JP4650438B2 - Heat storage device - Google Patents
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Description
この発明は、温熱又は冷熱を蓄えるとともに蓄えた温熱又は冷熱を取り出し可能とする蓄熱装置に関し、蓄えられている温熱量又は冷熱量と、取り出された温熱量又は冷熱量と、外部から供給されて蓄えられている温熱量又は冷熱量とを検出して外部に告知し、あるいは、走行環境における温熱又は冷熱の発生量もしくは消費量あるいはこれら発生量と消費量との差分である蓄熱増減量とを予測し、その予測内容を告知内容として外部に告知するする蓄熱装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat storage device that stores hot or cold heat and that can take out the stored hot or cold heat, the stored hot or cold amount, the extracted hot or cold amount, and an externally supplied amount of hot or cold heat. The amount of stored heat and cold is detected and notified to the outside, or the amount of heat or cold generated or consumed in the driving environment or the amount of increase or decrease in heat storage that is the difference between these generated and consumed The present invention relates to a heat storage device that predicts and notifies the prediction contents to the outside as notification contents.
圧縮式のヒートポンプが車両に搭載されていることは周知のとおりである。そのヒートポンプの動力源は、走行用の動力源を兼ねている内燃機関やモータであり、そのため、車両の走行のための駆動力に大きい動力を必要とする場合には、ヒートポンプで使用できる動力が制約され、また反対に走行のために要求される動力が小さい場合には、ヒートポンプなどに使用できるいわゆる余剰動力が大きくなる。このような動力の変動とヒートポンプに要求される動力とは必ずしも一致しないので、ヒートポンプを駆動して得られた熱を蓄熱もしくは蓄冷しておくことが好ましい。 As is well known, a compression heat pump is mounted on a vehicle. The power source of the heat pump is an internal combustion engine or a motor that also serves as a power source for traveling. Therefore, when a large driving force is required for driving the vehicle, the power that can be used by the heat pump is In contrast, when the power required for traveling is small, so-called surplus power that can be used for a heat pump or the like increases. Since such fluctuations in power and power required for the heat pump do not always match, it is preferable to store heat or cool stored heat obtained by driving the heat pump.
このようにすれば、動力源で発生する余剰の動力を、蓄熱もしくは蓄冷の形で回収することができ、また冷房や暖房のために要求されるヒートポンプの駆動力が不足する場合には、蓄熱材に蓄えた熱エネルギを利用して冷房もしくは暖房を行うことができる。また、このように構成した場合には、冷凍サイクルにおける凝縮器から外部に放出していた熱を回収できるので、エネルギ効率を向上させ、ひいては車両の燃費を向上させることができる。 In this way, surplus power generated in the power source can be recovered in the form of heat storage or cold storage, and if the driving force of the heat pump required for cooling or heating is insufficient, Cooling or heating can be performed using the thermal energy stored in the material. Moreover, when comprised in this way, since the heat | fever discharge | released outside from the condenser in a refrigerating cycle can be collect | recovered, energy efficiency can be improved and by extension, the fuel consumption of a vehicle can be improved.
蓄熱装置の蓄熱量は、ヒートポンプで得られた熱や冷凍サイクルにおける凝縮器から外部に放出された熱などを回収することにより増大する。また、蓄熱装置の蓄熱量は、蓄熱装置に蓄えられた蓄熱量が暖房又は冷房に使用されることにより減少する。ここで、蓄熱量の表示については、エンジンの冷却水回路等に設けられている潜熱蓄熱装置に関して蓄熱量を計測してLED表示する発明が特許文献1に記載されている。
The amount of heat stored in the heat storage device is increased by recovering heat obtained by the heat pump, heat released from the condenser in the refrigeration cycle, and the like. Moreover, the heat storage amount of the heat storage device decreases when the heat storage amount stored in the heat storage device is used for heating or cooling. Here, regarding the display of the heat storage amount,
特許文献2には、ハイブリッド車の動力がエンジンとフロントタイヤとの間、フロントモータとフロントタイヤとの間、フロントモータとバッテリとの間、リアモータとバッテリとの間、リアモータとリアタイヤとの間で伝達される構成の装置が開示されている。そして、特許文献2の装置では、これらの伝達されている動力についてのエネルギフローを表示させるようになっている。
In
上述した特許文献1に記載されているLED表示には、潜熱蓄熱装置に関する蓄熱量が表示されている。そのために、潜熱蓄熱装置の使用者は蓄えられている蓄熱量については認識することが可能であるが、潜熱蓄熱装置に加えられる熱量、又は熱蓄熱装置から放出される熱量、又は潜熱蓄熱装置に設けられている温熱蓄熱部と冷熱蓄熱部との間で熱交換される熱量については認識することができない。換言すれば、潜熱蓄熱装置に関する使用者は蓄熱量の増減及び温熱蓄熱部と冷熱蓄熱部との間で熱交換される熱量については認識することができない。
In the LED display described in
また、上述した特許文献2に記載されているエネルギフローの表示によれば、エンジン、フロントモータ、リアモータやバッテリの駆動装置とフロントタイヤ、リアタイヤの駆動部との間を移動するエネルギ量が表示される。そのために、このエネルギフローの表示により、車両を運転している運転者等はどの駆動装置の動力を使用して走行をしているか認識することができる。
Moreover, according to the display of the energy flow described in
しかしながら、これはエネルギの入出力の現状を示すに過ぎないので、需要を満たし得るエネルギの有無を知ることはできない。 However, this only shows the current state of energy input / output, so it is not possible to know whether there is energy that can meet the demand.
この発明は上記の課題に着目してなされたものであり、温熱量又は冷熱量の現状と予測内容とを示す蓄熱装置を提供することを目的とするものである。 This invention is made paying attention to said subject, and it aims at providing the thermal storage apparatus which shows the present condition and prediction content of the amount of heat or cold.
上記目的を達成するため請求項1の発明は、温熱又は冷熱を蓄えるとともに蓄えた温熱又は冷熱を取り出し可能な蓄熱装置において、蓄えられている温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する蓄熱量告知手段と、取り出された温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する熱流出告知手段と、外部から供給されて蓄えられる温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する熱流入告知手段と、前記温熱を蓄える温熱蓄熱部と前記冷熱を蓄える冷熱蓄熱部とを有し、前記温熱蓄熱部と冷熱蓄熱部との間で熱交換される温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する熱交換告知手段を更に備えていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記蓄熱量告知手段および前記熱流出告知手段ならびに前記熱流入告知手段のそれぞれにおける外部への告知内容を、視覚で認識できる光学的手法と聴覚で認識できる音響的手法と電気信号とのいずれかで出力する出力部を更に備えていることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, an optical method and an auditory sense capable of visually recognizing external notification contents in each of the heat storage amount notification means, the heat outflow notification means, and the heat inflow notification means. It is further provided with the output part which outputs with either the acoustic method which can be recognized by (1), or an electrical signal .
請求項3の発明は、請求項1または2の発明において、蓄えられた温熱又は冷熱を電気エネルギに変換して出力する熱出力手段を更に備え、前記熱流出告知手段は前記熱出力手段で電気エネルギに変換した熱量を外部に告知する手段を含むことを特徴とするものである。
The invention of
請求項4の発明は、請求項1から3のいずれかの発明において、電気エネルギを温熱又は冷熱に変換して入力する熱入力手段を更に備え、前記熱流入告知手段は、前記熱入力手段で電気エネルギから熱エネルギに変換した熱量を外部に告知する手段を含むことを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects of the present invention, the apparatus further comprises heat input means for converting electric energy into heat or cold and inputting the heat energy, and the heat inflow notification means is the heat input means. it is characterized in that it includes means for notifying the amount of heat converted from electrical energy to Netsue Nerugi outside.
請求項5の発明は、請求項1から4のいずれかの発明において、電気エネルギを前記熱入力手段に加えることにより前記温熱蓄熱部と前記冷熱蓄熱部との間で熱交換がなされ、前記電気エネルギには蓄電装置に蓄えられている電気エネルギが含まれ、前記蓄電装置に蓄えられている蓄電量を検出して外部に告知する蓄電量告知手段を有することを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects , heat is exchanged between the thermal heat storage section and the cold heat storage section by applying electric energy to the heat input means, and the electric the energy include electrical energy stored in the power storage device and is characterized that you have a storage amount notification means for notifying to the outside by detecting a storage amount are stored in the electric storage device.
請求項6の発明は、請求項1から5のいずれかの発明において、車両に搭載され、かつ前記蓄熱量告知手段および前記熱流出告知手段ならびに前記熱流入告知手段および前記熱交換告知手段の少なくともいずれかの手段は、前記車両の予測される走行環境における温熱又は冷熱の発生量もしくは消費量あるいはこれら発生量と消費量との差分である蓄熱増減量とを予測し、その予測内容を告知内容として外部に告知する手段を含むことを特徴とするものである。
The invention of
請求項7の発明は、請求項5または6の発明において、車両に搭載され、かつ前記蓄電量告知手段は前記車両の予測される走行環境における蓄電装置に蓄えられる電気エネルギ量あるいはこれら発生量と消費量との差分である蓄電増減量とを予測し、その予測内容を告知内容として外部に告知する手段を含むことを特徴とするものである。
The invention according to claim 7 is the invention according to
請求項8の発明は、温熱又は冷熱を蓄えるとともに蓄えた温熱又は冷熱を取り出し可能な蓄熱装置において、蓄えられている温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する蓄熱量告知手段と、取り出された温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する熱流出告知手段と、外部から供給されて蓄えられる温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する熱流入告知手段と、蓄えられた温熱又は冷熱を電気エネルギに変換して出力する熱出力手段とを備え、前記熱流出告知手段は前記熱出力手段で電気エネルギに変換した熱量を外部に告知する手段を更に有することを特徴とするものである。
請求項9の発明は、温熱又は冷熱を蓄えるとともに蓄えた温熱又は冷熱を取り出し可能な蓄熱装置において、蓄えられている温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する蓄熱量告知手段と、取り出された温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する熱流出告知手段と、外部から供給されて蓄えられる温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する熱流入告知手段と、電気エネルギを温熱又は冷熱に変換して入力する熱入力手段とを備え、前記熱流入告知手段は、前記熱入力手段で電気エネルギから熱エネルギに変換した熱量を外部に告知する手段を更に有することを特徴とするものである。
請求項10の発明は、温熱又は冷熱を蓄えるとともに蓄えた温熱又は冷熱を取り出し可能な蓄熱装置において、蓄えられている温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する蓄熱量告知手段と、取り出された温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する熱流出告知手段と、外部から供給されて蓄えられる温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する熱流入告知手段とを有し、電気エネルギを前記熱入力手段に加えることにより前記温熱蓄熱部と前記冷熱蓄熱部との間で熱交換がなされ、前記電気エネルギには蓄電装置に蓄えられている電気エネルギが含まれ、前記蓄電装置に蓄えられている蓄電量を検出して外部に告知する蓄電量告知手段を更に有することを特徴とするものである。
請求項11の発明は、温熱又は冷熱を蓄えるとともに蓄えた温熱又は冷熱を取り出し可能な蓄熱装置において、蓄えられている温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する蓄熱量告知手段と、取り出された温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する熱流出告知手段と、外部から供給されて蓄えられる温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する熱流入告知手段とを有し、車両に搭載され、かつ前記蓄熱量告知手段および前記熱流出告知手段ならびに前記熱流入告知手段および前記熱交換告知手段の少なくともいずれかの手段は、前記車両の予測される走行環境における温熱又は冷熱の発生量もしくは消費量あるいはこれら発生量と消費量との差分である蓄熱増減量とを予測し、その予測内容を告知内容として外部に告知する手段を更に備えていることを特徴とするものである。
請求項12の発明は、請求項10または請求項11の発明において、車両に搭載され、かつ前記蓄電量告知手段は前記車両の予測される走行環境における蓄電装置に蓄えられる電気エネルギ量あるいはこれら発生量と消費量との差分である蓄電増減量とを予測し、その予測内容を告知内容として外部に告知する手段を含むことを特徴とするものである。
The invention of
The invention of
The invention of claim 10 is a heat storage device capable of storing hot or cold heat and capable of taking out the stored hot or cold heat, detecting the stored heat or cold amount and notifying the outside of the heat storage amount notification means, A heat outflow notification means for detecting the amount of heat or cold that has been detected and notifying the outside, and a heat inflow notification means for detecting the amount of heat or cold supplied and stored from the outside and notifying the outside, Heat is exchanged between the thermal heat storage unit and the cold heat storage unit by adding electrical energy to the heat input means, and the electrical energy includes electrical energy stored in a power storage device, and the power storage device It further has a storage amount notification means for detecting the storage amount stored in the battery and notifying the outside.
The invention of claim 11 is a heat storage device capable of storing hot or cold heat and capable of taking out the stored hot or cold heat, and detecting the stored heat or cold amount and notifying the outside of the heat storage amount notification means, A heat outflow notification means for detecting the amount of heat or cold that has been detected and notifying the outside, and a heat inflow notification means for detecting the amount of heat or cold supplied and stored from the outside and notifying the outside, At least one of the heat storage amount notification means, the heat outflow notification means, the heat inflow notification means, and the heat exchange notification means, which is mounted on a vehicle, is configured to detect whether the vehicle is in a predicted traveling environment. It further comprises means for predicting the amount of generated or consumed or the amount of heat storage increase or decrease that is the difference between these generated and consumed, and notifying the prediction content to the outside as notification content It is characterized in that there.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the invention of the tenth or eleventh aspect, the amount of electric energy stored in the power storage device in the predicted driving environment of the vehicle or the generation thereof is mounted on the vehicle It includes a means for predicting a power storage increase / decrease amount that is a difference between the amount and the consumption amount, and notifying the prediction content to the outside as a notification content.
請求項1の発明によれば、蓄熱装置に蓄えられている温熱量又は冷熱量と、蓄熱装置に取り出された温熱量又は冷熱量と、外部から供給されて蓄熱装置に蓄えられる温熱量又は冷熱量とが、検出されて外部に告知される。そのため、蓄熱装置に蓄えられている温熱量または冷熱量と、蓄熱装置に流入されている温熱量または冷熱量と、蓄熱装置から流出されている温熱量または冷熱量を認知することが可能となる。前記蓄熱装置は温熱を蓄える温熱蓄熱部と冷熱を蓄える冷熱蓄熱部とを有し、前記温熱蓄熱部と冷熱蓄熱部との間で熱変換がされている。そして、熱交換されている温熱量又は冷熱量が検出されて外部に告知されている。そのため、蓄熱装置に蓄えられている温熱及び冷熱を互いに熱交換する際の熱交換量を認知することが可能となる。
According to the invention of
請求項2の発明によれば、蓄熱装置に蓄えられている温熱量又は冷熱量と、蓄熱装置に取り出された温熱量又は冷熱量と、外部から供給されて蓄熱装置に蓄えられる温熱量又は冷熱量とが光学的手法または音響的手法または電気信号のいずれかにより出力される。そのため、蓄熱装置に蓄えられている温熱量または冷熱量と、蓄熱装置に流入されている温熱量または冷熱量と、蓄熱装置から流出されている温熱量または冷熱量を視覚もしくは聴覚により認知することができる。
According to the invention of
請求項3または8の発明によれば、蓄熱装置に蓄えられている温熱量又は冷熱量が電気エネルギに変化され、この電気エネルギが検出されて告知されている。そのため、電気エネルギを検出することにより蓄熱装置に蓄えられている温熱量または冷熱量と、蓄熱装置に流入されている温熱量または冷熱量と、蓄熱装置から流出されている温熱量または冷熱量を認知することが可能となる。
According to invention of
請求項4または9の発明によれば、電気エネルギを温熱又は冷熱に変換して入力する熱入力手段が備えられ、この変換された熱量が告知されている。そのため、電気エネルギから熱エネルギに変換された熱量を認知することが容易となる。
According to invention of
請求項5または10の発明によれば、電気エネルギを前記熱入力手段に加えることにより前記温熱蓄熱部と前記冷熱蓄熱部との間で熱交換がなされ、前記電気エネルギには蓄電装置に蓄えられている電気エネルギが含まれており、前記蓄電装置に蓄えられている蓄電量が検出されて告知されている。そのため、蓄電量および蓄電量を認知することが可能となる。
According to the invention of
請求項6または11の発明によれば、車両に搭載された蓄熱装置に蓄えられている温熱量の発生量または消費量増減の予測値と、前記蓄熱装置に流入され、又は前記蓄熱装置から流出されている温熱量又は冷熱量の増減の予測値と、蓄熱装置内において互いに熱変換されている温熱量または冷熱量の増減の予測値とが、温熱又は冷熱の発生量もしくは消費量あるいは発生量もしくは消費量の差分を予測して、この予測値が外部に告知されている。そのため、予測された温熱または冷熱の発生量または消費量と、この発生量または消費量の増減とを認知することが可能になる。
According to the invention of
請求項7または12の発明によれば、車両に搭載された蓄電装置に蓄えられている電気エネルギ量もしくはこの蓄電装置の蓄電増減量とが予測され、この予測値が外部に告知されている。そのため、予測された蓄電装置に蓄えられている電気エネルギとこの電気エネルギの増減とを認知することが可能になる。 According to the seventh or twelfth aspect of the present invention, the amount of electrical energy stored in the power storage device mounted on the vehicle or the amount of increase or decrease in power storage of the power storage device is predicted, and the predicted value is notified to the outside. Therefore, it is possible to recognize the increase or decrease of the electrical energy and electrical energy stored in the predicted and power storage device.
つぎにこの発明を具体例に基づいて詳細に説明する。図1は、蓄熱装置1a,1bに流入又は流出される熱エネルギと、前記蓄熱装置1a,1bの間で熱変換をする際にエネルギの流入又は流出を示したブロック図である。ここで、蓄熱装置1aは冷熱蓄熱部に該当し、蓄熱装置1bは温熱蓄熱部に該当する。エネルギには、電気エネルギや熱エネルギなどのエネルギが挙げられる。以下の実施例では、電気エネルギと熱エネルギの流れについて記す。
Next, the present invention will be described in detail based on specific examples. FIG. 1 is a block diagram showing thermal energy flowing into or out of the
蓄熱装置1aには、蓄熱装置1aの内部に図示しない蓄冷材が設けられ、この蓄冷材に冷熱が蓄えられている。また、蓄熱装置1bには、蓄熱装置1bの内部に図示しない蓄熱材が設けられ、この蓄熱材に温熱が蓄えられている。蓄熱装置1aに蓄えられている蓄冷量又は蓄熱装置1bに蓄えられている蓄熱量は、蓄冷材または蓄熱材の温度を測定すること及び蓄熱装置1a,1bへの流入、流出熱量を監視することにより求めることができる。温度の測定には熱電対等の温度センサにより測定することができる。蓄熱装置1a,1bに設けられている蓄冷材、または蓄熱材は一定の蓄冷量もしくは蓄熱量を有しているため、蓄冷材もしくは蓄熱材の温度を測定することにより、冷熱の蓄熱量である冷熱蓄積量2a及び温熱の蓄熱量である熱蓄積量2bを求めることができる。
The
蓄熱装置1aに設けられている蓄冷材には冷熱が流入されている。この冷熱の具体例としては、空調などのように物体を冷却させる冷凍サイクル冷熱生成器3aを動作させる際に生じた冷熱が前記蓄冷材に流入される。また、熱エネルギと電気エネルギの間で相互に変換することを可能とする熱電変換部位により生じた冷熱が前記蓄冷材に流入される。前記熱電変換部位は電気エネルギと熱エネルギとを相互に変換するものであれば良く、具体例として、ゼーベック効果及びペルチェ効果を利用した熱電素子4a,4b,4cを用いて以下の説明をする。
Cold heat is flowing into the cold storage material provided in the
熱電素子4aでは、外気と蓄冷熱との温度差により電気エネルギが発生され、または熱電素子4aに設けられている電極に電圧を印加することにより熱エネルギが発生される。熱電素子4aに電圧を印加することにより生じた冷熱は、蓄熱装置1aに設けられている蓄冷材に流入される。また、前記蓄冷材に蓄えられている冷熱の一部が、冷熱を利用する冷熱利用部位5aに流出されている。
In the
一方、蓄熱装置1bに設けられている蓄熱材には温熱が流入されている。この温熱の具体例としては、空調のように物体の温度を上昇させる冷凍サイクル温熱生成器3bを動作させる際に生じた温熱が前記蓄熱材に流入される。また、電気エネルギを熱エネルギに変換することを可能とする熱電素子4bにより生じた温熱が前記蓄熱材に流入される。ここで、熱電素子4bは、外気と蓄熱との温度差により電気エネルギを発生させ、または熱電素子4bに設けられている電極に電圧を印加させることにより、熱エネルギを発生させている。
On the other hand, warm heat flows into the heat storage material provided in the
熱電素子4bに電圧を印加させることにより生じた温熱は、蓄熱装置1bの内部に設けられている蓄熱材に流入されている。さらに、エンジンや変速機用オイルなどの高温部材6から生じる温熱が熱搬送媒体により蓄熱装置1bに流入され、そして、この熱搬送媒体により蓄熱材に蓄えられている温熱の一部が、温熱を利用する熱利用部位5bに流出されている。
The heat generated by applying a voltage to the
前記冷凍サイクル温熱生成器3bを動作させる際に生じた冷熱と前記熱電素子4bにより生じた熱エネルギと高温部材6から生じる温熱とが蓄熱装置1bに設けられた蓄熱材に流入され、流入されている温熱量がセンサにより検出されて、告知されている。すなわち、蓄熱装置1bに設けられた蓄熱材に流入される温熱量が認知される。
Cold heat generated when operating the refrigeration
前記冷凍サイクル冷熱生成器3aから前記蓄熱装置1aの内部へ流入される冷熱の冷熱量が冷熱回収量7aとして求められる。この冷熱回収量7aは冷熱の温度と流速とを逐次測定して、温度の時間に対する変化量、流量の時間に対する変化量とを計算することにより求められる。そして、冷凍サイクル冷熱生成器3aを動作させる際に生じた冷熱と熱電素子4aにより生じた冷熱とが蓄熱装置1aに設けられた蓄冷材に流入され、流入されている冷熱量がセンサにより検出されて、告知されている。すなわち、蓄熱装置1aに設けられた蓄冷材に流入される冷熱量が認知される。
The amount of cold heat flowing from the refrigeration cycle cold heat generator 3a into the
前記冷凍サイクル温熱生成器3bから前記蓄熱装置1bの内部へと温熱を流入される温熱の温熱量が温熱回収量7bとして求められる。この温熱回収量7bは温熱の温度と流量とを逐次測定して、計算することにより求められる。また、冷熱または温熱の温度は熱電対等の測定装置により測定される。そして、測定された温熱量が温熱回収量7bとして告知されるため、蓄熱装置1bの使用者が冷凍サイクル温熱生成器3bから蓄熱装置1bに設けられた蓄熱材へ流入される温熱量を認知することができる。
The amount of heat of heat that flows into the
熱電素子4a,4b,4cは図示しない電極に電気エネルギを印加することにより発熱される。ここで、前記熱電素子4aには、太陽光発電器8により生じた電気エネルギと他の熱電素子4bにより生じる電気エネルギと蓄電装置9に蓄えられている電気エネルギがエネルギ供給量10aとして供給されている。また、前記熱電素子4bには、太陽光発電器8により生じた電気エネルギと他の熱電素子4aにより生じる電気エネルギと蓄電装置9に蓄えられている電気エネルギがエネルギ供給量10bとして供給されている。
The
前記エネルギ供給量10a,10bは、電流値や電圧値を測定することにより求めることができる。そのため、熱電素子4a,4bの使用者は、熱電素子4a,4bに供給される電気エネルギ供給量10a,10bに供給される電気エネルギ量を認知することができる。
The energy supply amounts 10a and 10b can be obtained by measuring a current value or a voltage value. Therefore, the user of the
前記熱電素子4aから前記蓄熱装置1aに設けられている蓄冷材へ流入される冷熱量は、流入されている冷熱の温度や流量などの物理量を逐次測定して、時間に対する変化量を冷熱リサイクル量12aとして計算することにより求められる。また、前記熱電素子4bから前記蓄熱装置1bに設けられている蓄熱材へ流入される温熱量は、流入される温熱の温度や流量などの物理量を逐次測定して、時間に対する変化量を熱リサイクル量12bとして計算することにより求められる。すなわち、熱電素子4a,4bに通電させることにより生じる熱エネルギ量が認知される。
The amount of cold heat flowing from the
蓄熱装置1a,1bの内部に設けられている蓄冷材または蓄熱材からは、蓄えられた冷熱又は温熱が冷熱利用部位5a又は熱利用部位5bに流出されている。前記冷熱利用部位5aには、車内冷房、吸入空気冷却、その他機能部位冷却が該当する。車内冷房や吸入空気冷却においては、空気の冷却に冷熱が用いられるため、特に夏期で冷熱の需要が多くなる。また、前記熱利用部位5bには、車内暖房、その他機能部位暖機が該当する。車内暖房においては、空気の暖房に温熱が用いられるため、特に冬季で温熱の需要が多くなる。
From the cold storage material or the heat storage material provided inside the
蓄熱装置1aに蓄えられている冷熱が前記冷熱利用部位5aへと流出される際の冷熱量は、冷熱の温度や流量などの物理量を逐次測定して、時間に対する変化量を冷熱利用量13aとして計算することにより求められる。また、蓄熱装置1bに蓄えられている温熱が前記熱利用部位5bへと流出される際の温熱量は、温熱の温度や流量などの物理量を逐次測定して、時間に対する変化量を熱利用量13bとして計算することにより求められる。測定される各物理量は、熱電対等により測定される。
The amount of cold when the cold energy stored in the
熱搬送媒体から前記蓄熱装置1bの内部に設けられている蓄熱材へ流入される温熱量は、温熱の温度や流量などの物理量を逐次測定して、時間に対する変化量を部材温熱回収量14として計算することにより求められる。すなわち、前記部材温熱回収量14が認知される。
The amount of heat that flows from the heat transfer medium to the heat storage material provided inside the
前記蓄熱装置1a,1bに蓄えられた冷熱と温熱とは前記熱入力手段及び熱出力手段となる熱電素子4a,4bを介することにより互いに熱変換をさせることができる。詳細には、前記蓄熱装置1aに蓄えられた冷熱は、前記熱出力手段である熱電素子4aに移動し、電気エネルギへ変換され、その電気エネルギを前記熱入力手段である熱電素子4bに加えることにより一部が温熱となる。そして、前記蓄熱装置1aの冷熱から変換された温熱が前記蓄熱装置1bへと移動する。そして、この熱移動により、前記蓄熱装置1bに蓄えられている温熱の蓄熱量が増大する。
The cold and warm heat stored in the
ここで、前記蓄熱装置1aの冷熱から変換された温熱が前記蓄熱装置1bへと移動する場合において、移動する温熱量は、温熱の温度や流量などの物理量を逐次測定して時間に対する変化量を冷熱リサイクル量12cとして計算することにより求められる。蓄熱装置1aの冷熱から変換された温熱が前記蓄熱装置1bへと移動する温熱量が認知される。
Here, in the case where the heat converted from the cold energy of the
一方で、熱入力手段及び熱出力手段となる熱電素子4a,4bを介することにより、前記蓄熱装置1bに蓄えられた温熱の一部が冷熱となる。そして、前記蓄熱装置1bの温熱から変換された冷熱が前記蓄熱装置1aへと移動して、前記蓄熱装置1aに蓄えられている冷熱の蓄冷量が増大する。ここで、前記蓄熱装置1bの温熱から変換された冷熱が前記蓄熱装置1aへ移動する場合において、移動する熱量は、冷熱の温度や流量などの物理量を逐次測定して時間に対する変化量を熱リサイクル量12dとして計算することにより求められる。すなわち、蓄熱装置1bの温熱から変換された冷熱が前記蓄熱装置1aへと移動する温熱量を認知することができる。
On the other hand, by passing through the
次に、熱電素子等の熱電変換部位を蓄熱装置1a,1bに取り付けて、この熱電変換部位に電気エネルギを印加することにより、蓄熱装置1a,1bに設けられている蓄冷材または蓄熱材に蓄えられている冷熱の蓄冷量及び温熱の蓄熱量を増加させることができる。
Next, a thermoelectric conversion part such as a thermoelectric element is attached to the
電気エネルギを発生させる発電装置としては、風力を利用するものや太陽光を利用するものが知られているが、その中でも太陽光を利用するものとして太陽電池等による太陽光発電器8が知られている。前記太陽光発電器8は太陽光を電気エネルギに変換し、この電気エネルギの一部は蓄電装置9に蓄電される。また、前記太陽光発電器8により生じた電気エネルギの一部は熱電素子4cに蓄えられる。そのため、前記蓄熱装置1a,1bに蓄えられている冷熱または温熱の温度が変化し、蓄熱装置1aと蓄熱装置1bとに蓄積されている熱量が増加する。太陽光発電器8により発電される電気エネルギを示す太陽光発電器量15は、電流や電圧などの物理量を逐次測定して時間に対する変化を計算することにより求められる。すなわち、太陽光発電器8において発電された電気エネルギ量が認知される。
As a power generation device that generates electric energy, one using wind power or one using sunlight is known. Among them, a
前記太陽光発電器8により生じた電気エネルギの一部又は全部が蓄電装置9に蓄えられる。その際、太陽光発電器8から蓄電装置9へと通電される電気エネルギを示す蓄電供給エネルギ量16は電流や電圧などの物理量を逐次測定して時間に対する変化量を計算することにより求められる。すなわち、太陽光発電器8において発電された電気エネルギが蓄電装置9に蓄電される際の電気エネルギ量が認知される。
Part or all of the electrical energy generated by the
前記太陽光発電器8により生じた電気エネルギの一部は前記熱電素子4a,4bにも加えられる。その際、太陽光発電器8から前記熱電素子4a,4bへ通電される電気エネルギを示す電力供給量表示部17aは電流や電圧などの物理量を逐次測定して時間に対する変化量を計算することにより求められる。すなわち、太陽光発電器8において発電された電気エネルギが熱電素子4a,4bに通電される際の電気エネルギ量を認知することができる。
Part of the electric energy generated by the
前記熱電素子4a,4bは素子に温熱又は冷熱を加えることによりゼーベック効果が生じて発電される。また、熱電素子4cは蓄冷熱と蓄熱との間の温度差によりゼーベック効果が生じて発電される。この熱電素子4a,4bの発電により生じた電気エネルギの一部、又は全部と熱電素子4cの発電により生じた電気エネルギとが蓄電装置9に蓄電される。
The
前記熱電素子4a,4b,4cから前記蓄電装置9へ通電される電気エネルギは、電圧、電流などの物理量を測定することにより求めることができる。より詳細には、前記熱電素子4a,4b,4cから前記蓄電装置9へ伝達される電気エネルギを示す熱発電量18a,18b,18cは電流や電圧などの物理量を逐次測定して、各物理量の時間に対する変化量を計算することにより求められる。すなわち、熱電素子4a,4b,4cにおいて発電された電気エネルギが前記蓄電装置9に蓄電される際の電気エネルギを認知することを可能とする。
The electrical energy supplied from the
前記熱電素子4a,4b,4cは素子に温度差を生じさせることにより電気エネルギを生じさせる。ここで、熱電素子4a,4b,4cにより発生される電気エネルギを示す熱発電部位電気量11a,11b,11cは電流や電圧などの物理量を逐次測定して、各物理量の時間に対する変化量を計算することにより求められる。素子に温度差を生じさせることにより生じる電気エネルギ量が認知される。
The
前記蓄電装置9に蓄えられている電気エネルギである蓄電エネルギ量は、前記蓄電装置9における電流や電圧などの物理量を逐次測定して、各物理量の時間に対する変化量を計算することにより求められる。また、前記蓄電装置9から前記熱電素子4cへ通電される電気エネルギ量は電力供給量表示部17bとして求めることができる。前記電力供給量は、前記蓄電装置9と前記熱電素子4cとの間における電流や電圧などの物理量を逐次測定して時間に対する変化量を計算することにより求められる。すなわち、蓄電装置9に蓄えられている蓄電エネルギ量と、この蓄電装置9から蓄熱装置1a,1bに流入している電気エネルギ量とが認知される。
The amount of stored energy that is electrical energy stored in the
図2は、環境情報、熱エネルギ情報、電気エネルギ情報に基づいて熱エネルギ、電気エネルギを演算してその演算結果を告知し、またこの演算結果を用いて熱リサイクル量と熱・光の発電量を制御するブロック図が記されている。告知の手段には、音響的手段によるものと視覚的な表示によるものと電気信号によるものとがあるが、以下の例では視覚的な表示による演算結果の表示について記す。 FIG. 2 calculates thermal energy and electrical energy based on environmental information, thermal energy information, and electrical energy information, and notifies the calculation results, and also uses these calculation results to calculate the amount of heat recycled and the amount of heat and light generated. The block diagram which controls is described. The notification means includes an acoustic means, a visual display, and an electric signal. In the following example, the calculation result display by visual display will be described.
環境情報には、外気温、日射量などの情報が挙げられ、これらの情報は熱電対、日射量計等により気温や日射量などの物理量を測定することにより求められる。また、熱エネルギ情報には冷熱・温熱の回収・蓄積・消費情報が挙げられ、これらの情報は熱電対、マスフロメーター等により温度や流量などの物理量を測定することにより求められる。さらに、電気エネルギ情報には、電気の回収・蓄積・消費情報が挙げられ、これらの情報は電圧計、電流計などにより電圧、電流等などの物理量を測定することにより求められる。 The environmental information includes information such as the outside temperature and the amount of solar radiation, and such information is obtained by measuring physical quantities such as the temperature and the amount of solar radiation with a thermocouple, a solar radiation meter, and the like. Further, the heat energy information includes cold / hot heat collection / accumulation / consumption information, and the information is obtained by measuring physical quantities such as temperature and flow rate with a thermocouple, a mass flow meter, and the like. Furthermore, the electrical energy information includes electricity collection / accumulation / consumption information, which is obtained by measuring physical quantities such as voltage and current with a voltmeter, ammeter, and the like.
ステップS21では、環境情報、熱エネルギ情報、電気エネルギ情報が演算装置において入力される。そして、入力された各情報に基づいて、熱エネルギ量、電気エネルギ量が演算される。次に、ステップS22において、演算された熱エネルギ量と、電気エネルギ量とが各表示部に表示される。そして、ステップS21において演算された結果に伴い、ステップS23において演算装置から制御装置へ制御信号が送られて、発熱部材、熱利用部材、発電部材、電気利用部材が制御される。したがって、演算された熱エネルギ量と電気エネルギ量とを認知することができる。 In step S21, environmental information, thermal energy information, and electrical energy information are input in the arithmetic unit. And based on each input information, the amount of thermal energy and the amount of electrical energy are calculated. Next, in step S22, the calculated heat energy amount and electric energy amount are displayed on each display unit. Along with the result calculated in step S21, a control signal is sent from the calculation device to the control device in step S23, and the heat generating member, the heat utilization member, the power generation member, and the electricity utilization member are controlled. Therefore, the calculated heat energy amount and electric energy amount can be recognized.
図3、図4には、環境情報、熱エネルギ情報、電気エネルギ情報を読み込み、熱エネルギ量、電気エネルギ量を表示させるまでのフローチャートが示されている。ステップS31では、測定された前記環境情報、前記熱エネルギ情報、前記電気エネルギ情報が演算装置に読み込まれている。そして、ステップS31で読み込まれた情報に基づいて、ステップS32で熱エネルギ量と電気エネルギ量とが演算装置において算出される。次に、ステップS33において、太陽光発電器8により生じる電気エネルギの発電量の有無が判断される。
FIG. 3 and FIG. 4 show flowcharts for reading environment information, heat energy information, and electric energy information and displaying the heat energy amount and the electric energy amount. In step S31, the measured environment information, thermal energy information, and electrical energy information are read into a computing device. Then, based on the information read in step S31, the heat energy amount and the electric energy amount are calculated in the arithmetic device in step S32. Next, in step S33, the presence or absence of the amount of electric energy generated by the
太陽光発電器8により電気エネルギが生じていると判断された場合には、次のステップS34において蓄熱装置1a,1b間における冷熱と温熱との熱変換の必要性の有無が判断される。冷熱と温熱との熱変換の必要性は、前記蓄熱装置1a,1bにおける蓄熱量および蓄冷量を測定することにより判断される。具体的には、蓄熱装置1aの内部に設けられている蓄冷材と、蓄熱装置1bの内部に設けられている蓄熱材との温度が測定され、前記蓄熱材と前記蓄冷材との温度に基づいて蓄熱装置1aに蓄えられている蓄熱量と蓄熱装置1bに蓄えられている蓄冷量とが求められ、この蓄熱量と蓄冷量に基づいて蓄熱装置1a,1b間における冷熱と温熱との熱変換の必要性の有無が判断される。
When it is determined that electric energy is generated by the
その結果、熱変換の必要性があると判断された場合は、次のステップS35で蓄熱装置1a側に余剰熱があり蓄熱装置1b側の蓄熱量が不足する場合、蓄熱装置1aから熱電素子4aに熱が送られ電気エネルギに変えられ、その電気エネルギが前記熱電素子4bに加えられ熱エネルギに変換され、蓄熱装置1bに蓄えられる。一方、蓄熱装置1b側に余剰熱があり蓄熱装置1a側の蓄冷熱量が不足する場合、蓄熱装置1bから熱電素子4bに熱が送られ電気エネルギに変えられ、その電気エネルギが前記熱電素子4aに加えられ熱エネルギに変換され、蓄熱装置1aへ蓄えられる。これにより蓄えられている冷熱と温熱とが熱変換される。また、ステップS34における熱変換の有無に関わらず、ステップS36において熱電素子4a,4b,4cに温度差を生じさせることにより生じる電気エネルギの発生(熱発電)の有無が判断される。具体的には、蓄電装置9の蓄電エネルギ量が電力測定により測定され、この測定値に基づいて蓄電装置9における蓄電量の余剰量が判断される。
As a result, if it is determined that there is a need for heat conversion, if there is surplus heat on the
また、ステップS36における電気エネルギの発生(熱発電)の有無は、蓄熱装置1aの内部に設けられている蓄冷材と、蓄熱装置1bの内部に設けられている蓄熱材との温度が測定され、この測定値に基づいて蓄熱装置1aに蓄えられている蓄熱量と蓄熱装置1bに蓄えられている蓄冷量とが求められ、蓄熱装置1a,1b間における冷熱と温熱との熱変換の必要性の有無が判断される。そして、冷熱と温熱との熱変換の必要性があると判断された際には、前記蓄電装置9から熱電素子4a,4bに通電される電気エネルギとが測定される。
Moreover, the presence or absence of generation of electric energy (thermoelectric generation) in step S36 is performed by measuring the temperatures of the cold storage material provided in the
そして、熱電素子4a,4bに通電される電気エネルギと蓄電装置9における蓄電量の余剰量とを検討し、ステップS36において、熱発電が必要であると判断された場合にはステップS37において熱電素子4a,4bによる熱発電がなされ、電気エネルギが生成される。また、ステップS36における熱発電の有無に関わらず、ステップS38において、太陽光発電器8により生成される電気エネルギ量と使用される電気エネルギ量との大きさが判断される。その結果、太陽光発電器8により生成される電気エネルギ量が電気エネルギの使用量よりも多い場合は、電気エネルギが余剰されていることになるため、電気エネルギはステップS39において蓄電装置9に蓄電される。また、太陽光発電器8により生成される電気エネルギ量が電気エネルギの使用量よりも少ない場合は、電気エネルギは蓄電されない。
Then, the electrical energy supplied to the
図4には、ステップS33において、太陽光発電器8により生じる電気エネルギが生成されていないと判断された場合における、電気エネルギの生成に関するフローが記載されている。ステップS33において、太陽光発電器8により生じる電気エネルギが生成されていない場合は、ステップS41において、蓄熱装置1a,1bにおける蓄熱量、蓄冷量に余剰があるか、余剰の有無が判断される。蓄熱量又は蓄冷量に余剰があると判断されたときは、ステップS42において熱電素子4a,4b,4cによる熱発電がなされ、電気エネルギが生成される。
FIG. 4 shows a flow related to generation of electric energy when it is determined in step S33 that electric energy generated by the
ステップS42において熱発電がされた後、ステップS43において蓄熱装置1a,1bに蓄えられた温熱、または冷熱について互いに変換させるか、その有無が判断される。この蓄熱装置1a,1bに蓄えられた温熱、または冷熱を互いに熱変換させると判断した際は、ステップS44において蓄熱装置1a,1bに蓄えられている温熱と冷熱との熱変換がなされる。
After thermoelectric power generation is performed in step S42, it is determined in step S43 whether or not the hot and cold stored in the
ステップS35において、蓄熱装置1a,1bに蓄えられている冷熱と温熱とが熱変換された後、またはステップS37において、熱電素子4a,4b,4cによる熱発電がなされた後、またはステップS39において、蓄電装置9に蓄電された後、またはステップS38において蓄電装置9への蓄電が不要との判断がなされた後、またはステップS41において、蓄熱装置1a,1bにおける余剰熱蓄積量がないと判断された後、そして、ステップS43において、熱電素子4a,4b、4cによる熱変換が不要との判断がなされた後、ステップS44において熱電素子4a,4b,4cによる熱変換がなされた後は、ステップS310において演算された各電気エネルギ量と、演算された各熱エネルギ量とが表示部に表示され、あるいは音響的手段により伝達されて、制御フローが終了される。
In step S35, after the cold and warm heat stored in the
ステップS310においては、蓄熱装置の各部における電気エネルギ量又は熱エネルギ量が表示、あるいは伝達される。具体的には、ステップS35、ステップS37、ステップS39、ステップS42、ステップS44の各状況がリアルタイムで告知されている。 In step S310, the amount of electrical energy or the amount of heat energy in each part of the heat storage device is displayed or transmitted. Specifically, each situation of step S35, step S37, step S39, step S42, and step S44 is announced in real time.
ステップS35の状況としては、蓄熱装置1a,1bで変換されている温熱と冷熱とを示す冷熱リサイクル量12c及び熱リサイクル量12dが検出されて、インジゲータに表示されている。この検出手段及びインジゲータへの表示を含む告知手段が熱変換告知手段に該当する。また、蓄電装置9から熱電素子4cへの通電量を示す熱リサイクル電力供給量と太陽光発電器8から熱電素子4cへの通電量を示す熱リサイクル電力供給量とが検出されて、インジゲータに表示されている。この検出手段及びインジゲータへの表示を含む告知手段が通電告知手段のいずれか一つの手段に該当する。
As the state of step S35, the cold
ステップS37の状況としては、熱電素子4a,4b,4cで生じている電気エネルギを示す熱発電部位電気量11a,11b,11cが通電告知手段のいずれか一つの手段としてインジゲータに表示されている。また、熱電素子4a,4b,4cで生じている電気エネルギが蓄熱装置1a,1bに伝達され、その際伝達されるエネルギ量を示す熱発電量18d,18eが通電告知手段のいずれか一つの手段としてインジゲータに表示されている。
As the situation in step S37, thermoelectric generation
ステップS39の状況としては、蓄電装置9に蓄えられている蓄電エネルギ量が蓄電量告知手段のいずれか一つの手段としてインジゲータに表示されている。また、太陽光発電器8により生じた電気エネルギが蓄電装置9に伝達され、この伝達された電気エネルギ量を示す蓄電供給エネルギ量16が蓄電量告知手段のいずれか一つの手段としてインジゲータに表示されている。さらに、熱電素子4a,4b,4cにより生じる電気エネルギが蓄電装置9に伝達され、この伝達された電気エネルギ量に該当する熱発電量18a,18b,18cが蓄電量告知手段のいずれか一つの手段としてインジゲータに表示されている。
As the situation of step S39, the amount of stored energy stored in the
ステップS42の状況としては、太陽光発電器8による電気エネルギが生成されていない場合において、蓄熱装置1a,1bで変換されている温熱と冷熱とを示す冷熱リサイクル量12cおよび熱リサイクル量12dが熱交換告知手段のいずれか一つの手段としてインジゲータに表示されている。また、蓄電装置9から熱電素子4cへと通電される電気エネルギ量に該当する熱リサイクル電力供給量と、太陽光発電器8から熱電素子4cへと通電される電気エネルギ量に該当する熱リサイクル電力供給量とが、蓄電量告知手段のいずれか一つの手段としてインジゲータに表示されている。
As the situation of step S42, when the electric energy by the
ステップS44の状況としては、熱電素子4a,4b,4cで生じている電気エネルギ量に該当する熱発電部位電気量11a,11b,11cが蓄電量告知手段のいずれか一つの手段としてインジゲータに表示されている。また、熱電素子4a,4b,4cで生じている電気エネルギが蓄熱装置1a,1bに伝達され、この伝達されたエネルギ量に該当する熱発電量18a,18b,18cが蓄電量告知手段のいずれか一つの手段としてインジゲータに表示されている。
As the situation in step S44, the thermoelectric generation
測定されている熱エネルギ量と電気エネルギ量には、フローチャートの「YES」,「NO」に関わらず、告知されるものがある。具体的には、冷熱蓄積量2aと熱蓄積量2bとは蓄熱量告知手段のいずれか一つの手段としてインジゲータに表示されている。また、部材温熱回収量14と冷熱回収量7aと温熱回収量7bとは熱流入告知手段のいずれか一つの手段として、インジゲータに表示されている。さらに、冷熱利用量13aと熱利用量13bとは熱流出告知手段のいずれか一つの手段としてインジゲータに表示されている。また、太陽光発電器8による電気エネルギ量と前記エネルギ供給量10a,10bとは、蓄電量告知手段のいずれか一つの手段としてインジゲータに表示されている。
Some of the measured heat energy amount and electric energy amount are notified regardless of “YES” or “NO” in the flowchart. Specifically, the
ここで、インジゲータによる表示は、隣接する表示部を連続的に表示し、あるいは一つの表示部の一部を連続的に表示するものであってもよい。より詳細には、複数の表示部が連続して配置されて、熱エネルギ量の変化、電気エネルギ量の変化に伴い順番に点灯させ、あるいは順番に消灯させるものがあげられる。また、熱エネルギ量の変化、電気エネルギ量の変化に伴う表示は、一つの表示部において棒状の長さを変化させ、または円や半円等に表示を変化させ、あるいは色を変化させるものがあげられる。また、音声による告知は、熱エネルギ量の変化、電気エネルギ量の変化に伴い音響的手法として音声を増減させ、あるいは音の高低を変化させるものがあげられる。そして、振動による告知は、熱エネルギ量の変化、電気エネルギ量の変化により振動の大きさ、周期を連続的に変化するものがあげられる。 Here, the display by the indicator may display the adjacent display units continuously, or may display a part of one display unit continuously. More specifically, there are those in which a plurality of display units are continuously arranged so that they are sequentially turned on or turned off in accordance with a change in the amount of thermal energy and a change in the amount of electrical energy. In addition, the display accompanying the change in the amount of heat energy and the amount of electrical energy may change the length of the bar in one display unit, or change the display to a circle or semicircle, or change the color. can give. In addition, the voice notification may be an acoustic method that increases or decreases the sound or changes the pitch of the sound as the thermal energy amount or the electrical energy amount changes. The notification by vibration includes one in which the magnitude and period of the vibration are continuously changed by a change in the amount of thermal energy and a change in the amount of electrical energy.
図5には、走行情報、環境情報、ナビ情報、インフラ情報、熱エネルギ情報、電気エネルギ情報に基づいて燃費を向上させる制御を行う走行(以下、ECOドライブという)をする時に、最適となる各制御量を演算により予想して、その情報を告知するブロック図が記されている。そして、図5では告知の一例として表示パネルへの表示について記載されている。 In FIG. 5, each of the optimizations is made when driving (hereinafter referred to as an ECO drive) in which control is performed to improve fuel efficiency based on driving information, environmental information, navigation information, infrastructure information, heat energy information, and electric energy information. A block diagram for predicting the control amount by calculation and notifying the information is shown. In FIG. 5, display on the display panel is described as an example of notification.
走行情報には、車速などの駆動装置の移動速度や、シフトなどの情報が挙げられ、車速の情報は速度計などの測定装置で、シフトはギアの周辺にセンサを設けることにより測定される。環境情報には、外気温、日射量などの情報が挙げられ、これらの情報は熱電対、日射量計等の測定装置により測定される。また、ナビ情報には、道路の勾配、形状などが挙げられ、GPS(グローバル・ポジショニング・システム)などにより測定された位置情報に対応させて検出される。さらに、インフラ情報には、渋滞情報、信号情報、法定車速などの情報が挙げられ、これらの情報はGPS(グローバル・ポジショニング・システム)などにより測定される。そしてまた、熱エネルギ情報には冷熱・温熱の回収・蓄積・消費情報が挙げられ、これらの情報は熱電対、マスフロメーター等により温度や流量などの物理量を測定することにより求められる。そして、電気エネルギ情報には、電気の回収・蓄積・消費情報が挙げられ、これらの情報は電圧計、電流計などにより電圧、電流等などの物理量を測定することにより求められる。 The travel information includes information such as the moving speed of the driving device such as the vehicle speed and shift. The vehicle speed information is measured by a measuring device such as a speedometer, and the shift is measured by providing a sensor around the gear. The environmental information includes information such as the outside air temperature and the amount of solar radiation, and the information is measured by a measuring device such as a thermocouple or a solar radiation meter. The navigation information includes road gradients, shapes, and the like, and is detected in correspondence with position information measured by a GPS (Global Positioning System) or the like. Further, the infrastructure information includes information such as traffic jam information, signal information, legal vehicle speed, and the like, which are measured by a GPS (Global Positioning System) or the like. Further, the heat energy information includes cold / hot heat collection / accumulation / consumption information, and the information is obtained by measuring physical quantities such as temperature and flow rate with a thermocouple, a mass flow meter, and the like. The electrical energy information includes electricity collection / storage / consumption information, and the information is obtained by measuring physical quantities such as voltage and current with a voltmeter, an ammeter and the like.
ステップS51では、走行情報、環境情報、ナビ情報、インフラ情報、熱エネルギ情報、電気エネルギ情報に基づいて、熱エネルギ及び電気エネルギとECOドライブにおける最適な熱エネルギ増減の予測値とECOドライブにおける最適な電気エネルギの増減の予測値が演算される。そして、演算されたECOドライブにおける最適な熱エネルギ増減の予測値、電気エネルギの増減の予測値がステップS52において表示パネルに表示される。また、演算結果に伴い、発熱部材、熱利用部材、発電部材、電気利用部材がステップS53において制御される。 In step S51, based on the travel information, environment information, navigation information, infrastructure information, thermal energy information, and electrical energy information, the predicted value of the thermal energy and electrical energy and the optimal thermal energy increase / decrease in the ECO drive and the optimal value in the ECO drive. A predicted value of increase / decrease in electrical energy is calculated. Then, the calculated predicted value of the increase / decrease in thermal energy and the predicted value of increase / decrease in electrical energy in the calculated ECO drive are displayed on the display panel in step S52. Further, the heating member, the heat utilization member, the power generation member, and the electricity utilization member are controlled in step S53 according to the calculation result.
図6には、これらの表示の一例として、蓄熱装置1a,1bにおける蓄熱量、蓄冷量の増減などの熱エネルギの増減、あるいは蓄電装置9における蓄電量の増減などの電気エネルギの増減を表示したインジーゲータが記されている。このインジゲータには、蓄熱装置における現在の蓄熱量または蓄冷量、あるいは蓄電装置における蓄電量が表示されており、またECOドライブにおいて予測される蓄熱装置における現在の蓄熱量の増減、または蓄冷量の増減、あるいは蓄電装置における蓄電量の増減が表示されている。このとき、蓄熱と蓄冷とのインジゲータは別々に設けられていても良く、図6a,6bのように表示箇所が時間と共に移動する形態であっても、図6cのように表示の大きさが時間と共に変化する形態であっても良い。さらに、この実施例において表示されるエネルギ量には、熱エネルギ量及び電気エネルギ量と、ECOドライブにおける最適な熱エネルギの増減の予測値及び電気エネルギの増減の予測値があげられる。
In FIG. 6, as an example of these displays, increase / decrease in thermal energy such as increase / decrease in the amount of heat storage and cold storage in the
図7には、走行情報、環境情報、ナビ情報、インフラ情報、熱エネルギ情報、電気エネルギ情報を読み込み、読み込んだ情報に基づいて熱エネルギと電気エネルギとECOドライブにおける最適な熱エネルギの増減の予測値とECOドライブにおける最適な電気エネルギの増減の予測値を求め、これらの値を表示させるまでのフローチャートが示されている。 FIG. 7 reads travel information, environmental information, navigation information, infrastructure information, heat energy information, and electrical energy information, and predicts the optimum increase / decrease in heat energy, electrical energy, and ECO drive based on the read information. A flowchart of obtaining values and predicted values for the optimum increase / decrease in electrical energy in the ECO drive and displaying these values is shown.
ステップS71では、走行情報、環境情報、ナビ情報、インフラ情報、熱エネルギ情報、電気エネルギ情報が読み込まれている。そして読み込まれた情報に基づいて、ステップS72で、熱エネルギと電気エネルギとECOドライブにおける最適な熱エネルギの増減の予測値と電気エネルギの増減の予測値が演算される。そして、ステップS73において、ECOドライブにおける最適な熱エネルギの増減の予測値と電気エネルギの増減の予測値がインジゲータに表示される。 In step S71, travel information, environmental information, navigation information, infrastructure information, thermal energy information, and electrical energy information are read. Based on the read information, in step S72, a predicted value of increase / decrease in thermal energy, electrical energy, and optimum thermal energy in the ECO drive and a predicted value of increase / decrease in electrical energy are calculated. In step S73, the optimum predicted value of increase / decrease in thermal energy and the predicted value of increase / decrease in electric energy in the ECO drive are displayed on the indicator.
ステップS72において予測されるECOドライブ時の最適な熱エネルギの増減の予測値、電気エネルギの増減の予測値は実験により求められた判定マップにより求められる。図8には、外気温と日射量に基づく冷熱エネルギ最適蓄積量の予測値を示す判定マップが記されている。外気温が高くなり、また日射量が多くなると、冷房の使用量が多くなることが予測されるため、図8に記されている判定マップでは、外気温が高くなり、また日射量が多くなるにつれてより多くの冷熱エネルギを蓄熱装置に蓄えるように判断されている。 The optimum predicted value of the increase / decrease in thermal energy and the predicted value of increase / decrease in electric energy during the ECO drive predicted in step S72 are obtained from a determination map obtained by experiment. FIG. 8 shows a determination map indicating the predicted value of the optimum amount of accumulated cold energy based on the outside air temperature and the amount of solar radiation. As the outside air temperature increases and the amount of solar radiation increases, the amount of cooling used is predicted to increase. Therefore, in the determination map shown in FIG. 8, the outside air temperature increases and the amount of solar radiation increases. Accordingly, it is determined that more cold energy is stored in the heat storage device.
また、図9には、外気温と日射量に基づく熱エネルギ最適蓄積量の予測値を示す判定マップが記されている。外気温が低くなり、また日射量が少なくなると、暖房の使用量が多くなることが予測されるため、図9に記されている判定マップでは、外気温が低くなり、または日射量が少なくなるにつれてより多くの熱エネルギを蓄熱装置に蓄えるように判断されている。 Further, FIG. 9 shows a determination map indicating a predicted value of the optimum heat energy accumulation amount based on the outside air temperature and the amount of solar radiation. Since it is predicted that the amount of heating used will increase when the outside air temperature decreases and the amount of solar radiation decreases, the outside temperature decreases or the amount of solar radiation decreases in the determination map shown in FIG. Accordingly, it is determined that more heat energy is stored in the heat storage device.
図10は、走行情報、環境情報、ナビ情報、インフラ情報、熱エネルギ情報、電気エネルギ情報、制御モード選択情報に基づいてECOドライブをする時に、最適となる各制御量を予想してその情報を表示し、各制御装置を制御するブロック図が記されている。走行情報には、車速を含む駆動装置の移動速度や、シフトなどの情報が挙げられ、駆動装置の移動速度の情報は速度計などの測定装置で、シフトはギアの周辺にセンサを設けることにより測定される。 FIG. 10 is a diagram for predicting each optimum control amount when performing ECO driving based on travel information, environmental information, navigation information, infrastructure information, thermal energy information, electrical energy information, and control mode selection information. A block diagram for displaying and controlling each control device is shown. The travel information includes information such as the moving speed of the driving device including the vehicle speed, and information such as a shift. The information on the moving speed of the driving device is a measuring device such as a speedometer. Measured.
環境情報には、外気温、日射量などの情報が挙げられ、これらの情報は熱電対、日射量計等の測定装置により測定される。また、ナビ情報には、道路の勾配、形状などが挙げられ、GPSなどにより測定される。さらに、インフラ情報には、渋滞情報、信号情報、法定車速などの情報が挙げられ、これらの情報はGPSなどにより測定される。さらにまた、熱エネルギ情報には冷熱・温熱の回収・蓄積・消費情報が挙げられ、これらの情報は熱電対、マスフロメーター等の測定装置により測定される。そしてまた、電気エネルギ情報には、電気の回収・蓄積・消費情報が挙げられ、これらの情報は電圧、電流等を測定することにより求められる。そして、制御モード選択情報には、車両などの駆動装置の燃費を制御する制御モード情報であり、スイッチ等からの入力信号により求められる。 The environmental information includes information such as the outside air temperature and the amount of solar radiation, and the information is measured by a measuring device such as a thermocouple or a solar radiation meter. The navigation information includes road gradient, shape, etc., and is measured by GPS or the like. Further, the infrastructure information includes information such as traffic jam information, signal information, legal vehicle speed, etc., and these information are measured by GPS or the like. Furthermore, the heat energy information includes collection / accumulation / consumption information of cold / heat, and the information is measured by a measuring device such as a thermocouple or a mass flow meter. In addition, the electrical energy information includes electricity collection / storage / consumption information, which is obtained by measuring voltage, current, and the like. The control mode selection information is control mode information for controlling the fuel consumption of a drive device such as a vehicle, and is obtained from an input signal from a switch or the like.
ステップS101において、走行情報、環境情報、ナビ情報、インフラ情報、熱エネルギ情報、電気エネルギ情報、制御モード選択情報に基づいて、熱エネルギ量及び電気エネルギ量と各制御モードにおける最適な熱エネルギの増減の予測値、電気エネルギの増減の予測値が演算される。そして、演算された熱エネルギ量と電気エネルギ量と各制御モードにおける最適な熱エネルギ量の増減の予測値と電気エネルギ量の増減の予測値が、ステップS102において表示パネルに表示される。また、演算結果に伴い、発熱部材、熱利用部材、発電部材、電気利用部材がステップS103において制御される。 In step S101, based on the travel information, environment information, navigation information, infrastructure information, thermal energy information, electrical energy information, and control mode selection information, the thermal energy amount, the electrical energy amount, and the optimum thermal energy increase / decrease in each control mode The predicted value and the predicted value of increase / decrease in electrical energy are calculated. Then, the calculated heat energy amount, electric energy amount, predicted value of increase / decrease of the optimum heat energy amount in each control mode, and predicted value of increase / decrease of the electric energy amount are displayed on the display panel in step S102. Further, the heating member, the heat utilization member, the power generation member, and the electricity utilization member are controlled in step S103 according to the calculation result.
図11には、各制御選択モードを切り替える場合のスイッチが記されている。各制御選択モードには、ドライバーが自ら操作するパワーモード、通常モード、ECOモードと、駆動装置が自動的に制御を行うオートモードがある。パワーモードは車両等の駆動装置を高速で走らせるための制御モードである。また、ECOモードは、車両等の駆動装置の燃費を重視した制御モードである。さらに、通常モードは、駆動装置の速度と燃費とのバランスを考慮したモードである。そして、オートモードは駆動装置の速度と燃費とを走行情報等の各種情報に基づいて制御するモードである。 FIG. 11 shows switches for switching between the control selection modes. Each control selection mode includes a power mode, a normal mode, an ECO mode, and an auto mode in which the drive device automatically controls. The power mode is a control mode for driving a driving device such as a vehicle at high speed. The ECO mode is a control mode that places importance on the fuel consumption of a drive device such as a vehicle. Furthermore, the normal mode is a mode that takes into account the balance between the speed of the drive device and fuel consumption. The auto mode is a mode for controlling the speed and fuel consumption of the drive device based on various information such as travel information.
図11(a)には、パワーモード、通常モード、ECOモード、オートモードを切り替えるためにボタンが並列に並んでいるスイッチが記載されている。これらのスイッチのいずれか一つを押し、あるいは引くことにより、パワーモード、通常モード、ECOモード、オートモードのいずれかが選択され、選択されたモードに基づいて、熱エネルギ量及び電気エネルギ量が予測される。 FIG. 11A shows a switch in which buttons are arranged in parallel to switch between a power mode, a normal mode, an ECO mode, and an auto mode. By pressing or pulling one of these switches, one of the power mode, normal mode, ECO mode, and auto mode is selected, and the amount of thermal energy and the amount of electrical energy are set based on the selected mode. is expected.
図11(b)には、パワーモード、通常モード、ECOモード、オートモードを切り替えるためのボタンが記載されている。これらのスイッチのいずれか一つを押すことにより、パワーモード、通常モード、ECOモード、オートモードのいずれかが選択され、選択されたモードに基づいて、熱エネルギ量及び電気エネルギ量が予測される。 FIG. 11B shows buttons for switching between the power mode, the normal mode, the ECO mode, and the auto mode. By pressing any one of these switches, one of the power mode, normal mode, ECO mode, and auto mode is selected, and the amount of heat energy and the amount of electrical energy are predicted based on the selected mode. .
図11(c)には、パワーモード、通常モード、ECOモード、オートモードを切り替えるための回転式ボタンスイッチが記載されている。これらのスイッチを回転させることにより、パワーモード、通常モード、ECOモード、オートモードのいずれかが選択され、選択されたモードに基づいて、熱エネルギ量及び電気エネルギ量が予測される。 FIG. 11C shows a rotary button switch for switching between a power mode, a normal mode, an ECO mode, and an auto mode. By rotating these switches, any one of the power mode, the normal mode, the ECO mode, and the auto mode is selected, and the heat energy amount and the electric energy amount are predicted based on the selected mode.
図11(d)には、パワーモード、通常モード、ECOモード、オートモードについてシフトレバーと連動している形式が記載されている。これらのスイッチを選択することにより、パワーモード、通常モード、ECOモード、オートモードのいずれかが選択され、選択されたモードに基づいて、熱エネルギ量及び電気エネルギ量が予測される。 FIG. 11 (d) shows a format in which the power mode, the normal mode, the ECO mode, and the auto mode are interlocked with the shift lever. By selecting these switches, any one of the power mode, the normal mode, the ECO mode, and the auto mode is selected, and the heat energy amount and the electric energy amount are predicted based on the selected mode.
図12には、走行情報、環境情報、ナビ情報、インフラ情報、熱エネルギ情報、電気エネルギ情報、制御モード選択情報を読み込み、読み込んだ情報に基づいて熱エネルギ量と電気エネルギ量と各制御モードにおける最適な熱エネルギ量の増減の予測値と各制御モードにおける最適な電気エネルギ量の増減の予測値を求め、これらの値を表示させるまでのフローチャートが示されている。 In FIG. 12, driving information, environmental information, navigation information, infrastructure information, thermal energy information, electrical energy information, and control mode selection information are read, and based on the read information, the amount of thermal energy, the amount of electrical energy, and each control mode A flowchart for obtaining a predicted value for an optimal increase / decrease in the amount of thermal energy and a predicted value for an optimal increase / decrease in the electrical energy amount in each control mode and displaying these values is shown.
ステップS121では、走行情報、環境情報、ナビ情報、インフラ情報、熱エネルギ情報、電気エネルギ情報、制御モード選択情報が読み込まれている。そして読み込まれた制御モード選択情報に基づいて、ステップS123からステップS126において各制御モードに基づく予測係数が設定される。予測係数は、パワーモードの時はα、通常モードの時はβ、ECOモードの時はγ、オートモードの時はδとして設定される。そして、ステップS127において、図8,9に示されているマップで求められた冷熱エネルギ最適蓄積量及び熱エネルギ最適蓄積量に予測係数α、β、γ、δを反映させることにより、各制御モードにおける最適な熱エネルギ量の増減の予測値と電気エネルギ量の増減の予測値を求めることができる。そして、予測された熱エネルギ量の増減の予測値と電気エネルギ量の増減の予測値がインジゲータに表示される。 In step S121, traveling information, environmental information, navigation information, infrastructure information, thermal energy information, electrical energy information, and control mode selection information are read. Based on the read control mode selection information, a prediction coefficient based on each control mode is set from step S123 to step S126. The prediction coefficient is set as α in the power mode, β in the normal mode, γ in the ECO mode, and δ in the auto mode. Then, in step S127, each control mode is reflected by reflecting the prediction coefficients α, β, γ, and δ in the optimum amount of accumulated cold energy and the optimum amount of accumulated heat energy obtained from the maps shown in FIGS. It is possible to obtain a predicted value of increase / decrease in the optimum amount of thermal energy and a predicted value of increase / decrease in the electric energy amount. And the predicted value of the increase / decrease in the predicted heat energy amount and the predicted value of the increase / decrease in the electric energy amount are displayed on the indicator.
1a,1b…蓄熱装置、 2a…冷熱蓄積量、 2b…熱蓄熱量、 3a…冷凍サイクル冷熱生成器、 3b…冷凍サイクル温熱生成器、 4a,4b,4c…熱電素子、 5a…冷熱利用部位、 5b…熱利用部位、 6…高温部材、 7a…冷熱回収量、 7b…温熱回収量、 8…太陽光発電器、 9…蓄電装置、 10a,10b…エネルギ供給量、 11a,11b,11c…熱発電部位電気量、 12a,12c…冷熱リサイクル量、 12b,12d,12e…熱リサイクル量、 13a…冷熱利用量、 13b…熱利用量、 14…部材温熱回収量、 15…太陽光発電器量、 16…蓄電供給エネルギ量、 17a,17b…電力供給量表示部、 18a,18b,18c,18d,18e…熱発電量。
1a, 1b ... thermal storage device, 2a ... cold storage amount, 2b ... heat storage amount, 3a ... refrigeration cycle cold heat generator, 3b ... refrigeration cycle hot heat generator, 4a, 4b, 4c ... thermoelectric element, 5a ... cold heat utilization part, 5b ... Heat utilization site, 6 ... High temperature member, 7a ... Cold recovery amount, 7b ... Thermal recovery amount, 8 ... Solar power generator, 9 ... Power storage device, 10a, 10b ... Energy supply amount, 11a, 11b, 11c ... Heat Electricity generation site, 12a, 12c ... cold heat recycling amount, 12b, 12d, 12e ... thermal recycling amount, 13a ... cold heat usage amount, 13b ... heat usage amount, 14 ... member thermal energy recovery amount, 15 ... solar power generation amount, 16 Power storage
Claims (12)
蓄えられている温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する蓄熱量告知手段と、
取り出された温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する熱流出告知手段と、
外部から供給されて蓄えられる温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する熱流入告知手段と、
前記温熱を蓄える温熱蓄熱部と前記冷熱を蓄える冷熱蓄熱部とを有し、
前記温熱蓄熱部と冷熱蓄熱部との間で熱交換される温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する熱交換告知手段を更に備えていることを特徴とする蓄熱装置。 In a heat storage device that can store hot or cold and take out the stored hot or cold,
A heat storage amount notification means for detecting the amount of stored heat or cold and notifying the outside;
A heat spill notification means for detecting the amount of heat or cold taken out and notifying the outside;
Heat inflow notification means for detecting the amount of heat or cold supplied from the outside and stored, and notifying the outside ;
A heat storage part for storing the heat and a heat storage part for storing the cold;
A heat storage device, further comprising heat exchange notification means for detecting the amount of heat or the amount of heat exchanged between the heat storage unit and the cold storage unit and notifying the outside .
蓄えられている温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する蓄熱量告知手段と、取り出された温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する熱流出告知手段と、外部から供給されて蓄えられる温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する熱流入告知手段と、
蓄えられた温熱又は冷熱を電気エネルギに変換して出力する熱出力手段とを備え、
前記熱流出告知手段は前記熱出力手段で電気エネルギに変換した熱量を外部に告知する手段を更に有することを特徴とする蓄熱装置。 In a heat storage device that can store hot or cold and take out the stored hot or cold,
A heat storage amount notification means for detecting the amount of stored heat or cold and notifying the outside, a heat outflow notification means for detecting the amount of heat or cold taken out and notifying the outside, and an external supply A heat inflow notification means for detecting the amount of heat or cold stored and notifying the outside;
A heat output means for converting the stored hot or cold heat into electric energy and outputting the electric energy;
The heat outflow notifying means further thermal storage device you characterized that you have a means for notifying the amount of heat converted into electrical energy in the heat output section to the outside.
蓄えられている温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する蓄熱量告知手段と、 A heat storage amount notification means for detecting the amount of stored heat or cold and notifying the outside;
取り出された温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する熱流出告知手段と、 A heat spill notification means for detecting the amount of heat or cold taken out and notifying the outside;
外部から供給されて蓄えられる温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する熱流入告知手段と、 Heat inflow notification means for detecting the amount of heat or cold supplied from the outside and stored, and notifying the outside;
電気エネルギを温熱又は冷熱に変換して入力する熱入力手段とを備え、 Heat input means for converting electric energy into heat or cold and inputting the heat,
前記熱流入告知手段は、前記熱入力手段で電気エネルギから熱エネルギに変換した熱量を外部に告知する手段を更に有することを特徴とする蓄熱装置。 The heat inflow notification means further comprises means for notifying the outside of the amount of heat converted from electric energy to heat energy by the heat input means.
蓄えられている温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する蓄熱量告知手段と、 A heat storage amount notification means for detecting the amount of stored heat or cold and notifying the outside;
取り出された温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する熱流出告知手段と、 A heat spill notification means for detecting the amount of heat or cold taken out and notifying the outside;
外部から供給されて蓄えられる温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する熱流入告知手段とを有し、 Heat inflow notification means for detecting the amount of hot or cold supplied and stored from the outside and notifying the outside,
電気エネルギを前記熱入力手段に加えることにより前記温熱蓄熱部と前記冷熱蓄熱部との間で熱交換がなされ、前記電気エネルギには蓄電装置に蓄えられている電気エネルギが含まれ、前記蓄電装置に蓄えられている蓄電量を検出して外部に告知する蓄電量告知手段を更に有することを特徴とする蓄熱装置。 Heat is exchanged between the thermal storage unit and the cold storage unit by adding electrical energy to the heat input means, and the electrical energy includes electrical energy stored in a storage device, and the storage device A heat storage device further comprising a storage amount notification means for detecting the storage amount stored in the battery and notifying the outside.
蓄えられている温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する蓄熱量告知手段と、 A heat storage amount notification means for detecting the amount of stored heat or cold and notifying the outside;
取り出された温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する熱流出告知手段と、 A heat spill notification means for detecting the amount of heat or cold taken out and notifying the outside;
外部から供給されて蓄えられる温熱量又は冷熱量を検出して外部に告知する熱流入告知手段とを有し、 Heat inflow notification means for detecting the amount of hot or cold supplied and stored from the outside and notifying the outside,
車両に搭載され、かつ前記蓄熱量告知手段および前記熱流出告知手段ならびに前記熱流入告知手段および前記熱交換告知手段の少なくともいずれかの手段は、前記車両の予測される走行環境における温熱又は冷熱の発生量もしくは消費量あるいはこれら発生量と消費量との差分である蓄熱増減量とを予測し、その予測内容を告知内容として外部に告知する手段を更に備えていることを特徴とする蓄熱装置。 At least one of the heat storage amount notification means, the heat outflow notification means, the heat inflow notification means, and the heat exchange notification means, which is mounted on a vehicle, is configured to detect whether the vehicle is in a predicted traveling environment. A heat storage apparatus characterized by further comprising means for predicting a generation amount or a consumption amount or a heat storage increase / decrease amount that is a difference between the generation amount and the consumption amount, and notifying the prediction content to the outside as a notification content.
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