０（第１の太陽電池パネル）が示されている。

なお、展開位置はルーフ部１ｒから車両１の前方向に下方太陽電池パネル１０の大部分突出した位置となり、展開位置における下方太陽電池パネル１０の平面視配置領域は、車両１のフロントガラス領域を含むように設定される。

実施の形態１と同様、下方太陽電池パネル１０の収納位置１８の上方に上方太陽電池パネル２０（第２の太陽電池パネル）が配置される。上方太陽電池パネル２０は固定され、上方太陽電池パネル２０の上方に透明の樹脂カバー３０が形成される。

なお、下方太陽電池パネル１０、上方太陽電池パネル２０及び樹脂カバー３０の構造は図２及び図３で示した構造と同様である。また、下方太陽電池パネル１０の駆動系、電源系統制御系を含む車両システムは図４で示した実施の形態１の構成と同様である。

さらに、「上方太陽電池パネル２０のみの利用例」及び「下方太陽電池パネル１０＋上方太陽電池パネル２０の利用例」も実施の形態１の場合と同様である。

（下方太陽電池パネル１０の他の利用例）
晴天時等において、ユーザ４０がリモコン４１を用いて「展開」を指示する外部操作信号Ｓ４１を送信することにより、ボデーＥＣＵ４及び駆動制御部７の制御下で下方太陽電池パネル１０を展開位置に設定することができる。

前述したように、展開位置における下方太陽電池パネル１０の平面視配置領域は、車両１のフロントガラス領域を含むように設定されているため、下方太陽電池パネル１０を展開位置に設定することにより、フロントガラスを介した車両１内への光の透過を遮ることができる。

このため、日照時における車両１内の温度上昇を抑えることができ、ユーザ４０の車両１への乗車時における不快感を低減するとともに、温度低下目的のエアコンの使用も低減させることができる。その結果、エアコン使用による二酸化炭素排出量の低減化が図れ、地球環境保護に貢献することができる。

＜実施の形態３＞
図６はこの発明の実施の形態３である太陽電池搭載車両のルーフ部１ｒの構造を模式的に示す説明図である。

同図に示すように、実施の形態３のルーフ部１ｒの構造は、下方太陽電池パネル１０及び上方太陽電池パネル２５による２段構成であり、上方太陽電池パネル２５は上面が外部に露出している。

下方太陽電池パネル１０は図２で示した構造を呈している。下方太陽電池パネル１０の上方に上方太陽電池パネル２５が固定配置される。上方太陽電池パネル２５は下方太陽電池パネル１０の移動時において、下方太陽電池パネル１０との接触が確実に回避できる空間を隔てて、下方太陽電池パネル１０の上方に配置される。

上方太陽電池パネル２５は基材層２１、太陽電池群２２、太陽電池保護層２３及びハードコート層２４から構成される。基材層２１、太陽電池群２２、太陽電池保護層２３及びハードコート層２４の素材及び形成位置等は、下方太陽電池パネル１０の基材層１１、太陽電池群１２、太陽電池保護層１３及びハードコート層２４と同様である。ハードコート層２４がルーフ部１ｒの最上部として外部露出される。

このように、上方太陽電池パネル２５はハードコート層２４を基材層２１の上面に形成している。このため、実施の形態１及び実施の形態２の３段構造（下方太陽電池パネル１０、上方太陽電池パネル２０及び樹脂カバー３０）のように、上方太陽電池パネル２５上に樹脂カバー３０を設けることなく、ハードコート層２４により基材層２１及び太陽電池群２２を確実に保護することができる効果を奏する。

なお、上方太陽電池パネル２０が上方太陽電池パネル２５に置き換わり、樹脂カバー３０が存在しない点以外において、実施の形態３の太陽電池搭載車両は、実施の形態１あるいは実施の形態２と同様である。

１ 車両
２ 日照センサ
３ 外気温センサ
４ ボデーＥＣＵ
５ 蓄電部
６ 分配部
７ 駆動制御部
８ 駆動機構
１０ 下方太陽電池パネル
２０，２５ 上方太陽電池パネル
３０ 樹脂カバー、
１１，２１，３１ 基材層
１２，２２ 太陽電池群
１３，２３ 太陽電池保護層
１４，２４，３２ ハードコート層
４１ リモコン

Claims (7)

1. ルーフ部内に収納される第１の配置、あるいは少なくとも一部が前記ルーフ部外となる第２の配置に設定可能な第１の太陽電池パネルと、
   前記ルーフ部に収納され、前記第１の配置に設定される前記第１の太陽電池パネルの上方に、上面から受光可能に配置される第２の太陽電池パネルと、
   前記第１の太陽電池パネルを前記第１及び第２の配置間で駆動する駆動機構と、
   前記第１及び第２の太陽電池パネルにより得られた電力を蓄積し、所定の車両電源系統に電源供給する電源系統制御部とを備える、
   太陽電池搭載車両。
2. 請求項１記載の太陽電池搭載車両であって、
   前記第２の太陽電池パネルの上方に配置され、その外面は耐擦傷性の優れたコーティングがなされた、透過性を有する最上部保護層をさらに備える、
   太陽電池搭載車両。
3. 請求項１あるいは請求項２記載の太陽電池搭載車両であって、
   前記第２の配置における前記第１の太陽電池パネルの平面視配置領域は、
   前記車両の乗降口の延長線上の領域を含む、
   太陽電池搭載車両。
4. 請求項１あるいは請求項２記載の太陽電池搭載車両であって、
   前記第２の配置における前記第１の太陽電池パネルの平面視配置領域は、
   前記フロントガラスの領域を含む、
   太陽電池搭載車両。
5. 請求項１ないし請求項４のうち、いずれか１項に記載の太陽電池搭載車両であって、
   前記第１及び第２の太陽電池パネルによる発電力に関連性のある周辺環境情報を検知するセンサ部と、
   前記センサ部より得られた前記周辺環境情報に基づき、前記駆動機構を制御して前記第１の太陽電池パネルの配置を制御する駆動機構制御部とをさらに備える、
   太陽電池搭載車両。
6. 請求項５記載の太陽電池搭載車両であって、
   前記駆動機構制御部は、さらに外部の所定の操作部より得られる外部操作信号に基づき、前記駆動機構を制御して前記第２の太陽電池パネルの配置を制御する、
   太陽電池搭載車両。
7. 請求項１記載の太陽電池搭載車両であって、
   前記第２の太陽電池パネルは、最上部に耐擦傷性の優れたハードコート層を有する、
   太陽電池搭載車両。

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