JP3709527B2 - 自動車用の電気補充装置 - Google Patents

Description

本発明は自動車、主にガソリンエンジンの乗用車の燃費を向上させることに関する

モーターの動力を主体とする自動車にソーラーパネルを搭載するというものはあった。また、ディーゼル車、ガソリン車用に小さなソーラーパネルを常時、バッテリーに並列つなぎにするという一部の会社が販売する商品と、別の会社が販売しているもので小さなソーラーパネルがシガーソケットに接続され、車の運転時の電気の充電を認めるものは商品としてある。これら、今までの商品化された車用の小さなソーラーパネル充電器は微弱な発電で、窓際に１個置くという構成で、アピールポイントを電気が一般の車より幾分多めとしていて、低公害のためとしたものではない。ところで、自動車とは異なる業界を見渡してみても発明者の装置ほど、二酸化炭素削減と有害排気ガス削減を誘導している装置等見かけることが無い。エンジンで走る現行の車に中規模・大規模のソーラーパネルを搭載することで得られる新しい境地に気付く者はいなかった。

過去の比較対照の文献。本願発明とは、電気配線が異なる。
特開２００２−３０９６２２号公報

二酸化炭素問題が叫ばれる今、コストと低公害と実用性と現実性をより極め、一驚するほどの安い低公害車を作らなければならない。エンジンで走る車、モーターの動力を主体とする自動車、燃料電池自動車などあるが、最も普及しているエンジンで走る車を簡易改造することが最も急務であると思われた。本発明はこれらの問題を解決するためになされたものである。

１９９０年ごろ、発明者は自動車関係の書籍とテレビ番組を見て、ある想像を抱いた。「自動車は、電気を発電機から得るが、その発電機は、エンジンを回転させることで動き、発電できる。逆の見方をすれば、自動車は、外部から、電気を得ることが出来ない構造をしている。車を出発地点から目的地点に移動させる際のエンジン回転数の総計が電気発生量の限度とも言える。より低公害の車が要るこれからの時代に燃費のよい車とは何か。出発地点から目的地点までの移動で、自然給器の車の場合、エンジン回転数が小さければ燃料消費が少なくて済む。確かにこれなら燃費はいいが、エンジンの総回転数が少ない車とは、どんな印象の車になるのか。また、発想を変えて、外部から電気を得ることが出来る車は、どんな車になるのか。」と考えた。外部から電気を得ることが出来る車の形としては、［０００５−１］ソーラーパネルを、車に搭載する［０００５−２］風車を用いる発電機を、車に搭載する［０００５−３］トローリーバスのように高架線にアンテナ状のものを接触させる車が浮かんだ。どんな効果や使い勝手の良さが出るのかは、ピンとこなかった。

１９９０年代半ば、乗用車の燃費向上について、発明者は研究していた。どういった乗り方が、最もコストが安くなるのか。自宅近くのカー用品店とホームセンターに自動車のためにどんな商品があるのか、書籍としてどんな参考文献があるのか調べ、仕事に使う車に購入した商品を取り付けていった。燃費を向上させてくれる商品を数点取り付けると、燃費の向上に掛け算状の効果を示し、９０％近い燃費向上は比較的簡単に達成した。コストも非常に安く、ガソリン代にかかる経費が減ったことで、総じて見れば、燃費向上のため買った商品に費やしたお金は早い時点で回収されていた。ただ、この時点で改造していった車に対し、違和感を抱いていた。電気不足による乗り難さと乗り心地の悪さが違和感の原因だった。

なぜ、電気不足がこの車に生じたか。理屈は、エンジンの総回転数が出発地点から目的地点に移動させる際に異常に減ったことにあった。カー用品店などにある商品、書籍の参考文献に出てくる燃費向上に効くものは、［０００７−１］エンジンからタイヤまでの回転するものの回転モーメントを減らすもの、［０００７−２］エンジンのシリンダー内での一発当りの燃料爆発を効率よく促進させ大きな力を示すもの、［０００７−３］車に載っている余計な重量を減らすこと［０００７−４］エンジンから発生した動力を極力失うことなくタイヤにまで伝えることで、これらは、車が一定区間を移動する際のエンジンの総回転数を劇的に下げてしまった。エンジンの総回転が少ないため、電気をあまり作ろうとしない車になった。

この車に電気を取り込む改造が必要と判断し、ソーラーパネルをバッテリーに対し並列つなぎでつけ、逆流防止のため半導体ダイオードをソーラーパネルとバッテリーの回路の中にいれた。逆流防止の半導体ダイオードは、ソーラーパネルに対し順方向接続とした。この初めて、使用したソーラーパネルは現在の最終型より遥かに小さなものだった。車内のフロントガラス窓際に設置した。小さいにもかかわらず、十分な効果があった。電気不足による乗り難さも違和感もぱったり無くなった。昼間の小さなソーラーパネルからの充電は充電のない夜間走行でも乗り心地の悪さを起こさせなかった。また、若干ではあったが燃費向上もこのソーラーパネルは起こしてくれた。

この後、燃費向上をさらに狙い、車内リアガラス窓際にも小さなソーラーパネルを設置した。このことで、フロントガラス窓際もしくは車内リアガラス窓際のソーラーパネルに一定量の日光が日中ならば、安定して差し込み、効果的に燃費向上と車の安定走行を実現した。２ヵ所の配置は、１ヵ所配置の２倍以上の効果を示した。

この時点で燃費の向上は、１００％弱ほどに達成していた。カー用品店でまた、新たに燃費の良くなる安い商品を見つけて、車に搭載してみた。そんな商品が全部で３点あったが、予定では１１５％以上の燃費の向上をその時点で達成するはずだったが、実際は１０５％弱の燃費向上に留まった。これが燃費向上の「頭打ち」現象だった。燃費を向上させてくれる商品を掛け算状に取り付けていったため最後に起きた姿で、最初のうちの数点の段階では、燃費は右肩上がりの正比例のグラフのように伸びていったが、最終的には、始めはしっかりした右肩上がりで伸び上がる上向きの放物線の左半分のグラフの様に最初は勢い良く伸び、ある高さに近づくにつれ殆ど伸びない。１０５％の燃費向上のあたりで、燃費がこれ以上伸びないというこの現象が、著しく感じられた。

ここで、ソーラーパネルを大きくしてみた。これは、図２の第1実施例のものとほぼ同じ大きさのものだった。大きな効き目があった。１４０〜１６０％以上の燃費向上を起こした。別途、良かった点は、アイドリング時を含めよりゆったり乗れたこと、クーラー効き始めの立ち上がりが早くクーラーがしっかり冷えていたこと。クーラーを入れても車のスピードがあまり落ちなかったことだった。電気がちゃんとあれば、燃費向上させてくれる商品はしっかり反応してくれた。

ところが、ちょっと気になることがあった。バッテリーには、寿命２年・走行距離寿命４万キロ・３８Ｂ１９というサイズを１個だけを使用していたが、３週間でバッテリー中の電力が相当減り、交換したくなってしまった。車内窓際設置の７ワットの出力のソーラーパネル装置を常時接続で行うとバッテリーに対し過充電となり、寿命をかなり縮めてしまった。３８Ｂ１９のバッテリーは現在１９００円ほどでホームセンターにて売られており、コスト的には問題ないが、３週間に一度のペースでバッテリー交換することは自動車を管理する者には疲れる。そこで、常時接続は、小さなソーラーパネルのみとし、車を発進させる際にオン・オフスイッチを使うことで大きなソーラーパネルの入力を手動でドライバーが行う形にした。ドライバーが運転席から運転前にオンで入力、運転後オフで入力の切断として使ってもらうものだった。また、高速道路を長距離移動する際に、オルターネーターから、安定して電力が大きく入力され、ソーラーパネルからも大きく電気が入力された際にバッテリーに過充電となってしまった場合のドライバーによる運転中の入力の切断としても使えるようの配慮もして大きなソーラーパネル用に加え、小さなソーラーパネル用にもオン・オフスイッチを設けた。小さなソーラーパネル用オン・オフスイッチの使い方は通常、入力の「オン」にしたままにする。２つのオン・オフスイッチのつまみは、ハンドルの右奥、計器の右となりに設置した。ところで、大きなソーラーパネルのオン・オフスイッチにも問題があった。このスイッチをオン・オフするのが面倒臭い、また、車から運転手が降りるとき、入力の切断のオフをし忘れたり、オフに入れる瞬間になんの科学的理由も無いがもの寂しくもったいない気分になったり、ということが問題となってきた。

そこで電気の流れをスイッチつまみにより（Ａ）方向か（Ｂ）方向に流れを選ぶことの出来るトグルスイッチをバッテリーとオン・オフスイッチの配線の間に設けた。トグルスイッチの一端の流れ（Ａ）は今までのままのバッテリーのプラス極へと導通するもの、もう一端の場合の流れ（Ｂ）の導線はヒューズに挿した。このヒューズは、車のキーをイグニッションに差し込み、キーが「ｏｎ」、「ａｃｃ」、の際にバッテリーのプラス極と導通し、キーが差し込まれているときといないときの「ｌｏｃｋ」の時とキーが「ｓｔａｒｔ」の時はバッテリーのプラス極と導通しないものだ。キーをひねることに意味を与えるイグニッションスイッチとリレーを利用した。車に乗らないときは、必ずトグルスイッチは（Ｂ）にしておく。中規模のソーラーパネルからの電気入力はこの時点はない。車を運転する際は（Ｂ）のままでもよいし、（Ａ）にしてもよく、この時点は中規模のソーラーパネルからの電気入力を認める。燃費のいい乗り方は、例として、車を発進させる５分前に（Ａ）に切り替え大きなソーラーパネルでバッテリーへ充電を開始、５分後エンジンをかけて発進、目的地に着いたらエンジンを止め（Ｂ）に切り替え車を降りる。使い勝手の良い乗り方は、（Ｂ）しっぱなしにしておくことでトグルスイッチもオン・オフスイッチもいじらず、車を発進。自動車運転中のキーが「ｏｎ」の間、中規模のソーラーパネルからの電気入力を車は受ける。車から降りるときも、トグルスイッチとオン・オフスイッチはいじらない。これにより、この車のシステムを知らない者も気軽にこの車を操縦出来、ゆったりと燃費もよく走れた。この車のシステムを知らない者も気軽に乗れる配線は図２の第1実施例、図３の第２実施例、図４の第３実施例に継承された。トグルスイッチのつまみ自体は、２つのオン・オフスイッチのつまみのすぐ傍に設置し、運転手が運転席から操作出来るようにした。トグルスイッチをこのように設けて３８Ｂ１９のバッテリー寿命は１１ヶ月から２０ヶ月ほどといったところで、エンジンが掛けられないと言うほど電気がないのではなく、使い勝手が悪いので新品に換えたいと言う感じぐらいに電気が減っていた。また、車に乗ってすぐの使い勝手が若干劣るが、常時接続のソーラーパネルをもっと小さなものにしたほうが、バッテリー寿命が延びて総じてコストと労力が減ると判断し小さなソーラーパネルの上に光を通さない素材のシャッターを付け、乗車しない間の受光量を無段階に調節出来るようにした。暗いところに駐車の際はシャッターは広めに開ける。明るいところに駐車の際はシャッターはかなり細めに開ける。これで、自動車の待機時、場所の異なる条件を制御出来る。ソーラーパネル発電量の許容の最大値は、一般的乗用車の場合、バッテリーの電圧値と補充電電流値に委ねられた。つまり、言い換えれば、この中規模ソーラー装置を大規模化するには、バッテリーに対し、電気入力させない半導体ダイオードをつけるか別経路を形成するなどして、バッテリーに電気流入のない分のソーラー装置を付けることで、相当大きな大規模ソーラーパネルを搭載できる。この大規模化をさせたモデルが図３の第２実施例、図４の第３実施例となった。今までの改造はプロの自動車技師による細かな調整、例えばコンピューター書き換えのような調整も必要としない。

ソーラーパネルの配置が車外の場合、車の屋根の上の場合、車自体によって日陰になるわけでなく効率はよいが、取り付けと加工が難しかった。また、ひどく汚れがソーラーパネル関連についた。洗車の際、気を配らなければならないのが明らかだった。車の概観も奇異で、空気抵抗も置き方によっては無駄に出た。ソーラーパネル関連の部品の痛み方は、室内型より早いようだった。軽く安く車の上にあっても不自然でない防水タイプのソーラー発電の部品を見つけることは、大変なことだった。しかし、相当大きなソーラーパネルを置く場合、車外しか残る置き場所はない。

この装置の弱点は、ガソリン税のない国では普及しにくいことに尽きる。いままで、コストに見合って改造を施してきたが、これは日本国内だから起こり得たことだ。日本国内のレギュラーガソリンは１リットル当り約１０５円だが、ガソリン税のない中国や米国では、１リットル当り３０円台である。発明者が作った装置は、店頭で買ったもので出来ており、２万円もしないものだが、これによりガソリン代が浮いたとして日本で数ヶ月で掛かる経費を回収出来たとしても、中国や米国では、数年かかってしまう。環境に対する意識のある人や車疲れに悩む人ぐらいしか率先して買わない。カー用品店などで見つけた燃費向上に役立ち安かった商品もガソリン税のない国ではコスト的に魅力のある商品ではなく、コスト的に損とは言わないまでも、いくつかの商品が得と言えるまで数年、しかも５、６年以上かかってしまうだろう。また、コンピューターの一切無い昔の車へのこの装置の導入は難しいかもしれない。

発明者の作った装置を普通の車に載せても、魅力ある変貌を演出するが、本来それに留まるものではない、カー用品店などで見つけることのできる燃費向上に役立つ商品の能力を倍近く引っ張り上げることがこの装置のもう一つの目的である。日中で従来の１６０％燃費向上、夜間で１００％燃費向上を狙うのがこの装置作成の趣旨である。

現行の自動車燃費向上の技術は、電気入力への対策が弱すぎると判断した。電気入力方法としてソーラーパネル装置（図２の場合は１・７と１・１２）（図３の場合は２・７と２・１２）（図４の場合は３・７と３・１２）をフロント窓際・リア窓際内側２ヵ所に置き、日中の走行時、安定した電力発生を確保し、自動車のバッテリーに対し並列つなぎとした。各ソーラーパネルに対し順方向接続の半導体ダイオードをつけてやり、電気逆流防止とした。０．３ワットを出力するシャッター搭載のソーラーパネル（図２の１・９）（図３の２・９）（図４の３・９）は常時接続、図２の場合は７ワットを出力するソーラーパネル（図２の１・１１と１・１４）、図３の場合は３２．８ワットを出力するソーラーパネル（図３の２・１１と２・１４と２・２４と２・２６）、図４の場合は３２．８ワット以上を出力するソーラーパネル（図４の３・１１と３・１４と３・２４と３・２６）は自動車使用時接続となるように配線し、使い勝手の良さとバッテリーの長寿命への配慮をした。走行時に過充電が発生する状況に陥った際にソーラーパネル回線を全て切断するオン・オフスイッチ（図２の１・５と１・６）（図３の２・５と２・６と２・２０）（図４の３・５と３・６と３・２０と３・２９と３・３０）を設ける。ソーラーパネルを自動車使用時接続から常時接続にも切り替えられるトグルスイッチ（図２の１・２）（図３の２・２と２・１７と２・１８）（図４の３・２と３・１７と３・１８）を設ける。これらのスイッチつまみは運転席から運転中に操作出来るところに置いた。以上は、電気量変動を抑えることで自動車で酔わなくさせる機構である。電気の供給によって自動車を汚れ難くする機構である。電気がたっぷりあることで、自動車の走行のゆとりと自動車を運転するドライバーへのゆとりを作り、交通事故を起こす確立を下げる機構である。日中において、自動車冷房使用に対してと渋滞時のアイドリングに対しての自動車機械への負担を軽減する機構である。

請求項１の発明によれば、一方のソーラーパネルは最大出力が０．３ワット以下で小規模で、バッテリーに常時接続され、他方のソーラーパネルは、最大出力が７ワットで中規模で、自動車使用時接続であることから、中規模以上のソーラーパネルが常時接続され過充電によってバッテリーの寿命が短くなることを抑えつつバッテリーの充電が可能である。また、小規模のソーラーパネルに受光量調節シャッターを設けることで、バッテリーに少ししか充電させないことができ、バッテリーの寿命をより長くできる。さらに、請求項２の発明によれば、中規模のソーラーパネルを自動車使用時接続から常時接続にも切り替えられることから、自動車発進前に強力にバッテリーに充電可能である。

以下、本発明を図示実施形態に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の第１実施例・図２、第２実施例・図３、第３実施例・図４の装置を取り付けた自動車の外観を表す。自動車をガソリンや軽油などと空気以外に太陽光をも燃料として走る仕様とするため、図１の形態として、自動車のフロント窓際・リア窓際内側２ヵ所にソーラーパネル装置を置いている。

図１で、なぜ、ソーラー装置の置き場所が車内かと問われれば、理由は、車外に置いたことによる外観の異様さを出さないため、長寿命であるため、堅牢な防水仕様でないことで安く軽く単純な装置を置くためである。フロント・リア窓際内側２ヵ所の２ヵ所の理由は、光を安定して受けられることで燃費の向上、自動車の走行の安定と快適さを向上させている。

（第１実施例）図２
ソーラーパネル装置（符号１・７）（符号１・１２）の置き場所は、それぞれフロントとリア窓ガラス内側の２箇所構成になっている。（符号１・７）（符号１・１２）装置のソーラーパネルと半導体ダイオードを載せるための板は電気を殆ど通さない素材であること。素材は一般的なプラスチック系のものでよい。日光に当たっても変形しない素材が好ましい。火災を起こし難い素材であるほうがいい。（符号１・７）装置の大きさは、縦２００ｍｍ，横３４１ｍｍ，ソーラーパネルと半導体ダイオードを含む装置の厚さ４ｍｍから１３ｍｍ。（符号１・１２）装置の大きさは、縦２００ｍｍ，横６８０ｍｍ，ソーラーパネルと半導体ダイオードを含む装置の厚さ４ｍｍから１３ｍｍ。

図２において、常時接続は、日中１５Ｖ０．０２Ａ０．３Ｗ出力の小さなソーラーパネル１号（符号１・９）のみとし、この小さなソーラーパネル１号（符号１・９）だけ、図５で示す受光量調節シャッターを備える。ところで、図５の受光量調節シャッターは、図３（符号２・９）、図４（符号３・９）においても備えられている。（符号１・８）は最大定格３０Ｖ０．４５Ａの半導体ダイオード１号で電気逆流防止のためにあり、ソーラーパネル１号（符号１・９）に対し順方向接続でつけ、３８Ｂ１９型バッテリー（符号１・１）に対し、逆方向接続でつける。この電気逆流防止回路により、バッテリー（符号１・１）の電気が開放になってソーラーパネルの中を逆方向に通ることを防いでいる。また、（符号１・８）以外のすべての半導体ダイオード（図２だけでなく図３、図４の半導体ダイオードすべて）が電気逆流防止のために取り付けられている。この配線と無段階受光量調節シャッターの意味は、少ししか充電させないことにある。自動車に乗ってない間の太陽光充電が少なめなことは、車に乗ってすぐの使い勝手が若干劣るが、バッテリー寿命が延びて総じてバッテリー交換のコストと労力が減ると判断された。また、半年、１年、１年半という期間で見た場合の使い勝手はむしろここまで、受光量を制限したほうがよい。では、いっそ全く車に乗ってない間を充電しないほうがいいのではと考える人もいるだろうが、そうすると、まず、夜の走行で、全く何の有益性もない。また、昼、夜ともに、車の走り出しにおもしろさがなく、走り出し時点の燃費が特に良いわけでもない。車が汚れ難くなる効果が異常に弱くなる。また、「課題を解決するための手段」段落［００１２］でも述べているが７ワット出力のソーラーパネルを常時接続で行うとバッテリーに対し過充電となり、３週間で３８Ｂ１９型バッテリー中の電力が相当減り、交換したくなってしまった。このことから、常時接続分の電力を、例えば７ワットとか、大きく取ることは行えない。以上の理由から常時接続のソーラーパネルはこのような構成を（第1実施例）に限らず（第２実施例）（第３実施例）においてもしている。（符号１・６）のオン・オフスイッチは走行中、オルターネーターから、安定して電力が大きく入力され、ソーラーパネルからも大きく電気が入力された際にバッテリーに過充電となってしまった場合のドライバーによる運転中の入力の切断としても使えるようの配慮として設けた。オン・オフスイッチのつまみは、運転手が運転中に運転席から操作出来るところに設置した。また、以下のオン・オフスイッチ（符号１・５）（符号２・５）（符号２・６）（符号２・２０）（符号３・５）（符号３・６）（符号３・２０）も同様の目的で運転手が運転中に運転席から操作出来るところに設置されている。

図２において、自動車使用時接続は、日中、１５Ｖ０．０７Ａ１．０５Ｗを出力のソーラーパネル２号（符号１・１１）、日中、１４Ｖ０．４Ａ５．６Ｗを出力のソーラーパネル３号（符号１・１４）とする。ソーラーパネル２号（符号１・１１）は最大定格４０Ｖ３Ａの半導体ダイオード２号（符号１・１０）を電気逆流防止回路として伴う。ソーラーパネル３号（符号１・１４）は最大定格４０Ｖ５Ａの半導体ダイオード３号（符号１・１３）を電気逆流防止回路として伴う。電気逆流防止回路の意味は、前述段落「発明を実施するための最良の形態」［００２２］で述べたとおりである。

ソーラーパネル２号（符号１・１１）と３号（符号１・１４）を自動車使用時接続とするため、イグニッションスイッチとリレー機能を利用することで、車のキーをイグニッションにてひねった際、「ｏｎ」、「ａｃｃ」、の際だけバッテリーのプラス極と導通し電気が流出、キーが「ｌｏｃｋ」、「ｓｔａｒｔ」のときはつながってないという配線を簡単に作ることが出来る。導線はこのイグニッションスイッチとリレー機能を利用するとリレーを通るので、図３、図４では、単にリレーだけと表現している。（符号２・４）（符号２・１５）（符号２・１６）（符号３・４）（符号３・１５）（符号３・１６）がそれらである。図１では、（符号１・４・ａ）リレー（符号１・４・ｂ）ヒューズとヒューズボックスとして表現した。ソーラーパネル２号（符号１・１１）と３号（符号１・１４）のプラス側の導線は、間の逆流防止回路の半導体ダイオード通って、イグニッションをひねった際、「ｏｎ」、「ａｃｃ」、の際だけバッテリーのプラス極と導通するヒューズ（符号１・４・ｂ）に繋がっている。図３において（符号２・４）（符号２・１５）（符号２・１６）、図４において（符号３・４）（符号３・１５）（符号３・１６）もほぼ同様の方法で自動車使用時接続とする。

（符号１・２）トグルスイッチ。このトグルスイッチは（Ａ）方向か（Ｂ）方向のいずれかにスイッチつまみにより電気の流れを選ぶことの出来るもの。（符号１・３）はトグルスイッチつまみを動かすと配線が切り替わることを示している。「図２」の中では、（Ｂ）方向の（符号１・４・ａ）リレー（符号１・４・ｂ）ヒューズへ導線を通し接続されているところ。つまみを切り替え（Ａ）方向とするとトグルスイッチから、バッテリー＋極へ導線を通してつながる。−（Ａ）−，「図２」の示す状況は、（Ａ）方向につながっていない。つまみを動かすことで切り替えを変えることが出来、（Ｂ）方向接続を切断し、（Ａ）方向接続につなげることが出来る。（Ａ）方向接続が「常時接続」を意味する。−（Ｂ）−，「図２」の示す状況は、（Ｂ）方向につながっている。（Ｂ）方向接続が「自動車使用時接続」を意味する。車に乗らないときは、必ずトグルスイッチは（Ｂ）にしておく。中規模のソーラーパネル２号（符号１・１１）と３号（符号１・１４）からの電気入力はこの時点はない。車を運転する際は（Ｂ）のままでもよいし、（Ａ）にしてもよく、この時点は中規模のソーラーパネル２号（符号１・１１）と３号（符号１・１４）からの電気入力を認める。燃費のいい乗り方は、例として、車を発進させる５分前に（Ａ）に切り替え中規模ソーラーパネルでバッテリーへ充電を開始、５分後エンジンをかけて発進、目的地に着いたらエンジンを止め（Ｂ）に切り替え車を降りる。使い勝手の良い乗り方は、（Ｂ）にしっぱなしにしておくことでトグルスイッチもオン・オフスイッチもいじらず、車を発進。自動車運転中のキーが「ｏｎ」の間、中規模のソーラーパネル２号（符号１・１１）と３号（符号１・１４）からの電気入力を車は受ける。車から降りるときも、トグルスイッチとオン・オフスイッチはいじらない。これにより、この車のシステムを知らない者も気軽にこの車を操縦出来、ゆったりと燃費もよく走れた。この車のシステムを知らない者も気軽に乗れる配線は図２の第1実施例から図３の第２実施例、図４の第３実施例に継承された。トグルスイッチのつまみ自体は運転席から操作出来るところに置き、オン・オフスイッチつまみ群のすぐ傍に設置した。

（第２実施例）図３
ソーラーパネル装置（符号２・７）（符号２・１２）の置き場所は、それぞれフロントとリア窓ガラス内側の２箇所構成になっていて、第１実施例（符号１・７）（符号１・１２）と配置的には同じで、大型化がされ、大型化に伴う工夫がされている。

（第１実施例）の小さなソーラーパネル１号（符号１・９）前述段落「発明を実施するための最良の形態」［００２２］とここからは同じ解説内容になるが、図３において、常時接続は、日中１５Ｖ０．０２Ａ０．３Ｗ出力の小さなソーラーパネル１号（符号２・９）のみとし、この小さなソーラーパネル１号（符号２・９）だけ、図５で示す受光量調節シャッターを備える。（符号２・８）は最大定格３０Ｖ０．４５Ａの半導体ダイオード１号で電気逆流防止のためにあり、ソーラーパネル１号（符号２・９）に対し順方向接続でつけ、３８Ｂ１９型バッテリー（符号２・１）に対し、逆方向接続でつける。この電気逆流防止回路により、バッテリー（符号２・１）の電気が開放になってソーラーパネルの中を逆方向に通ることを防いでいる。この配線と無段階受光量調節シャッターの意味は、前述段落「発明を実施するための最良の形態」［００２２］で述べたことと同様である。（符号２・６）のオン・オフスイッチは走行中、オルターネーターから、安定して電力が大きく入力され、ソーラーパネルからも大きく電気が入力された際にバッテリーに過充電となってしまった場合のドライバーによる運転中の入力の切断としても使えるようの配慮として設けた。オン・オフスイッチのつまみは、運転手が運転席から操作出来るところに設置した。

図３において、自動車使用時接続は、
日中、１５Ｖ０．０７Ａ１．０５Ｗを出力のソーラーパネル２号（符号２・１１）、
日中、１４Ｖ０．４Ａ５．６Ｗを出力のソーラーパネル３号（符号２・１４）、
日中、１４Ｖ０．８５Ａ１１．９Ｗを出力のソーラーパネル４号（符号２・２４）、
日中、１４Ｖ１．０Ａ１４Ｗを出力のソーラーパネル５号（符号２・２６）とする。
ソーラーパネル２号（符号２・１１）は最大定格４０Ｖ３Ａの半導体ダイオード２号（符号２・１０）を電気逆流防止回路として伴う。
ソーラーパネル３号（符号２・１４）は最大定格４０Ｖ５Ａの半導体ダイオード３号（符号２・１３）を電気逆流防止回路として伴う。
ソーラーパネル４号（符号２・２４）は最大定格１００Ｖ３Ａの半導体ダイオード４号（符号２・２３）を電気逆流防止回路として伴う。
ソーラーパネル５号（符号２・２６）は最大定格１００Ｖ３Ａの半導体ダイオード５号（符号２・２５）を電気逆流防止回路として伴う。
電気逆流防止回路の意味は、前述段落「発明を実施するための最良の形態」［００２２］で述べたとおりである。

ソーラーパネル２号，３号，４号，５号（符号２・１１）（符号２・１４）（符号２・２４）（符号２・２６）を自動車使用時接続とするため、イグニッションスイッチとリレー機能を利用する。つまり、車のキーをイグニッションにてひねった際、「ｏｎ」、「ａｃｃ」、の際だけバッテリーのプラス極と導通し電気が流出、キーが「ｌｏｃｋ」、「ｓｔａｒｔ」のときはつながってないという配線を利用する。例えば、イグニッションをひねった際、「ｏｎ」、「ａｃｃ」、の際だけバッテリーのプラス極と導通するヒューズに繋げるなどの方法を取れば、この配線を作ることが出来る。（符号２・４）（符号２・１５）（符号２・１６）がリレーで、キーが「ｏｎ」、「ａｃｃ」のときの自動車使用時に接続が成立している。

（符号２・２）（符号２・１７）（符号２・１８）トグルスイッチについて。このトグルスイッチはリレーのない（Ａ）方向「常時接続」かリレーのある（Ｂ）方向「自動車使用時接続」のいずれかにスイッチつまみにより電気の流れを選ぶことの出来るもの。（符号２・３）はトグルスイッチつまみを動かすと配線が切り替わることを示している。「図３」の中では、（Ｂ）方向の（符号２・４）リレーへ導線を通し接続されているところ。つまみを切り替え（Ａ）方向とするとトグルスイッチから、バッテリー＋極へ導線を通してつながり、常時接続となる。
−（Ａ）−，「図３」の示す状況は、（Ａ）方向につながっていない。（Ａ）方向接続は「常時接続」を意味する。
−（Ｂ）−，「図３」の示す状況は、（Ｂ）方向につながっている。（Ｂ）方向接続が「自動車使用時接続」を意味する。
リレーのない（Ａ）方向「常時接続」かリレーのある（Ｂ）方向「自動車使用時接続」という概念の捉え方は、（符号２・２）（符号２・１７）（符号２・１８）トグルスイッチともに同じで、車に乗らないときは、必ずトグルスイッチはリレー回路のある（Ｂ）方向にしておく。理由は前述段落「発明を実施するための最良の形態」［００２２］で述べてある。トグルスイッチのつまみ自体は運転席から操作出来るところに置き、オン・オフスイッチつまみ群のすぐ傍に設置した。トグルスイッチのつまみの切り替えは、自動車運転者が理屈を分かっていれば、自由に切り替えればよいが、発明者の思う切り替えは、前述段落「発明を実施するための最良の形態」［００２５］でも述べた方法である。

（第２実施例）図３と（第１実施例）図２が顕著に異なる仕様が半導体ダイオード・最大定格２００Ｖ６０Ａ（符号２・２１）最大定格２００Ｖ６０Ａ（符号２・２２）を付けていることである。これは、（第１実施例）の自動車使用時接続分のソーラーパネルの更なる大型化のため、ソーラーパネルからバッテリーに大きな電気入力をさせないために付けられた。あまりにも大きな過充電をバッテリーは望まない。また言い換えるなら、この（第２実施例）図３の仕様で大きな電気が発生した場合に最初に過充電対策を考慮すべきがバッテリー（符号２・１）となる。（第１実施例）に比べ（第２実施例）は、ソーラーパネル４号１４Ｖ０．８５Ａ１１．９Ｗ出力（符号２・２４）ソーラーパネル５号１４Ｖ１．０Ａ１４Ｗ出力（符号２・２６）の分、ソーラーパネル発電機が大きくなっている。（符号２・２４）（符号２・２６）の電気出力をバッテリー（符号２・１）に入力させないため、半導体ダイオード（符号２・２１）（符号２・２２）が付いている。図３で（符号２・２２）は不要に見えるが、実際に、自動車のボンネットを開けてみると、図３で示すような配線にするのが自然ということが分かる。オルターネーター（符号２・２８）とバッテリー（符号２・１）が破線で結線されているが、この破線はプラス極どうしの結線を意味している。

図３（符号２・１９）のトグルスイッチについて。このトグルスイッチは、夏季など日差しの強い季節、日差しの強い日のために設けたもので、日差しの強い季節や日中は図３の接続されてない方側に接続させ、（符号２・１１）（符号２・１４）の分の電気出力をバッテリー（符号２・１）に入力させないというもの。バッテリーへの過充電を避けている。図３の接続の状態は、日差しの弱い日むきの設定で、（符号２・１１）（符号２・１４）の分の電気出力をバッテリー（符号２・１）に入力させている。

（第３実施例）図４
ソーラーパネル装置（符号３・７）（符号３・１２）の置き場所は、基本的には、それぞれフロントとリア窓ガラス内側の２箇所構成になっていて、第１実施例（符号１・７）（符号１・１２）と配置的には同じであるが、第２実施例以上の大型化に伴いフロントとリア窓ガラス内側にもはや置けない分は、車の屋根などの車外に設置することを前提にしている。（符号３・２４）（符号３・２６）にあたるソーラーパネル４号，５号は、分割して車内・車外に設置する。

（第１実施例）の小さなソーラーパネル１号（符号１・９）前述段落「発明を実施するための最良の形態」［００２２］とここからは同じ解説内容になるが、図４において、常時接続は、日中１５Ｖ０．０２Ａ０．３Ｗ出力の小さなソーラーパネル１号（符号３・９）のみとし、この小さなソーラーパネル１号（符号３・９）だけ、図５で示す受光量調節シャッターを備える。（符号３・８）は最大定格３０Ｖ０．４５Ａの半導体ダイオード１号で電気逆流防止のためにあり、ソーラーパネル１号（符号３・９）に対し順方向接続でつけ、３８Ｂ１９型バッテリー（符号３・１）に対し、逆方向接続でつける。この電気逆流防止回路により、バッテリー（符号３・１）の電気が開放になってソーラーパネルの中を逆方向に通ることを防いでいる。この配線と無段階受光量調節シャッターの意味は、前述段落「発明を実施するための最良の形態」［００２２］で述べたことと同様である。（符号３・６）のオン・オフスイッチは走行中、オルターネーターから、安定して電力が大きく入力され、ソーラーパネルからも大きく電気が入力された際にバッテリーに過充電となってしまった場合のドライバーによる運転中の入力の切断としても使えるようの配慮として設けた。オン・オフスイッチのつまみは、運転手が運転席から操作出来るところに設置した。

図４において、自動車使用時接続は、
日中、１５Ｖ０．０７Ａ１．０５Ｗを出力のソーラーパネル２号（符号３・１１）、
日中、１４Ｖ０．４Ａ５．６Ｗを出力のソーラーパネル３号（符号３・１４）、
第２実施例・図３・（符号２・２４）１４Ｖ０．８５Ａ１１．９Ｗ出力より大きな出力のソーラーパネル４号（符号３・２４）、
第２実施例・図３・（符号２・２６）１４Ｖ１．０Ａ１４Ｗ出力より大きな出力のソーラーパネル５号（符号３・２６）とする。
ソーラーパネル２号（符号３・１１）は最大定格４０Ｖ３Ａの半導体ダイオード２号（符号３・１０）を電気逆流防止回路として伴う。
ソーラーパネル３号（符号３・１４）は最大定格４０Ｖ５Ａの半導体ダイオード３号（符号３・１３）を電気逆流防止回路として伴う。
ソーラーパネル４号（符号３・２４）はソーラーパネル４号（符号３・２４）が出力する電圧・電流の三倍以上を最大定格に持つ半導体ダイオード４号（符号３・２３）を電気逆流防止回路として伴う。
ソーラーパネル５号（符号３・２６）はソーラーパネル５号（符号３・２６）が出力する電圧・電流の三倍以上を最大定格に持つ半導体ダイオード５号（符号３・２５）を電気逆流防止回路として伴う。
電気逆流防止回路の意味は、前述段落「発明を実施するための最良の形態」［００２２］で述べたとおりである。

ソーラーパネル２号，３号，４号，５号（符号３・１１）（符号３・１４）（符号３・２４）（符号３・２６）を自動車使用時接続とするため、イグニッションスイッチとリレー機能を利用する。つまり、車のキーをイグニッションにてひねった際、「ｏｎ」、「ａｃｃ」、の際だけバッテリーのプラス極と導通し電気が流出、キーが「ｌｏｃｋ」、「ｓｔａｒｔ」のときはつながってないという配線を利用する。例えば、イグニッションをひねった際、「ｏｎ」、「ａｃｃ」、の際だけバッテリーのプラス極と導通するヒューズに繋げるなどの方法を取れば、この配線を作ることが出来る。（符号３・４）（符号３・１５）（符号３・１６）がリレーで、キーが「ｏｎ」、「ａｃｃ」のときの自動車使用時に接続が成立している。

（符号３・２）（符号３・１７）（符号３・１８）トグルスイッチについて。このトグルスイッチはリレーのない（Ａ）方向「常時接続」かリレーのある（Ｂ）方向「自動車使用時接続」のいずれかにスイッチつまみにより電気の流れを選ぶことの出来るもの。（符号３・３）はトグルスイッチつまみを動かすと配線が切り替わることを示している。「図４」の中では、（Ｂ）方向の（符号３・４）リレーへ導線を通し接続されているところ。つまみを切り替え（Ａ）方向とするとトグルスイッチから、バッテリー＋極へ導線を通してつながり、常時接続となる。
−（Ａ）−，「図４」の示す状況は、（Ａ）方向につながっていない。（Ａ）方向接続は「常時接続」を意味する。
−（Ｂ）−，「図４」の示す状況は、（Ｂ）方向につながっている。（Ｂ）方向接続が「自動車使用時接続」を意味する。
リレーのない（Ａ）方向「常時接続」かリレーのある（Ｂ）方向「自動車使用時接続」という概念の捉え方は、（符号３・２）（符号３・１７）（符号３・１８）トグルスイッチともに同じで、車に乗らないときは、必ずトグルスイッチはリレー回路のある（Ｂ）方向にしておく。理由は前述段落「発明を実施するための最良の形態」［００２２］で述べてある。トグルスイッチのつまみ自体は運転席から操作出来るところに置き、オン・オフスイッチつまみ群のすぐ傍に設置した。トグルスイッチのつまみの切り替えは、自動車運転者が理屈を分かっていれば、自由に切り替えればよいが、発明者の思う切り替えは、前述段落「発明を実施するための最良の形態」［００２５］でも述べた方法である。

（第２実施例）図３について述べた前述段落「発明を実施するための最良の形態」［００３１］とほぼ同じ解説になるが、（第３実施例）図４と（第１実施例）図２が顕著に異なる仕様が半導体ダイオード・最大定格２００Ｖ６０Ａ（符号３・２１）最大定格２００Ｖ６０Ａ（符号３・２２）を付けていることである。これは、（第１実施例）の自動車使用時接続分のソーラーパネルの更なる大型化のため、ソーラーパネルからバッテリーに大きな電気入力をさせないために付けられた。あまりにも大きな過充電をバッテリーは望まない。また言い換えるなら、この（第３実施例）図４の仕様で大きな電気が発生した場合に最初に過充電対策を考慮すべきがバッテリー（符号３・１）となる。（第１実施例）に比べ（第３実施例）は、ソーラーパネル４号（符号３・２４）ソーラーパネル５号（符号３・２６）の分、ソーラーパネル発電機が大きくなっている。（符号３・２４）（符号３・２６）の電気出力をバッテリー（符号３・１）に入力させないため、半導体ダイオード（符号３・２１）（符号３・２２）が付いている。図４で（符号３・２２）は不要に見えるが、実際に、自動車のボンネットを開けてみると、図４で示すような配線にするのが自然ということが分かる。オルターネーター（符号３・２８）とバッテリー（符号３・１）が破線で結線されているが、この破線はプラス極どうしの結線を意味している。

図４（符号３・１９）のトグルスイッチについて。（第２実施例）図３について述べた前述段落「発明を実施するための最良の形態」［００３２］とほぼ同じ解説になるが、このトグルスイッチは、夏季など日差しの強い季節、日差しの強い日のために設けたもので、日差しの強い季節や日中は図４の接続されてない方側に接続させ、（符号３・１１）（符号３・１４）の分の電気出力をバッテリー（符号３・１）に入力させないというもの。バッテリーへの過充電を避けている。図３の接続の状態は、日差しの弱い日むきの設定で、（符号３・１１）（符号３・１４）の分の電気出力をバッテリー（符号３・１）に入力させている。

図４（符号３・３３）について。使用者側の立場から、ソーラーパネルから車への接続を切り、ソーラーパネルから自動車側への電気入力はさせず直接電気を使いたいという要望は出る。車内で使うノートパソコンや、電気をコードで車から伸ばして取り、アウトドアで使われる電化製品にソーラーパネルからの電気を使いたい。そこで（符号３・３３）のプラスとマイナスの端子を取り出しておいた。ここから出る電気は、１２Ｖ強の直流電気である。１２Ｖの直流から、１００Ｖ交流への変換機は、現在、安く街中の商店で販売されているので、電圧アップの変換機は使い手が必要なら入手すればよい。（符号３・２９）（符号３・３０）のオン・オフスイッチは、車に流れる出る電気、車から流れる出る電気により不安定な要素が発生する可能性を考慮し、不安定な要素を切断するため付けた。（符号３・３１）（符号３・３２）トグルスイッチも、車との電気による不安定な要素を切断するためにあるが、「バッテリーとの常時接続」、「車とは独立した外部用電源」の切り替えという仕様とした。

図５について。図５は、図２（符号１・９）図３（符号２・９）図４（符号３・９）のソーラーパネルの上に付くシャッターの様子。シャッターをスライドさせることで、受光量を調節できる。隙間がかなり少なめが基本となる。
（符号４・１）光を通さない素材のシャッター板。また、お好みで、光を通さないシャッター板の下にすりガラス模様や青色透明のシャッター板をひいて二重シャッターとして二重のうちのそれぞれを出し入れすると、車に載ったときの印象が変わって、いろんな効果が楽しめる。
（符号４・２）ソーラーパネル自体、図２の（符号１・９），図３の（符号２・９），図４の（符号３・９）に相当する。
（符号４・３）シャッターがずり落ちないようにつかんでいる箱
（符号４・４）バッテリーと並列つなぎになるようにマイナス端子に向かう導線
（符号４・５）バッテリーと並列つなぎになるようにプラス端子に向かう導線

日本国中のガソリン車に１６０％・１００％燃費向上車が普及すれば、２００８年から２０１２年までの第一次京都議定書、１９９０年比６％二酸化炭素排出削減を日本は遵守できると思われる。また、ディーゼル車、プロパン車、ＬＰＧ車、ハイブリッド・カー、構造的にも近い飛行機のセスナにもある程度までは応用できるが、救急車への装置と発想の導入は相当好評になると思われる。旅客用ジェット機に取り付けた場合は、補助動力装置ＡＰＵの補助装置となるだろう。

一般乗用車を斜め前、上方から眺めた図。破線部が、ソーラーパネル装置を置くところ。 実施例１、自動車に搭載するソーラーパネル装置の構造とバッテリーまでの配線。 実施例２、自動車に搭載するソーラーパネル装置の構造とバッテリーまでの配線。図３の２・２４、２・２６部分に当るソーラーパネルを巨大化・分割し搭載させた場合、もはや、車内のフロントガラス窓際と車内リアガラス窓際以外に、車の屋根の上、ボンネットの上、車のドアなど横方向までソーラーパネルを置かなければならない。 実施例３、自動車に搭載するソーラーパネル装置の構造とバッテリーまでの配線。図４の３・２４、３・２６部分に当るソーラーパネルを巨大化・分割し搭載させた場合、もはや、車内のフロントガラス窓際と車内リアガラス窓際以外に、車の屋根の上、ボンネットの上、車のドアなど横方向までソーラーパネルを置かなければならない。 図２の１・９、図３の２・９、図４の３・９の小さいソーラーパネルの上に付くシャッターの様子。

符号の説明

１・１ ３８Ｂ１９型バッテリー
１・２ トグルスイッチ
１・３ トグルスイッチつまみを動かすと配線が切り替わることを示している。
１・４・ａ リレー
１・４・ｂ ヒューズとヒューズボックス
１・５ オン・オフスイッチ
１・６ オン・オフスイッチ
１・７ フロント窓側ソーラー装置
１・８ 半導体ダイオード（１号）
１・９ ソーラーパネル（１号）
１・１０ 半導体ダイオード（２号）
１・１１ ソーラーパネル（２号）
１・１２ リア窓側ソーラー装置
１・１３ 半導体ダイオード（３号）
１・１４ ソーラーパネル（３号）
２・１ ３８Ｂ１９型バッテリー
２・２ トグルスイッチ
２・３ トグルスイッチつまみを動かすと配線が切り替わることを示している。
２・４ リレー
２・５ オン・オフスイッチ
２・６ オン・オフスイッチ
２・７ フロント窓側ソーラー装置
２・８ 半導体ダイオード（１号）
２・９ ソーラーパネル（１号）
２・１０ 半導体ダイオード（２号）
２・１１ ソーラーパネル（２号）
２・１２ リア窓側ソーラー装置
２・１３ 半導体ダイオード（３号）
２・１４ ソーラーパネル（３号）
２・１５ リレー
２・１６ リレー
２・１７ トグルスイッチ
２・１８ トグルスイッチ
２・１９ トグルスイッチ
２・２０ オン・オフスイッチ
２・２１ 半導体ダイオード
２・２２ 半導体ダイオード
２・２３ 半導体ダイオード（４号）
２・２４ ソーラーパネル（４号）
２・２５ 半導体ダイオード（５号）
２・２６ ソーラーパネル（５号）
２・２７ 電気を使う様々な装置を意味している、単にライトを意味しているのではない
２・２８ オルターネーター
３・１ 自動車バッテリー
３・２ トグルスイッチ
３・３ トグルスイッチつまみを動かすと配線が切り替わることを示している。
３・４ リレー
３・５ オン・オフスイッチ
３・６ オン・オフスイッチ
３・７ フロント窓側ソーラー装置
３・８ 半導体ダイオード（１号）
３・９ ソーラーパネル（１号）
３・１０ 半導体ダイオード（２号）
３・１１ ソーラーパネル（２号）
３・１２ リア窓側ソーラー装置
３・１３ 半導体ダイオード（３号）
３・１４ ソーラーパネル（３号）
３・１５ リレー
３・１６ リレー
３・１７ トグルスイッチ
３・１８ トグルスイッチ
３・１９ トグルスイッチ
３・２０ オン・オフスイッチ
３・２１ 半導体ダイオード
３・２２ 半導体ダイオード
３・２３ 半導体ダイオード（４号）
３・２４ ソーラーパネル（４号）
３・２５ 半導体ダイオード（５号）
３・２６ ソーラーパネル（５号）
３・２７ 電気を使う様々な装置を意味している、単にライトを意味しているのではない
３・２８ オルターネーター
３・２９ オン・オフスイッチ
３・３０ オン・オフスイッチ
３・３１ トグルスイッチ
３・３２ トグルスイッチ
３・３３ 直流＋−極出力端子
４・１ シャッター板
４・２ ソーラーパネル板
４・３ シャッター板をスライド出来る容器
４・４ −極導線
４・５ ＋極導線

Claims (2)

1. 自動車のバッテリーに対して少なくとも２種類の接続方法のソーラーパネルを備え、その２種類の接続方法のうち、一種類目の該ソーラーパネルはソーラーパネルから生ずる最大出力の電力を０から最大にまで調整できる調整器としてソーラーパネルを覆うことが出来るシャッター板による発生電力無段階変更調節器を有し、最大出力が０．３ワットで、該バッテリーに常時接続され、二種類目の該ソーラーパネルは、最大出力が７ワットで、該自動車のキーをイグニッションにてひねった際、「ｏｎ」又は「ａｃｃ」の際だけ該バッテリーに接続する自動車使用時接続であることを特徴とする電気補充装置。
2. 請求項１に記載の電気補充装置は、前記二種類目のソーラーパネルを前記自動車使用時接続から常時接続にも切り替えられるように、自動車運転中に運転手が操作することもできる切り替え用トグルスイッチを設けることを特徴とする。
   

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