JP3168605U - Photovoltaic generator structure for charging electric vehicles - Google Patents
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Abstract
【課題】電気自動車用の充電器として、電気自動車に装着し、コンパクトに収容した太陽光発電機構造を提供する。【解決手段】自動車の屋根上のラックステイに取付けたラックに、側面又は上面が開放可能な収納箱を設置し、収納箱にシート状のフレキシブル太陽電池を収納する。【選択図】図4The present invention provides a solar power generator structure mounted on an electric vehicle and housed compactly as a charger for the electric vehicle. A storage box is provided on a rack attached to a rack stay on a roof of an automobile, and a storage box whose side or upper surface is openable is installed, and a sheet-shaped flexible solar cell is stored in the storage box. [Selection diagram] FIG.
Description
本考案は、電気自動車で遠隔地へ出かける場合に、キャンプ場或いは停車場において、容易に充電を可能にする電気自動車用の太陽光発電機構造に関する。 The present invention relates to a solar power generator structure for an electric vehicle that can be easily charged at a campsite or a stop when going out to a remote place by an electric vehicle.
検索項目として公開特許公報と公開実用新案公報の要約と請求の範囲及び公報全文を選択して、電気自動車用の太陽発電システム、自動車用のモバイル太陽電池、自動車用のフレキシブル太陽電池を検索キーワードとして検索したが、ヒット件数はゼロ件であった。同様に電気自動車用及び太陽光発電システムをキーワードとして検索すると、1件が検索できた。高速道路の屋根に太陽電池を取付け、高速道路の駐車エリアで給電する太陽光発電システムであった(特許文献1)。 Select the summary of the published patent gazette and the published utility model gazette as the search items, the claims and the full text of the gazette, and search for solar power generation systems for electric vehicles, mobile solar cells for vehicles, flexible solar cells for vehicles as search keywords I searched, but the number of hits was zero. Similarly, when searching for electric vehicles and solar power generation systems as keywords, one item could be searched. It was a solar power generation system in which a solar cell is attached to a highway roof and power is supplied in a parking area on the highway (Patent Document 1).
つぎに、公開特許公報フロントページ検索において、電気自動車及び充電用太陽電池をキーワードとして検索した。太陽電池パネルを単に貼り付けるものであった(特許文献2)。電気自動車及び充電用太陽電池をキーワードとして、公開特許公報と公開実用新案公報を検索すると、同じ特許文献2が検索され、それ以外の特許と実用新案は検索されなかった。 Next, in the published patent publication front page search, electric vehicles and charging solar cells were searched as keywords. A solar cell panel was simply pasted (Patent Document 2). When searching an open patent gazette and an open utility model gazette using an electric vehicle and a solar cell for charging as keywords, the
さらに、電気自動車用及び太陽電池をキーワードとして、再度、公開特許公報と公開実用新案公報の要約と請求の範囲及び公報全文で検索し9件がヒットした。特許技術としてはリチウム電池や蓄電池セルの過充電を抑制するバッテリ蓄電装置の特許であり、本考案に類似するものはなかった(特許文献3及び4)。
一方、モバイルソーラーユニットとして、可搬式ソーラー発電機が、公開されている(技術文献1)。すなわち、フレキシブル型のアモルファス太陽電池を使用して、持ち運び可能な太陽発電機を発表している。フィルム状の太陽電池シートを、プロジェクタースクリーンの巻き取り技術と融合させたものである。どこでも発電が可能で、災害時の情報端末用として、学校や公民館向けの備品としての活用やイベントやレジャー用など電源のない所での利用が考えられている。 On the other hand, a portable solar generator has been released as a mobile solar unit (Technical Document 1). That is, a portable solar generator using a flexible amorphous solar cell has been announced. A film-like solar cell sheet is fused with a projector screen winding technology. Power generation is possible everywhere, and it is considered to be used as an information terminal at the time of disaster, as equipment for schools and public halls, and in places where there is no power source for events and leisure.
また、従来から開発されている一般家屋の屋根に見られる平板状の太陽電池パネルを装着したキャンピングカーが、実用化されている。産学連携技術により化合物太陽電池を搭載して、サウス・アフリカン・ソーラーチャレンジ2010において、出力1.8kwで、4000kmのコースを、時速90kmで走破している(技術文献2)。In addition, a camper equipped with a flat solar cell panel found on a roof of a general house, which has been conventionally developed, has been put into practical use. A compound solar cell is mounted by industry-academia collaboration technology, and the South African Solar Challenge 2010 runs through a 4000 km course at 90 km per hour with an output of 1.8 kW (Technical Reference 2).
富士電機ホールディングス、プレスリリース2010年11月2日Fuji Electric Holdings, press release November 2, 2010
シャープ ニュースリリース 2010年10月4日Sharp News Release October 4, 2010
以上の背景技術において、電気自動車向けの充電用として、シート状の軽量な積載型の太陽光発電機としては、実用化されていないことが分った。車両に設置して移動する時には、コンパクトであって、太陽光発電する時に、車両に積載した面積から数倍以上の面積に展開でき、電気自動車の電池に充電できる太陽光発電機は、未開拓のところであった。 In the above background art, it turned out that it is not put into practical use as a sheet-like light loadable solar generator for charging for an electric vehicle. Solar power generators that are compact when installed in vehicles and that can be deployed several times more than the area loaded on vehicles when generating solar power, and that can charge the batteries of electric vehicles, have not yet been developed It was at the place.
本考案者は、1電気自動車用の充電器として活用するための軽量化とコンパクト化の追求、2電気自動車に装着しコンパクトに収容した太陽光発電機について、簡便で広い集光面積への展開性、3太陽光発電機の充電後の収納性等を課題として検討を重ね本考案に至った。 The inventor has pursued a reduction in weight and compactness for use as a charger for 1 electric vehicle, 2 deployment of a solar power generator mounted in an electric vehicle and housed in a compact, simple and wide condensing area As a result, the present invention has been repeatedly studied with regard to the characteristics, storage properties after charging of the solar power generator, and the like.
一つは、車両の屋根に収納した電気自動車の充電用太陽光電池の2倍から4倍の面積への展開を可能にする充電用太陽光電池構造、二つ目は、おりひめ・ひこぼしの衛星の太陽電池の展開構造、又は扇型の収納と展開性、第三は、ブラインドのように巻き出しと巻き取り構造、さらに、ミウラ折りの太陽光電池の展開構造等を発展させて、本考案に至った。 The first is a solar cell structure for charging that can expand to 2 to 4 times the area of a solar cell for charging an electric vehicle housed on the roof of a vehicle. The second is a satellite of Orihime / Hikoboshi. The solar cell deployment structure, or fan-shaped storage and deployment, and the third, the unwinding and winding structure like a blind, and the deployment structure of a Miura-folded solar cell, etc. were developed to arrive at the present invention. It was.
1回転方式の面積拡大方法として、矩形のシート状の太陽光電池をフレームに納めて、それぞれ隅のエッジに近いところに回転軸を設けて、その軸を中心に4枚のフレームを回転させて展開できる構造とする。最低2倍の面積拡大は容易である。回転軸には、充電池につなぐ電線を収納できる構造とした。この場合、電気自動車の屋根での展開ができる。 As a one-rotation method, the rectangular sheet-shaped solar cell is placed in a frame, and a rotating shaft is provided near each corner edge, and the four frames are rotated around that axis. A structure that can be used. It is easy to enlarge the area at least twice. The rotating shaft has a structure that can store the electric wire connected to the rechargeable battery. In this case, it can be deployed on the roof of the electric vehicle.
2扇のように折りたたまれたシート状の太陽光電池を、開いて、面積を数倍以上に拡大する。フィルム状のアモルファス電池シートを採用するとやり易い。図2のように、直線的に一方向に折りたたむ構造でも5倍の面積には展開できる。束縛を外せば、ばねによって、展開する方法を採用してもよい。この場合、電気自動車の屋根から伸張させて、太陽光に向けて展開する。 A sheet-like solar cell folded like two fans is opened to enlarge the area several times or more. It is easy to use a film-like amorphous battery sheet. As shown in FIG. 2, even a structure that is linearly folded in one direction can be expanded to an area five times as large. If the binding is removed, a method of unfolding with a spring may be adopted. In this case, it extends from the roof of the electric vehicle and deploys toward sunlight.
3は、家屋の窓にあるブラインドのように巻き込んで収納してある太陽光発電シート面を太陽光に向けて引き出して充電する。充電が終われば、電気自動車の屋根に収納して車両は移動できる。 3 is charged by pulling out the photovoltaic power generation sheet surface that is rolled up and stored like a blind in a window of a house toward sunlight. When charging is completed, the vehicle can be moved by being stored on the roof of the electric vehicle.
4さらに、10数倍に拡大したい時には、シート状の太陽光電池を、ミウラ折りのように折りたたんで収納できる構造とし、一端を引っ張ることにより図6と図7に模式的に示すように、15倍の面積展開を可能にする構造とした。 4 Further, when it is desired to expand the magnification by 10 or more times, the sheet-like photovoltaic cell can be folded and stored like a Miura fold, and by pulling one end, as shown schematically in FIGS. 6 and 7, the magnification is 15 times. The structure enables the development of the area.
色々の構造の電気自動車に対して、また必要な発電量によって、太陽光電池の展開構造を選択できる。太陽光発電は、太陽電池の面積の拡大とともに発電量が大きくなるので、車両の構造に合わせて、総面積を計算して取付ける。折りたたまれた太陽電池を太陽の方向に向けて展開することで、発電効率は高くなる。図4と図5は、その一例であり車の屋根から地上に向けて斜めに展開することによって、地面に水平や垂直に展開するよりも太陽光を長時間受光できるため、発電効率が高い。展開するシート状の太陽光電池の先端や途中には、支え棒の構造を持たすことも可能である。 The deployment structure of photovoltaic cells can be selected for various types of electric vehicles and according to the amount of power generation required. In the case of solar power generation, the amount of power generation increases as the area of the solar cell increases, so the total area is calculated and installed in accordance with the structure of the vehicle. The power generation efficiency is increased by deploying the folded solar cell toward the sun. FIG. 4 and FIG. 5 are examples of this, and the power generation efficiency is high because sunlight can be received for a long time by deploying obliquely from the roof of the car toward the ground, rather than deploying horizontally or vertically on the ground. It is also possible to have a support rod structure at the tip or middle of the sheet-like solar cell to be developed.
屋根の広い車両の場合には、屋根に取付けたシート状の太陽電池を、平面内で回転軸を中心に回転させて2倍の面積に展開させて屋根の全面で発電させることができる。図1により説明する。図1は、4枚のシート状の太陽電池である。1が回転軸で、2は左回転で5の下に入る。3は、右回転で4の下に収まる。太陽電池が2倍の面積に拡大できれば良い時には便利である。この場合、回転軸の所に、電線を収納して回転が可能な配線構造とする必要がある。In the case of a vehicle with a wide roof, a sheet-like solar cell attached to the roof can be rotated around the rotation axis in a plane and expanded to a double area to generate power on the entire surface of the roof. This will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows four sheet-like solar cells. 1 is a rotation axis, 2 is a left rotation and enters under 5. 3 fits under 4 by turning right. It is convenient when the solar cell can be expanded to double the area. In this case, it is necessary to provide a wiring structure in which the electric wire is accommodated and rotated at the rotating shaft.
次に、折りたたむ方法で展開する事例を二つ示す。直線状に折りたたむ方法を図2aと図2bに、扇子のように折りたたむ方法の事例を図3に示した。前者では、長方形の太陽光電池が折りたたまれていたものを、図2に示すようにアンフォールドして展開させて、折りたたみ面積の5倍の面積に展開できる。Next, we will show two examples of deployment using the folding method. 2a and 2b show a method of folding linearly, and FIG. 3 shows an example of a method of folding like a fan. In the former case, a rectangular solar cell folded can be unfolded and expanded as shown in FIG. 2, and can be expanded to an area five times the folding area.
図3は、扇子の模式図であり、この展開も面積的には、有利な展開である。図3bのように重ねて折りたたんでおけば、面積の展開率は、大きいものとなる。電気自動車の屋根の端に収納した太陽電池を展開して、図3aのように4分の1の円、さらに展開して半円形に広げることができる。図4は、図2の構造の4枚のシート状太陽光電池を、小型電気自動車より展開した模式図である。 FIG. 3 is a schematic diagram of a fan, and this development is also an advantageous development in terms of area. If folded and folded as shown in FIG. 3b, the expansion ratio of the area becomes large. The solar cell housed at the end of the roof of the electric vehicle can be developed and expanded into a quarter circle as shown in FIG. FIG. 4 is a schematic diagram in which four sheet-like solar cells having the structure of FIG. 2 are developed from a small electric vehicle.
図5は、キャンピング等レジャーに使用する大型の電気自動車の屋根への取付けを模式的に図示したものである。比較的平らな屋根に、ラックステイを使用して、アルミ製のラックを取付け、それに折りたたんだ太陽電池或いは巻き込んだフレキシブル太陽電池シートを収納したボックスを設け、充電時にはそれより太陽電池を引き出して、その先端を地上に固定して発電と充電を行う。 FIG. 5 schematically illustrates the attachment of a large electric vehicle used for leisure such as camping to the roof. On a relatively flat roof, using a rack stay, attach an aluminum rack, provide a box containing a folded solar cell or a flexible solar cell sheet, and pull out the solar cell from it when charging, The tip is fixed on the ground to generate and charge.
折りたたみ方式で、15倍の面積に展開できる折り方がある。ミウラ折りである。図6が、太陽光電池シートを、そのミウラ折りの縦5列、横3列並べた平面模式図である。実線を山に、破線を谷になるように折り込むと太陽光電池シートが重なった図7aのようなものとなる。 There is a folding method that can be expanded to 15 times the area. Miura fold. FIG. 6 is a schematic plan view in which photovoltaic cell sheets are arranged in five rows and three rows of Miura folds. When folded so that the solid line is a mountain and the broken line is a valley, the solar cell sheets overlap each other as shown in FIG. 7a.
図6の5度程度傾いている点線と実線で囲まれた所に、太陽光発電シートが貼り付けてある。この15枚の太陽光電池シートを、ミウラ折りに折りたたむと面積は15分の1となる。折りたたんだ状態で、電気自動車の屋根に載せて、移動ができる。晴天であれば、図7aから図7bのように端を牽引してアンフォールドして展開して電気自動車から垂下して発電させ、電池に充電できる。 A photovoltaic power generation sheet is affixed to a place surrounded by a dotted line and a solid line which are inclined by about 5 degrees in FIG. When these 15 solar battery sheets are folded into Miura folds, the area becomes 1/15. In the folded state, it can be moved on the roof of an electric vehicle. If the weather is fine, the end can be pulled, unfolded and deployed as shown in FIGS. 7a to 7b, drooped from the electric vehicle to generate power, and the battery can be charged.
図5によって説明する。8本のラックステイによって、電気自動車の屋根にフレームを設置した。その上に、太陽電池シートを収納したボックスを取付けた。電気自動車のサイドに向けて、太陽電池シートの引出し口を設けて、取出しと収納を可能にした。キャンプ場に到着した後、消耗した電力分を充電するために、太陽電池収納ボックスからシート状の太陽電池シートを太陽光に向けて引き出した。その先端は、地面に固定した。太陽が高い時には、傾斜を緩やかにするために支え棒に取り付けることも出来る。引出しは手で行い、収納はばねの力によった。 This will be described with reference to FIG. A frame was installed on the roof of the electric vehicle with eight rack stays. On top of that, a box containing a solar cell sheet was attached. Toward the side of the electric vehicle, a solar cell sheet outlet was provided to allow removal and storage. After arriving at the campsite, a sheet-like solar cell sheet was pulled out from the solar cell storage box toward sunlight to charge the consumed power. The tip was fixed to the ground. When the sun is high, it can be attached to a support bar to make the slope gentler. The drawer was done by hand and the storage was by the spring force.
電気自動車が普及しつつある。しかしガソリン車と比較して、まだ走行距離は短い。今後は、インフラ整備が進み、量販店や自宅での充電が可能になると考えられる。しかし、キャンプや登山等のレジャーにおいて、充電が必要な場合が想定される。本考案は、遠出した場合に、手軽に電気自動車に充電が出来るように、電気自動車において、太陽光発電機の収納と展開が出来る構造を供するものである。充電後の電気自動車の走行距離が、ガソリン車並になるまで、利用可能性がある。 Electric vehicles are becoming popular. However, the mileage is still short compared to gasoline cars. In the future, infrastructure development will progress and charging at mass retailers and homes will be possible. However, there are cases where charging is necessary in leisure activities such as camping and mountain climbing. The present invention provides a structure capable of storing and deploying a solar power generator in an electric vehicle so that the electric vehicle can be easily charged when going out. There is a possibility of use until the mileage of an electric vehicle after charging is comparable to that of a gasoline vehicle.
1 4枚の太陽電池の回転軸
2 5の下から左回転して出た太陽電池シート
3 4の下から右回転して出た太陽電池シート
4 3の上にあった太陽電池シート
5 2の上にあった太陽電池シート
6 5枚の太陽電池シートが折りたたまれている模式図
7 フレキシブル太陽電池シートの模式図
8 太陽電池を貼り付けたベースシート
9 扇状に展開したフレキシブル太陽電池シートの山
10 扇状に展開したフレキシブル太陽電池シートの谷
11 フレキシブル太陽電池シートの端を取付けた扇のフレームの模式図
12 太陽電池シートを積載した電気自動車の屋根の展開模式図
13 電気自動車のハンドルの模式図
14 電気自動車のライトの模式図
15 太陽光電池の収納ボックスの模式図
16 折りたたみから展開した太陽光電池シートの模式図
17 ラックステイによる太陽電池の収納ボックスの取付けの模式図
18 アルミニウムフレーム架台
19 フレキシブル太陽電池シートの巻込み収納ボックスの模式図
20 巻き出したフレキシブル太陽電池シート
21 太陽光発電シートを支えるプレート
22 実線の所の山折り
23 破線の所の谷折り1 Rotating
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JP2011000621U JP3168605U (en) | 2011-01-20 | 2011-01-20 | Photovoltaic generator structure for charging electric vehicles |
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JP3168605U true JP3168605U (en) | 2011-06-23 |
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Family Applications (1)
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JP2011000621U Expired - Lifetime JP3168605U (en) | 2011-01-20 | 2011-01-20 | Photovoltaic generator structure for charging electric vehicles |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014014228A (en) * | 2012-07-04 | 2014-01-23 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Power generator, method for installing and removing sheet, and hood storing mechanism |
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2011
- 2011-01-20 JP JP2011000621U patent/JP3168605U/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014014228A (en) * | 2012-07-04 | 2014-01-23 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Power generator, method for installing and removing sheet, and hood storing mechanism |
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