JP2021075192A - 移動体の太陽光発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移動体に対して太陽光パネルの設置割合をより大きくして、発電量を増大できる。【解決手段】電気自動車１の太陽光発電装置２は、電気自動車１のルーフ６の表面にキャリアを介して太陽光パネル１３として主パネル１５を取り付ける。主パネル１５の両側面にはヒンジを介して太陽光パネル１３として副パネル１６をそれぞれ開閉可能に取り付ける。不使用時には、各副パネル１６は主パネル１５を覆うように折り曲げて受光面を保護する。使用時には、主パネル１５に対して副パネル１６をそれぞれ外側に展開して１８０°開き、主パネル１５の両側に副パネル１６が並列に配設される。そのため、太陽光発電装置２の発電面積が主パネル１５の２倍になる。【選択図】図２

Description

本発明は、電気自動車等に採用可能な移動体の太陽光発電装置に関する。

近年、地球の温暖化防止や環境保護意識等の高まりにより、自動車の分野においてもガソリン自動車に代えて電気自動車やＰＨＶ（プラグイン・ハイブリット）車等が採用されている。ＰＨＶ車では、電気モータとガソリンエンジンの併用によってガソリン消費とＣＯ２の排出を抑制して遠距離走行ができる。電気自動車やＰＨＶ車は、自宅等の長時間駐車可能な場所において家庭用電源等でバッテリーを充電して、電気モータで走向する。現状では、バッテリーの満充電から電動モータでの走行距離は６０ｋｍ程度である。

電気自動車のバッテリーを充電するためには専用の充電設備が必要となる。専用の充電設備は商業施設や時間貸し駐車場、高速道路のＳＡ、ＰＡ、道の駅、ガソリンスタンドなどの公共の場所に設置されつつある。しかし、充電設備の数は少なく、まだ一般的ではない。このため、いつでもどこでも充電できる、というわけにはいかない。しかも、専用の充電設備を用いた場合でも、充電時間が長い割に走行距離が短いという問題がある。

一方、充電設備がない場所で車両のバッテリー等を充電するために、ソーラパネルを車両のルーフに搭載した車両が出現してきている。例えば特許文献１に記載された電気自動車１００では、図８に示すように、自動車のルーフ１０１にモジュールブラケット１０２を介して太陽光パネル１０３を取り付けている。電気自動車のルーフ１０１に太陽光パネル１０３を設置することで、周囲に光を遮るものがなく走行中も含めて充電が可能である。

実用新案登録第３２１７９６０号公報

しかしながら、この太陽光パネル１０３は電気自動車１００の車体の投影面積と比較して、太陽光パネル１０３の面積が相対的に小さい。このため、バッテリーへの充電時間が長くかかるという欠点がある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、移動体に対して太陽光パネルの設置割合をより大きくして、発電量を増大できる移動体の太陽光発電装置を提供することを目的とする。

本発明による移動体の太陽光発電装置は、移動体の表面に取り付けられた太陽光パネルによって発電する移動体の太陽光発電装置であって、太陽光パネルは、移動体の表面に取り付けられた主パネルと、主パネルに対して展開可能または移動可能に配設された副パネルと、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、発電時には、太陽光パネルの主パネルに重ねられた副パネルを主パネルに対して外側に展開させるか移動させることで、主パネルと副パネルの両方で太陽光を受光して太陽光発電できる。太陽光発電された電力によって例えば移動体の充電等ができる。

また、副パネルは主パネルを覆うように折り曲げられ、主パネルから展開して開くことが好ましい。
太陽光発電装置の不使用時には主パネルに副パネルが重ねられて互いに保護され、使用時には副パネルを主パネルから展開させて主パネルと副パネルの両方で太陽光を受光して発電できる。

また、副パネルは主パネルの上側または下側に重ねられ、主パネルから外れる方向に移動させることが好ましい。
太陽光発電装置の不使用時には主パネルに副パネルが重ねられて保護され、使用時には副パネルを主パネルから外れる方向に移動させることで主パネルと副パネルの両方で太陽光を受光して発電できる。

また、移動体は自動車であり、主パネルは自動車のルーフに取り付けられていることが好ましい。
電気で駆動する自動車において、自動車のルーフに主パネルが取り付けられていて走行時等の太陽光発電装置の不使用時には主パネルに副パネルが重ねられ、駐車時等の使用時には主パネルと副パネルが並列に並べられるため太陽光パネルの受光面積が増大され、発電能力が高くなって充電時間が短くなる。

本発明による移動体の太陽光発電装置は、移動体の表面に設けた主パネルに対して副パネルを展開可能または移動可能に配設したので、太陽光発電時に主パネルと副パネルが並べられて太陽光パネルの設置面積をより大きくとることができる。しかも、不使用時には副パネルを主パネルに重ねてコンパクトに保持できるため、走行時や他の移動体の邪魔になること等を防止できる。

本発明の第一実施形態による電気自動車の太陽光発電装置の折り畳み状態の平面図である。 図１に示す太陽光発電装置の展開状態の平面図である。 第二実施形態による電気自動車の太陽光発電装置の折り畳み状態の平面図である。 図３に示す太陽光発電装置の展開状態の平面図である。 第二実施形態による電気自動車の太陽光発電装置の折り畳み状態の平面図である。 図５に示す太陽光発電装置の展開状態の平面図である。 第二実施形態による電気自動車の太陽光発電装置の変形例を示す側面図である。 従来例による電気自動車の平面図である。

以下、本発明の各実施形態による電気自動車の太陽光発電装置について添付図面により説明する。
図１及び図２は、第一実施形態による電気自動車１の太陽光発電装置２を示す平面図である。本実施形態による電気自動車１の太陽光発電装置２は、例えば自宅や勤務先の駐車場、ショッピングセンターの駐車場等で長時間の停車中に太陽光発電によって充電しようとするものである。
図１に示す電気自動車１は、車体３の表面にボンネット５とルーフ６とを有しており、ボンネット５とルーフ６の間に前部ガラス窓７、両側部８と背部９にもそれぞれルーフ６との間に側部ガラス窓１０及び背部ガラス窓１１が設置されている。

電気自動車１のルーフ６には、ほぼ全域に太陽光発電装置２の太陽光パネル１３が取り付けられている。ルーフ６には例えば四角形枠状のキャリア１４がネジ等で取り付けられ、キャリア１４の上部には四角形板状の主パネル１５がネジ等で固定されている。なお、主パネル１５はキャリア１４を介することなく直接ルーフ６に取り付けてもよい。主パネル１５は図２に示すように長方形板状に形成されている。
主パネル１５の両側部の縁部には図示しないヒンジ等を介して開閉可能な２枚の副パネル１６がそれぞれ取り付けられている。太陽光パネル１３は主パネル１５と副パネル１６で構成され、副パネル１６は主パネル１５の１／２幅で１／２面積の四角形板状に形成されている。そのため、２枚の副パネル１６は観音扉のように主パネル１５を開閉可能とされている。

図２に示すように、主パネル１５はルーフ６と反対側の面に太陽光の受光面１５ａが設けられ、副パネル１６は、主パネル１５から電気自動車１の両サイドに開いた状態で、太陽光が照射される上側に太陽光の受光面１６ａが設けられている。この状態で、２枚の副パネル１６はルーフ６の両側に展開した状態になり、ヒンジを介して主パネル１５と並列に保持されている。
この状態で、太陽光パネル１３は主パネル１５の２倍の受光面積になり、単位時間当たりの充電量が２倍に増大するため充電時間が速くなる。そして、図１に示すように、２枚の副パネル１６を主パネル１５の上に閉じると各受光面１５ａ、１６ａが向かい合わせになり、各受光面１５ａ、１６ａを保護して発電できない。

なお、主パネル１５に対して２枚の副パネル１６を１８０度開くと隣りの自動車等に影響を与える場合には、副パネル１６の開き具合を適宜角度、例えば１５０°程度に留めて斜めに保持することができる。或いは、太陽の向きに応じて副パネル１６の開き角度を調整したりしてもよい。

上述のように本第一実施形態による電気自動車１の太陽光発電装置２によれば、電気自動車１の停車状態で、主パネル１５の両側に副パネル１６を並列に開いた状態で太陽光の受光面積を主パネル１５の２倍に広げることができる。そのため、太陽光発電の受光量を増大できて充電時間を短縮できる。
しかも、太陽光発電をしない場合には、副パネル１６を主パネル１５の上に折り畳むことでルーフ６の上に主パネル１５の面積内で小さく保持できる。この場合、主パネル１５及び副パネル１６は折り畳んだ副パネル１６の裏面で覆われて保護されるため、風雨等に晒されて劣化したり損傷したりせず寿命を長期化できる。

以上、本発明の第一実施形態による電気自動車１の太陽光発電装置２について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜の変更や置換等が可能であり、これらはいずれも本発明に含まれる。以下に、本発明の他の実施形態や変形例等について説明するが、上述の実施形態と同一または同様な部分、部材には同一の符号を用いて説明を省略する。

次に本発明の第二実施形態による電気自動車１の太陽光発電装置２Ａについて図３及び図４により説明する。
図３及び図４において、電気自動車１のルーフ６には、太陽光パネル１３として、四角形板状、例えば縦長の長方形板状の主パネル２０がキャリア１４を介して、または直接取り付けられている。主パネル２０の受光面２０ａは上面（太陽光）側に設けられている。
主パネル２０の前端部２０ｂには例えばヒンジを介して前側副パネル２１が１８０度開放可能に取り付けられている。主パネル２０の後端部２０ｃには例えばヒンジを介して後側副パネル２２が１８０度開放可能に取り付けられている。外側に展開された前側副パネル２１と後側副パネル２２の上面に受光面２１ａ、２２ａが設けられている。

図４において、自動車は一般に前側のボンネット５が後ろ側のハッチバックやリアボンネット等の背部９より長く形成されている。これに対応して、前側副パネル２１は後側副パネル２２よりも長く形成され、その分、後側副パネル２２は短い。そのため、前後に展開された前側副パネル２１と後側副パネル２２は平面視で電気自動車１の車体より外側に突出していない。なお、前側副パネル２１と後側副パネル２２の一方または両方が車体より突出して配置されてもよい。
太陽光パネル１３の不使用時には、図３に示すように、前側副パネル２１と後側副パネル２２は主パネル２０上に折り曲げられて覆われ、前側副パネル２１と後側副パネル２２の端部同士が当接または近接している。

本実施形態においても、主パネル２０に対して前側副パネル２１と後側副パネル２２を前後に１８０度開くと一部が突出して隣りの自動車に影響する場合には、前側副パネル２１及び/または後側副パネル２２の開き具合を１８０°より小さい適宜角度に留めて斜めに保持することができる。また、太陽の向きに応じて受光面積の低下を抑制できるように前側副パネル２１と後側副パネル２２の開き角度を調整してもよい。

本第二実施形態による電気自動車１の太陽光発電装置２Ａにおいても、主パネル２０の前後両側に前側副パネル２１と後側副パネル２２を開いた状態で太陽光の受光面積を主パネル２０の２倍に広げることができ、太陽光発電の受光量を増大して充電時間を短縮できる。しかも、前側副パネル２１と後側副パネル２２を主パネル２０の前後方向に開くため、電気自動車１の車体から突出する恐れが小さく、他の車と干渉することなく停車状態で太陽光発電を行うことができる。
また、太陽光発電をしない場合には、前側副パネル２１と後側副パネル２２を主パネル２０の上に折り畳むことでルーフ６の上に小さく収納でき、受光面２０ａ、２１ａ、２２ａを保護できる。

次に本発明の第三実施形態による電気自動車１の太陽光発電装置２Ｂについて図５及び図６により説明する。
図５において、電気自動車１のルーフ６には、太陽光パネル１３として、四角形板状、例えば縦長の長方形板状の主パネル２０がキャリア１４を介して取り付けられている。ルーフ６と主パネル２０との間には所定間隔の空間が形成されている。主パネル２０の受光面２０ａは上面側に設けられている。主パネル２０とルーフ６との間の前側の空間には前側副パネル２４が前後方向にスライド可能にキャリア１４に保持されている。主パネル２０とルーフ６との間の後ろ側の空間には後側副パネル２５が前後方向にスライド可能にキャリア１４に保持されている。前側副パネル２４と後側副パネル２５は主パネル２０の下側でスライド移動させることで主パネル２０の前後位置に出没可能とされている。

前側副パネル２４は後側副パネル２５よりも長さが大きく形成されており、しかも前側副パネル２４と後側副パネル２５の長さの合計は主パネル２０の長さと同等に設定されている。そのため、前側副パネル２４と後側副パネル２５を主パネル２０の下側に収納した状態で、前側副パネル２４と後側副パネル２５のスライド方向後端面は互いに当接するかストッパーによって近接した位置で停止させられ、各先端面は主パネル２０の前後端部に重なる位置に保持される。

図６に示すように、前側副パネル２４と後側副パネル２５を主パネル２０の前後方向に突出させた状態で、前側副パネル２４と後側副パネル２５の受光面２４ａ、２５ａは主パネル２０と重ならない位置に一列に保持される。これによって、本実施形態による太陽光発電装置２Ｂは主パネル２０の受光面積の２倍の受光面積で受光できる。しかも、前側副パネル２４の受光面積は後側副パネル２５の受光面積より大きく、電気自動車１の車体から外側に突出しないように保持することができる。

本実施形態による太陽光発電装置２Ｂは主パネル２０が常時むき出しであるが、前側副パネル２４及び後側副パネル２５は不使用時には主パネル２０の裏面側に隠すことができるため、破損や劣化等を生じることを抑制できて耐久性が向上する。或いは、前側副パネル２４及び後側副パネル２５は主パネル２０の上側でスライド移動するように配設してもよい。

なお、前側副パネル２４と後側副パネル２５の長さの合計は主パネル２０の長さと同一でなくてもよく、主パネル２０の長さより大きくても小さくてもよい。前側副パネル２４と後側副パネル２５の合計長さを主パネル２０の長さより大きく設定すると、太陽光発電装置２Ｂの受光面積を主パネル２０の受光面積の２倍より大きくできて発電量が増大する。この場合、太陽光パネル１３の不使用時には前側副パネル２４及び/または後側副パネル２５を主パネル２０の裏面にスライド移動させても、一部が主パネル２０の前後部から突出している。
また、前側副パネル２４と後側副パネル２５の合計長さを主パネル２０の長さより短く設定すると、発電量は低減するが発電時における前側副パネル２４と後側副パネル２５の突出量が小さくなるため、車体から外側に突出して他の車に影響を与える可能性がより小さくなる。

なお、第一の実施形態による電気自動車１の太陽光発電装置２の変形例として、ルーフ６上にキャリア１４を介して取り付けた主パネル１５に対して、２枚の副パネル１６を左右両側にスライドするように構成してもよい。この場合、主パネル１５の下側に一方の副パネル１６を左方向(窓ガラス１０方向)にスライドさせて出没可能に配設し、他方の副パネル１６を右方向にスライドさせて出没可能に配設してもよい。

図７は第二実施形態の変形例による電気自動車１の太陽光発電装置２Ｃを示すものである。図７において、太陽光パネル１３の主パネル２０の前端部にヒンジを介して前側副パネル２７が設けられ、後端部にはヒンジを介して後側副パネル２８が設けられている。本変形例では、前側副パネル２７の長さが大きくて開閉操作しにくいため、ヒンジを介して第一前側副パネル２７ａと第二前側副パネル２７ｂとに分離している。同様に、後側副パネル２８も、ヒンジを介して第一後側副パネル２８ａと第二後側副パネル２８ｂとに分離している。

そのため、太陽光発電のために主パネル２０から前側副パネル２７を開く場合には、第一前側副パネル２７ａと第二前側副パネル２７ｂを折り曲げて展開作動し、その後に第二前側副パネル２７ｂを展開作動することができる。後側副パネル２８を開く場合には、第一後側副パネル２８ａと第二後側副パネル２８ｂを折り曲げて展開作動し、その後に第二後側副パネル２８ｂを展開作動することができる。前側副パネル２７と後側副パネル２８を閉じる場合には、展開作動と逆の動作で閉じることができる。
なお、前側副パネル２７と後側副パネル２８は各２枚に限らず３枚以上に分離されていてもよく、一方のみが複数に分離されていてもよい。

また、上述した各実施形態や変形例による太陽光発電装置２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃは電気自動車１のルーフ６に展開可能またはスライド可能に取り付けたが、本発明はこのような構成に限定されない。例えば、列車の屋根や船舶の屋上等の各種移動体に取り付けて停車時または移動時等に発電するようにしてもよい。

１ 電気自動車
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ 太陽光発電装置
６ ルーフ
１３ 太陽光パネル
１４ キャリア
１５、２０ 主パネル
１５ａ、１６ａ、２０ａ、２１ａ、２２ａ、２４ａ、２５ａ 受光面
１６ 副パネル
２１、２４、２７ 前側副パネル
２２、２５、２８ 後側副パネル

Claims (4)

1. 移動体の表面に取り付けられた太陽光パネルによって発電する移動体の太陽光発電装置であって、
   前記太陽光パネルは、
   前記移動体の表面に取り付けられた主パネルと、
   前記主パネルに対して展開可能または移動可能に配設された副パネルと、
   を備えたことを特徴とする移動体の太陽光発電装置。
2. 前記副パネルは前記主パネルを覆うように折り曲げられ、前記主パネルから展開して開くことができる請求項１に記載された移動体の太陽光発電装置。
3. 前記副パネルは前記主パネルの上側または下側に重ねられ、前記主パネルから外れる方向に移動させることができる請求項１に記載された移動体の太陽光発電装置。
4. 前記移動体は自動車であり、
   前記主パネルは前記自動車のルーフに取り付けられている請求項１から３のいずれか1項に記載された移動体の太陽光発電装置。
   

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