JP7011748B1

JP7011748B1 - 移動体用風力発電装置

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Publication number: JP7011748B1
Application number: JP2021138200A
Authority: JP
Inventors: 清三菅
Original assignee: 清三菅
Priority date: 2021-08-26
Filing date: 2021-08-26
Publication date: 2022-01-27
Anticipated expiration: 2041-08-26
Also published as: JP2023032211A

Abstract

【課題】中・高速走行時や低速走行時はもちろんのこと、駐停車時にも発電してバッテリに充電することができる電気自動車の風力発電装置を提供する。【解決手段】本装置１は、電気自動車２の走行に伴う風力を受けて回転する風車３と、風車３の回転力で発電する発電機４と、発電機４で発電した電力を蓄えるバッテリ５と、バッテリ５に蓄えた電力でエアを圧縮するコンプレッサ６と、コンプレッサ６で圧縮したエアを蓄えるエアボトル７と、それらを制御するコントローラ８と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、移動体用風力発電装置に関し、特に電気自動車に好適である。

従来の電気自動車では、外部電源により車載のバッテリを充電しておき、そのバッテリに電気的に接続したモータで走行する。かかる電気自動車では、走行距離が限られている。そこで、走行に伴って発生する風力を利用することによりバッテリを充電でき、もってバッテリの消耗を抑制することができる充電システムが開発された（例えば特許文献１参照）。

しかし、特許文献１の風力発電装置は、駐停車時には発電してバッテリに充電することができないため、バッテリの充電不足を招きかねない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、移動体の停止時にも発電してバッテリに充電することができる移動体用風力発電装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、移動体に搭載される風力発電装置であって、前記移動体の移動に伴う風力を受けて回転する風車と、前記風車の回転力で発電する発電機と、前記発電機で発電した電力を蓄えるバッテリと、前記バッテリに蓄えた電力でエアを圧縮するコンプレッサと、前記コンプレッサで圧縮したエアを蓄えるエアボトルと、前記風力で前記風車を回転する第一のモードと、前記エアボトルに蓄えたエアで前記風車を回転する第二のモードとを有するとともに、両モードの少なくとも一方を、前記移動体の移動速度と電力使用状態とに応じて選択するモード選択手段とを備え、前記移動体は、該移動体の本体の前後方向に配された通風路を有し、前記風車は、前記通風路内に横向きに設けられた１又は複数のクロスフロー型の風車であり、前記風車が複数であるときには、前記通風路内での風力の変化に応じて、該通風路内の断面積を調整可能なダンパを各風車の直後に設けることを特徴とするものである。

請求項１記載の発明によれば、前記移動体の移動に伴う風力を受けて回転する風車と、前記風車の回転力で発電する発電機と、前記発電機で発電した電力を蓄えるバッテリと、前記バッテリに蓄えた電力でエアを圧縮するコンプレッサと、前記コンプレッサで圧縮したエアを蓄えるエアボトルと、前記風力で前記風車を回転する第一のモードと、前記エアボトルに蓄えたエアで前記風車を回転する第二のモードとを有するとともに、両モードの少なくとも一方を、前記移動体の移動速度と電力使用状態とに応じて選択するモード選択手段とを備えたので、移動体の移動時はもちろんのこと、停止時にも発電してバッテリに充電することができる。その結果、脱炭素時代にふさわしい、無公害の移動体を実現することができる。また、前記移動体は、該移動体の本体の前後方向に配された通風路を有し、前記風車は、前記通風路内に横向きに設けられた１又は複数のクロスフロー型の風車であるので、効率よく発電することができる。さらに、前記風車が複数であるときには、前記通風路内での風力の変化に応じて、該通風路内の断面積を調整可能なダンパを各風車の直後に設けるので、通風路内での風力低下を保障して、効率よく発電することができる。

請求項２記載の発明は、移動体に搭載される風力発電装置であって、前記移動体の移動に伴う風力を受けて回転する風車と、前記風車の回転力で発電する発電機と、前記発電機で発電した電力を蓄えるバッテリと、前記バッテリに蓄えた電力でエアを圧縮するコンプレッサと、前記コンプレッサで圧縮したエアを蓄えるエアボトルと、前記風力で前記風車を回転する第一のモードと、前記エアボトルに蓄えたエアで前記風車を回転する第二のモードとを有するとともに、両モードの少なくとも一方を、前記移動体の移動速度と電力使用状態とに応じて選択するモード選択手段とを備え、前記移動体は、該移動体の本体の前後方向に配された通風路を有し、前記風車は、前記通風路内に横向きに設けられた１又は複数のクロスフロー型の風車であり、前記風車が複数であって、かつ、前記モード選択手段が前記両モードを選択するときには、前記通風路の前側から後側に向かって、前記エアボトルからのエアの吹出口を順次に拡大可能なノズルを各風車の直前に設けることを特徴とするものである。

請求項２記載の発明によれば、前記移動体の移動に伴う風力を受けて回転する風車と、前記風車の回転力で発電する発電機と、前記発電機で発電した電力を蓄えるバッテリと、前記バッテリに蓄えた電力でエアを圧縮するコンプレッサと、前記コンプレッサで圧縮したエアを蓄えるエアボトルと、前記風力で前記風車を回転する第一のモードと、前記エアボトルに蓄えたエアで前記風車を回転する第二のモードとを有するとともに、両モードの少なくとも一方を、前記移動体の移動速度と電力使用状態とに応じて選択するモード選択手段とを備えたので、移動体の移動時はもちろんのこと、停止時にも発電してバッテリに充電することができる。その結果、脱炭素時代にふさわしい、無公害の移動体を実現することができる。また、前記移動体は、該移動体の本体の前後方向に配された通風路を有し、前記風車は、前記通風路内に横向きに設けられた１又は複数のクロスフロー型の風車であるので、効率よく発電することができる。さらに、前記風車が複数であって、かつ、前記モード選択手段が前記両モードを選択するときには、前記通風路の前側から後側に向かって、前記エアボトルからのエアの吹出口を順次に拡大可能なノズルを各風車の直前に設けるので、通風路内での風力低下を保障して、効率よく発電することができる。

請求項３記載の発明は、移動体に搭載される風力発電装置であって、前記移動体の移動に伴う風力を受けて回転する風車と、前記風車の回転力で発電する発電機と、前記発電機で発電した電力を蓄えるバッテリと、前記バッテリに蓄えた電力でエアを圧縮するコンプレッサと、前記コンプレッサで圧縮したエアを蓄えるエアボトルと、前記風力で前記風車を回転する第一のモードと、前記エアボトルに蓄えたエアで前記風車を回転する第二のモードとを有するとともに、両モードの少なくとも一方を、前記移動体の移動速度と電力使用状態とに応じて選択するモード選択手段とを備え、前記移動体は、該移動体の本体の前後方向に配された通風路を有し、前記風車は、前記通風路内に横向きに設けられた１又は複数のクロスフロー型の風車であり、前記風車が複数であるときには、前記通風路内での風力の変化に応じて、該通風路内の断面積を調整可能なダンパを各風車の直後に設け、前記風車が複数であって、かつ、前記モード選択手段が前記両モードを選択するときには、前記通風路の前側から後側に向かって、前記エアボトルからのエアの吹出口を順次に拡大可能なノズルを各風車の直前に設けることを特徴とするものである。

請求項３記載の発明によれば、前記移動体の移動に伴う風力を受けて回転する風車と、前記風車の回転力で発電する発電機と、前記発電機で発電した電力を蓄えるバッテリと、前記バッテリに蓄えた電力でエアを圧縮するコンプレッサと、前記コンプレッサで圧縮したエアを蓄えるエアボトルと、前記風力で前記風車を回転する第一のモードと、前記エアボトルに蓄えたエアで前記風車を回転する第二のモードとを有するとともに、両モードの少なくとも一方を、前記移動体の移動速度と電力使用状態とに応じて選択するモード選択手段とを備えたので、移動体の移動時はもちろんのこと、停止時にも発電してバッテリに充電することができる。その結果、脱炭素時代にふさわしい、無公害の移動体を実現することができる。また、前記移動体は、該移動体の本体の前後方向に配された通風路を有し、前記風車は、前記通風路内に横向きに設けられた１又は複数のクロスフロー型の風車であるので、効率よく発電することができる。さらに、前記風車が複数であるときには、前記通風路内での風力の変化に応じて、該通風路内の断面積を調整可能なダンパを各風車の直後に設け、前記風車が複数であって、かつ、前記モード選択手段が前記両モードを選択するときには、前記通風路の前側から後側に向かって、前記エアボトルからのエアの吹出口を順次に拡大可能なノズルを各風車の直前に設けるので、通風路内での風力低下を保障して、効率よく発電することができる。

請求項４記載の発明のように、前記エアボトルは、前記コンプレッサとは独立して設けられた１又は複数の圧力容器であることが好ましい。

請求項４記載の発明によれば、前記エアボトルは、前記コンプレッサとは独立して設けられた１又は複数の圧力容器であるので、安定して発電することができる。

請求項５記載の発明のように、前記バッテリは、外部電源から充電可能であり、前記移動体は、前記バッテリに蓄えた電力で走行する電気自動車であることが好ましい。

請求項５記載の発明によれば、前記バッテリは、外部電源から充電可能であり、前記移動体は、前記バッテリに蓄えた電力で走行する電気自動車であるので、安定して発電することができる。

本発明の一実施形態に係る車載用風力発電装置の概念を示す平面図である。本車載用風力発電装置を搭載した電気自動車の側面図である。本車載用風力発電装置の側面図である。本車載用風力発電装置の風車周りの拡大図である。本車載用風力発電装置のエア及び電気経路図である。本車載用風力発電装置のモード選択手順を示すフローチャートである。

図１は本発明の一実施形態に係る車載用風力発電装置（移動体用風力発電装置に相当する）１の概念を示す平面図、図２は本車載用風力発電装置を搭載した電気自動車２の側面図、図３は本車載用風力発電装置１の側面図、図４は本車載用風力発電装置１の風車３周りの拡大図、図５は本車載用風力発電装置１のエア及び電気経路図である。なお、図５中のエアライン７７は太線、電気ラインは細線で示している。

図１～図５に示すように、本実施形態に係る車載用風力発電装置（以下、「本装置」という）１は、移動体としての電気自動車（バス・トラックやタクシー・パトカーなど）２に搭載されるものである。電気自動車２は、４～６本のタイヤ２１と、タイヤ２１に支持された本体２２と、本体底部２２１の前後方向に配されて通風路を形成するダクト２３と、を有している。ダクト２３は、それぞれが、やや扁平な矩形断面を有する長尺本体２３１，２３５と、前側開口部２３２と、後側開口部２３３と、適宜箇所に絞り部（レジューサ）２３４と、を設けている。絞り部２３４は、下流側での風力低下をおおまかに保障するものである。

前側開口部２３２には、異物の侵入を防止する網ガード２４と、網ガード２４の目詰まりを防止するブラシワイパ２５とを設けている。これにより、走行時の飛び石対策や雪国での降雪対策がなされるので、いつでも安定して発電できるようになる。

本装置１は、電気自動車２の走行に伴う風力を受けて回転する風車３と、風車３の回転力で発電する発電機４と、発電機４で発電した電力を蓄えるバッテリ５と、バッテリ５に蓄えた電力でエアを圧縮するコンプレッサ６と、コンプレッサ６で圧縮したエアを蓄えるエアボトル７と、それらを制御するコントローラ８と、を備えているが、このうち、ダクト２３に組み込まれて一体化された風車３と発電機３とを、発電部ユニット１１ということがある。なお、各図中の構成要素の数量と配置とは、電気自動車２のタイプによって異なる。以下、複数存在する構成要素については、その代表的なものについて説明する。

風車３は、風力を受ける翼がダクト２３内にあるように横設されたクロスフロー型の風車である。クロスフロー型の風車は、通常はエアコンなどに送風機として用いられているものである。ここで、風車３としてクロスフロー型の風車を採用したのは、風力を受ける翼がダクト２３内に収容できるほどにコンパクトで、かつ、プロペラ式の風車などに比べて翼合計面積が大きくとれて、発電効率がよいからである。風車３は、電気自動車２の中・高速走行中は、ダクト２３の前側開口部２３２から流入する外気による風力で回転するが、低速走行中や駐停止時には、後述のノズル７６から吹き付けられるエアで回転するようにもなっている。本発明者は、小規模な実験で、クロスフロー型の風車を用いて発電することに成功した。なお、駐停車時の走行速度は０（ｋｍ／ｈ）であるが、中・高速走行と低速走行との速度レンジは、発電機４での発電量に基づいて設定される。

ところで、電気自動車２の走行時にダクト２３の前側開口部２３２から風が入ると、風車３が回転し、オルタネータ４で発電する。通過した風は次の風車３を回転させ、オルタネータ４で発電する。このようにして、風が後方（下流）に進むにつれて、風力が低下する。そこで、図３（ａ），図４に示すように、風車３ごとに設けられているノズル７６の直ぐ下流にダンパ２６が開閉自在に設けられている。ダンパ２６は、下流にいくほど弾性が弱くなるように調整されたコイルスプリングで付勢されており、風力が小さいときは、ダンパ２６が自動的に閉まる。これにより、ダクト２３の断面を絞って、風速を増すことにより、風車３の回転数を所定の許容範囲内に維持する。一方、風力が大きいときには、ダンパ２６が自動的に開く。これにより、ダクト２３の断面を増して、風速を抑えることにより、風車３の回転数を所定の許容範囲内に維持する。かかるダンパ２６の動作によって、ダクト２３内の風力低下を保障することができる。

発電機４は、風車３の回転軸の左右両端に連結された交流発電機であるオルタネータ４１と、オルタネータ４１を外気で冷却する冷却ファン４２とを備え、オルタネータ４１で発電した交流電流を、図示しない整流器で直流電流に変換してバッテリ５に充電するようになっている。このために、バッテリ５の陽極（＋）はオルタネータ４２にコントローラ８を経由して電気的に接続され、陰極（－）はＧＮＤに接地されている。

コンプレッサ６は、それ自身を外気で冷却する冷却ファン６１を備えており、外気を吸引して、１４．７ＭＰａ（約１５０気圧）まで圧縮されたエアを発生するものである。コンプレッサ６で発生した圧縮エアは集合バルブ６４に導かれる。

エアボトル７は、圧力調整器（減圧弁）７１を備えている圧力容器７２であって、入口電磁弁７３と、出口電磁弁７４と、圧力計７５とを備えている。圧力容器７２は、圧縮エアが常圧（１気圧）換算での７０００Ｌずつ充填可能な大容量のものであり、その寸法・重量は人手で交換可能なものとする。集合バルブ６４に導かれた圧縮エアは、入口電磁弁７３を通してエアボトル７に蓄えられる。エアボトルに蓄えられた圧縮エアは、圧力調整器７１で適宜減圧したうえで、出口電磁弁７４から吐出される。出口電磁弁７４から吐出されたエアは集合バルブ７５を通って、エアライン７７の先端に設けられたノズル７６から、風車３に吹き付けるようになっている。圧力調整器７１で減圧後のエア圧力は、圧力計７５で検出される。

コントローラ８は、バッテリ５から給電されているが、コンプレッサ６、コンプレッサ６の冷却ファン６１、エアボトル７の入口電磁弁７３と出口電磁弁７４、インバータ９１、アクセル９２、図示しないエアコンや前照灯などの制御対象も、コントローラ８を介して、バッテリ５から給電されている。なお、交流モータである走行モータ９については、インバータ９１で直流電流を交流電流に変換して給電されている。

また、圧力計７５や図示しない速度計や電力計などからの検出信号は、コントローラ８に入力され、コントローラ８からの制御信号は、制御対象に出力されていることにより、それぞれ適正な制御がなされている。例えば圧力計７５で検出されたエア圧力に基づいて、コンプレッサ６が自動発停されるとともに、エアボトル７の入口電磁弁７３と出口電磁弁７４とが自動開閉されるようになっている。入口電磁弁７３と出口電磁弁７４とは手動で開閉することもできる。

そのために、コントローラ８は、メモリ８１とＣＰＵ（中央演算装置）８２とを備えているが、ここでは、本発明の特徴をなすモード選択手段について詳述する。すなわち、メモリ８１に、風力で風車３を回転する第１モード（第一のモード）と、エアボトル７に蓄えたエアで風車３を回転する第２モード（第二のモード）と、を記憶しておくとともに、ＣＰＵ８２に、第１，第２モード（両モード）の少なくとも一方を、電気自動車２の走行速度（移動速度）と電力使用状態とに応じて選択するモード選択手段としての機能をもたせている。

図６は本装置１のモード選択手段としての機能を発揮する手順を示すフローチャートである。以下、本装置１による動作を概略説明する。

電源を投入すると、電気自動車２の走行速度と使用電力状態が検出される。電気自動車２の走行速度が判断される（ステップＳ１）。ステップＳ１で電気自動車２の走行速度が中・高速であると判断されると、第１モードが選択される（ステップＳ２）。そして、電源オフか否かが判断される（ステップＳ７）。ここで、電源オフであると判断されるまでステップＳ１の直前に戻る。

ステップＳ１で電気自動車２の走行速度が低速であると判断されると、電気自動車２の電力使用状態が判断される（ステップＳ３）。ここで、電気自動車２の電力使用状態が小さいと判断されると、第１モードが選択される（ステップＳ２）。そして、電源オフか否かが判断される（ステップＳ７）。ここで、電源オフであると判断されるまでステップＳ１の直前に戻る。

第１モードが選択されたときには、電気自動車２の走行に伴う風力だけで風車３を回転し、オルタネータ４で発電し、バッテリ５に充電される。バッテリ５からの電力でコンプレッサ６が動作し、ここで外気から圧縮したエアが集合バルブ６４と入口電磁弁２３とを介してエアボトル７に蓄えられる。また、バッテリ５からの電力でインバータ９１を介して走行モータ９が駆動される。これにより、電気自動車２の走行距離が長くなる。

一方、ステップＳ３で電気自動車２の電力使用状態が大きいと判断されると、第１，第２のモードが同時に選択される（ステップＳ４）。そして、電源オフか否かが判断される（ステップＳ７）。ここで、電源オフであると判断されるまでステップＳ１の直前に戻る。

第１，第２モードが同時に選択されたときには、電気自動車２の走行に伴う風力に加えて、エアボトル７からエアのアシストでもって風車３を回転し、オルタネータ４で発電し、バッテリ５に充電される。バッテリ５からの電力でコンプレッサ６が動作し、ここで外気から圧縮したエアが集合バルブ６４と入口電磁弁２３とを介してエアボトル７に蓄えられる。エアボトル７に蓄えられたエアが圧力調整器７１と出口電磁弁７４と集合バルブ７５とを介してノズル７６から風車３に吹き出される。そして、あるエアボトル７に蓄えられたエアがなくなると、次のエアボトル７に蓄えられたエアが圧力調整器７１と出口電磁弁７４と集合バルブ７５とを介してノズル７６から風車３に吹き出される。この繰り返しにより、電力を確保できる。また、バッテリ５からの電力でインバータ９１を介して走行モータ９が駆動される。これにより、例えば高速道路の渋滞時であっても、バッテリ５からの電力で、夜間の前照灯の長時間点灯はもちろん、夏はエアコン、冬はヒータを長時間使用できるとともに、電気自動車２の走行距離を確保できる。

ステップＳ１で電気自動車２の走行速度が０（停止）であると判断されると、電気自動車２の電力使用状態が判断される（ステップＳ５）。ここで、電気自動車２の電力使用状態が大きいと判断されると、第２モードが選択される（ステップＳ６）。そして、電源オフか否かが判断される（ステップＳ７）。ここで、電源オフであると判断されるまでステップＳ１の直前に戻る。

第２モードが選択されたときには、予めエアボトル７に蓄えられたエアが圧力調整器７１と出口電磁弁７４と集合バルブ７５とを介してノズル７６から風車３に吹き出される。この吹き出されたエアだけでもって風車３を回転し、オルタネータ４で発電し、バッテリ５に充電される。このときも、あるエアボトル７に蓄えられたエアがなくなると、次のエアボトル７に蓄えられたエアが圧力調整器７１と出口電磁弁７４と集合バルブ７５とを介してノズル７６から風車３に吹き出される。この繰り返しにより、電力を確保できる。これにより、例えば高速道路のサービスエリアやパーキングエリアでの駐停車時であっても、バッテリ５からの電力で、夜間の前照灯の長時間点灯はもちろん、夏はエアコン、冬はヒータを長時間使用できる。

一方、ステップＳ５で電気自動車２の電力使用状態が小さいと判断されると、電源オフか否かが判断される（ステップＳ６）。ここで、電源オフであると判断されるまでステップＳ１の直前に戻る。このときには、バッテリ５の充電は行われない。

以上説明したように、本装置１によれば、電気自動車２の走行に伴う風力を受けて回転する風車３と、風車３の回転力で発電する発電機４と、発電機４で発電した電力を蓄えるバッテリ５と、バッテリ５に蓄えた電力でエアを圧縮するコンプレッサ６と、コンプレッサ６で圧縮したエアを蓄えるエアボトル７と、風力で風車３を回転する第１モードと、エアボトル７に蓄えたエアで風車３を回転する第２モードとを有するとともに、両モードの少なくとも一方を、電気自動車２の走行速度と電力使用状態とに応じて選択するコントローラ８とを備えているので、電気自動車２の中・高速走行時や低速走行時はもちろんのこと、駐停車時にも発電してバッテリ５に充電することができる。その結果、脱炭素時代にふさわしい、無公害車を実現することができる。

図２は本装置１を搭載した電気自動車２の例示であって、（ａ）はバス・トラックの側面図、（ｂ）はタクシー・パトカーの側面図である。いずれも発電ユニット１１を本体底部２２１の前後方向に、幅方向の中央振り分けで配置し、その周りにコンプレッサ６とエアボトル７とを分散配置している。なお、図２中の後から前に向かって右、左という。

大型乗合バスのエアボトル７は６本であって、そのうち１本は前部中央に横設し、２本は中間部右側に縦向きで列設し、３本は後部右側に横向きで列設する。コンプレッサ６は後部左側に３台を千鳥状に配置する。

中型／小型乗合バスとマイクロバスのエアボトル７は５本であって、そのうち１本は前部中央に横設し、２本は中間部右側に縦向きで列設し、２本は後部右側に横向きで列設する。コンプレッサ６は後部左側に３台を千鳥状に配置する。

大型／中型トラックのエアボトル７は８本であって、そのうち２本は前部中央に横向きで列設し、２本は中間部右側に縦向きで列設し、２本は中間部左側に縦向きで列設し、２本は後部右側に横向きで列設する。コンプレッサ６は中間部右側に１台配置し、２台を中間部左側に２台配置する。

タクシーやパトカーのエアボトル７は４本であって、そのうち１本は前部中央に横設し、３本は後部中央に横向きで列設する。コンプレッサ６は前部に３台配置する。なお、タクシーでは駅ロータリなどにて客待ち長時間停車があるため、コンプレッサ６の使用頻度が高く、コンプレッサ６の故障と寿命とを勘案して３台としている。パトカーでは高速道路にて違反者の追跡時に燃料の心配がなくなる。

なお、上記実施形態では、移動体は電気自動車２であるとしているが、ハイブリッド車、電車、船舶などとしてもよい。また、発電部ユニット１１は、電気自動車２の本体底部２２１に配しているが、本体天井部などに配してもよく、さらには、太陽光発電装置と組み合わせてもよい。

また、上記実施形態では、ダクト２３は１経路としているが、例えば大型トレーラなどのように本体底部２２１が広くとれる場合には、経路を分岐し、各分岐路に風車３と発電機４とをそれぞれ設けるようにしてもよい。これにより、風車３と発電機４との設置台数を増やすことができる。

また、上記実施形態では、風車３としてのクロスフロー型の風車が複数であるときには、ダクト２３内の風力の変化に応じて、その断面積を調整可能なダンパ２６を各風車３の直後に設けることにより、ダクト２３内での風力低下を保障して、効率よく発電することができるが、コントローラ８が第１，第２モードを同時に選択するときには、ダクト２３の前側から後側に向かって、エアボトル７からのエアの吹出口を順次に拡大可能なノズル７６を各風車３の直前に設けることにより、ダクト２３内での風力低下をアシストエアの増加で保障して、効率よく発電することができる。ただし、コントローラ８が第２モードを選択するときには、自動車が駐停止時であるから、ダクト２３内での風力は０であるので、各風車３のノズル７６を全開にして。一方、コントローラ８が第１モードを選択するときには、ノズル７６からのエアの吹き出しは０であるので、ノズル７６は開閉いずれの状態であってもよいが、ここでは第２モードと同じく全開にしておくのが好ましい。

このため、ノズル７６は図３（ｂ）に示すように、エアライン７７の枝管側に電磁弁７６２を介装するとともに、主管側にオリフィス７６１を介装して、オリフィス７６１の穴径を下流にいくほど大きくなるように設定しておく。そして、第１モード又は第２モードが選択されたときには、電磁弁２６２を開け、両モードが選択されたときには、電磁弁２６２を閉じればよい。さらに、上記実施形態では、コントローラ８は、第１モード、第２モード、第１，第２モード（両モード）のいずれかを選択（３択）することとしているが、第１モード、第２モードのいずれかを選択（２択）することとして、より簡単な構成としてもよい。

１車載用風力発電装置（移動体用風力発電装置に相当する。）
１１発電部ユニット
２電気自動車（移動体に相当する。）
２１タイヤ
２２本体
２２１本体底部
２３ダクト（通風路に相当する。）
２３１，２３５長尺本体
２３２前側開口部
２３３後側開口部
２３４絞り部
２４網ガード
２５ブラシワイパ
２６ダンパ
３風車
４発電機
５バッテリ
６コンプレッサ
７エアボトル
７６ノズル
７７エアライン
８コントローラ（モード選択手段に相当する。）
９走行モータ

特開２００１－３５２６０８号公報

Claims

移動体に搭載される風力発電装置であって、
前記移動体の移動に伴う風力を受けて回転する風車と、
前記風車の回転力で発電する発電機と、
前記発電機で発電した電力を蓄えるバッテリと、
前記バッテリに蓄えた電力でエアを圧縮するコンプレッサと、
前記コンプレッサで圧縮したエアを蓄えるエアボトルと、
前記風力で前記風車を回転する第一のモードと、前記エアボトルに蓄えたエアで前記風車を回転する第二のモードとを有するとともに、両モードの少なくとも一方を、前記移動体の移動速度と電力使用状態とに応じて選択するモード選択手段とを備え、
前記移動体は、該移動体の本体の前後方向に配された通風路を有し、前記風車は、前記通風路内に横向きに設けられた１又は複数のクロスフロー型の風車であり、
前記風車が複数であるときには、前記通風路内での風力の変化に応じて、該通風路内の断面積を調整可能なダンパを各風車の直後に設けることを特徴とする移動体用風力発電装置。
移動体に搭載される風力発電装置であって、
前記移動体の移動に伴う風力を受けて回転する風車と、
前記風車の回転力で発電する発電機と、
前記発電機で発電した電力を蓄えるバッテリと、
前記バッテリに蓄えた電力でエアを圧縮するコンプレッサと、
前記コンプレッサで圧縮したエアを蓄えるエアボトルと、
前記風力で前記風車を回転する第一のモードと、前記エアボトルに蓄えたエアで前記風車を回転する第二のモードとを有するとともに、両モードの少なくとも一方を、前記移動体の移動速度と電力使用状態とに応じて選択するモード選択手段とを備え、
前記移動体は、該移動体の本体の前後方向に配された通風路を有し、前記風車は、前記通風路内に横向きに設けられた１又は複数のクロスフロー型の風車であり、
前記風車が複数であって、かつ、前記モード選択手段が前記両モードを選択するときには、前記通風路の前側から後側に向かって、前記エアボトルからのエアの吹出口を順次に拡大可能なノズルを各風車の直前に設けることを特徴とする移動体用風力発電装置。
移動体に搭載される風力発電装置であって、
前記移動体の移動に伴う風力を受けて回転する風車と、
前記風車の回転力で発電する発電機と、
前記発電機で発電した電力を蓄えるバッテリと、
前記バッテリに蓄えた電力でエアを圧縮するコンプレッサと、
前記コンプレッサで圧縮したエアを蓄えるエアボトルと、
前記風力で前記風車を回転する第一のモードと、前記エアボトルに蓄えたエアで前記風車を回転する第二のモードとを有するとともに、両モードの少なくとも一方を、前記移動体の移動速度と電力使用状態とに応じて選択するモード選択手段とを備え、
前記移動体は、該移動体の本体の前後方向に配された通風路を有し、前記風車は、前記通風路内に横向きに設けられた１又は複数のクロスフロー型の風車であり、
前記風車が複数であるときには、前記通風路内での風力の変化に応じて、該通風路内の断面積を調整可能なダンパを各風車の直後に設け、前記風車が複数であって、かつ、前記モード選択手段が前記両モードを選択するときには、前記通風路の前側から後側に向かって、前記エアボトルからのエアの吹出口を順次に拡大可能なノズルを各風車の直前に設けることを特徴とする移動体用風力発電装置。
前記エアボトルは、前記コンプレッサとは独立して設けられた１又は複数の圧力容器であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の移動体用風力発電装置。
前記バッテリは、外部電源から充電可能であり、前記移動体は、前記バッテリに蓄えた電力で走行する電気自動車であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の移動体用風力発電装置。