JPH11122708A - 車両用冷却装置 - Google Patents

車両用冷却装置

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JPH11122708A
JPH11122708A JP9285038A JP28503897A JPH11122708A JP H11122708 A JPH11122708 A JP H11122708A JP 9285038 A JP9285038 A JP 9285038A JP 28503897 A JP28503897 A JP 28503897A JP H11122708 A JPH11122708 A JP H11122708A
Authority
JP
Japan
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vehicle
cooling
solar cell
power
capacitor bank
Prior art date
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Pending
Application number
JP9285038A
Other languages
English (en)
Inventor
Michio Okamura
廸夫 岡村
Akinori Mogami
明矩 最上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OKAMURA KENKYUSHO KK
Jeol Ltd
Okamura Laboratory Inc
Original Assignee
OKAMURA KENKYUSHO KK
Jeol Ltd
Okamura Laboratory Inc
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Publication date
Application filed by OKAMURA KENKYUSHO KK, Jeol Ltd, Okamura Laboratory Inc filed Critical OKAMURA KENKYUSHO KK
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Publication of JPH11122708A publication Critical patent/JPH11122708A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L8/00Electric propulsion with power supply from forces of nature, e.g. sun or wind
    • B60L8/003Converting light into electric energy, e.g. by using photo-voltaic systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 太陽電池の発電出力を利用し、日陰に入って
も連続して冷却を行えるようにする。 【解決手段】 日照により温度上昇する車内の冷却を行
う車両用冷却装置であって、車両に取り付けられる太陽
電池1と、太陽電池1の発電電力により充電される並列
型充電制限回路3付き電気二重層コンデンサ2を複数接
続してなるコンデンサバンクと、前記太陽電池の発電電
力及び/又は前記コンデンサバンクの蓄電電力を電源と
して駆動され車内の冷却部近傍に設けられるファンモー
タ5と、前記ファンモータに供給する電流を制御する電
流ポンプ4と、車内の冷却部近傍に取り付けられる温度
スイッチ6とを備え、太陽電池1の発電電力をコンデン
サバンクに蓄電し、車内の冷却部近傍の温度が上昇した
とき温度スイッチ6によりファンモータ5の駆動回路を
オンにして冷却を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、日照により温度上
昇する車内の冷却を行う車両用冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車を炎天下で走らせたり長時間駐車
すると、日照により車内の温度が異常に上昇する。ハイ
ブリッド自動車や電気自動車には、二次電池や電気二重
層コンデンサを電源として搭載しているが、これらの電
源では、車内の温度の異常上昇による劣化が問題にな
り、特に二次電池の方が熱に弱い。
【0003】従来、自動車内部を冷却するためのシステ
ムとして、太陽電池と冷却ファンを取り付けたものがあ
るが、これは、太陽電池と冷却ファンとを直接接続し、
太陽電池より得たエネルギーを直接冷却ファンに供給し
て運転し自動車内部を冷却するという方法で実用化され
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような自動車内
部を冷却する従来のシステムでは、太陽電池と冷却ファ
ンの間に蓄電装置を持たず太陽電池の発電出力により冷
却ファンを直接運転するため、冷却ファンは、日照のあ
る間(日向を走行中か駐車中)のみ運転するだけにな
り、日陰を走行中もしくは駐車中における冷却は望めな
い。しかし、現実には、日陰を走行中もしくは駐車中に
おいても冷却することが必要となる。すなわち、日向で
長時間の走行をし、または駐車をしていた場合、自動車
のボディ及び内部にはかなりの熱が蓄えられているた
め、日照中のみ冷却ファンにより送風するという程度の
冷却では、電気自動車やハイブリッド自動車に積載した
大容量の蓄電装置を十分に保護することはできない。
【0005】そこで、日向で長時間の走行をし、または
駐車をしていた自動車の内部を温度が充分に下がるまで
冷却するためには、太陽電池と冷却ファンとの間に二次
電池を接続し、太陽電池より充電しつつ冷却ファンを運
転する方法も考えられる。しかし、従来の二次電池で
は、大きな容量のものを積載しない限り、急速充電には
間に合わない。しかも頻繁に充放電を繰り返せばサイク
ル寿命の制約が起こり、また、冬季など不使用時に放置
して完全放電させると電池が劣化するなど、種々の問題
があって実用的とはいえない。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するものであって、太陽電池の発電出力を利用し、日
陰に入っても連続して冷却を行えるようにするものであ
る。
【0007】そのために本発明は、日照により温度上昇
する車内の冷却を行う車両用冷却装置であって、車両に
取り付けられる太陽電池と、前記太陽電池の発電電力に
より充電されるコンデンサバンクと、前記太陽電池の発
電電力及び/又は前記コンデンサバンクの蓄電電力を電
源として駆動され車内の冷却部近傍に設けられるファン
モータと、前記ファンモータに供給する電流を制御する
電流ポンプと、前記車内の冷却部近傍に取り付けられる
温度スイッチとを備え、太陽電池の発電電力をコンデン
サバンクに蓄電し、車内の冷却部近傍の温度が上昇した
とき前記温度スイッチのオンにより前記ファンモータを
駆動して冷却を行うことを特徴とするものである。
【0008】また、前記コンデンサバンクは、並列型充
電制限回路付電気二重層コンデンサを複数接続してな
り、前記充電電源として、商用電源を用いてもよく、前
記冷却部近傍は、車両の駆動モータの電源として用いら
れるコンデンサ蓄電装置の近傍であり、前記コンデンサ
バンクは、車両の駆動モータの電源として用いられるも
のであってもよい。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図1は本発明に係る車両用冷却
装置の実施の形態を示す図、図2は本発明に係る車両用
冷却装置の取り付け例を示す図である。図中、1は太陽
電池、2はコンデンサ、3は並列モニタ、4は出力電流
ポンプ、5はファンモータ、6は車両本体、7はコンデ
ンサ蓄電装置、8は温度スイッチを示す。
【0010】図1において、太陽電池1は、車両の上面
に取り付けられ、その発電電力を蓄電して蓄電電力と発
電電力を冷却のためのファンモータ5を駆動する電源と
して出力するものである。コンデンサ2は、太陽電池1
の発電出力により充電・蓄電される電気二重層コンデン
サであり、並列モニタ3は、コンデンサ2に並列に接続
して満充電になると充電電流をバイパスする並列型充電
制限回路である。コンデンサ2と並列モニタ3の並列回
路は、太陽電池1の発電出力を蓄電する蓄電手段として
並列モニタ付きコンデンサバンクを構成し、必要な電圧
に応じた段数を直列接続して用いる。出力電流ポンプ4
は、スイッチングコンバータを用いファンモータ5の定
格に合わせて駆動電流をスイッチング制御する定電流源
型の制御回路であり、車内或いはコンデンサ蓄電装置近
傍の温度を検出してオン/オフする温度スイッチにより
車内或いはコンデンサ蓄電装置近傍の温度が所定より上
昇するとファンモータ5を駆動する。
【0011】上記車両用冷却装置の取り付け例を示した
のが図2であり、太陽電池1は、図2(A)に示すよう
に車両本体6の屋根や、図2(B)に示すようにボンネ
ットなどの上面に取り付けられる。また、車両本体6の
背後その他の上面、側面や内部ダッシュボード等に収納
してもよい。なお、コンデンサ蓄電装置7は、車両の駆
動モータの電源として用いられる並列モニタ付きコンデ
ンサバンクであり、例えば図示のように車両本体のフロ
ント内部に収容される。勿論、後部でもよいし座席の下
部でもよい。図1に示したコンデンサ2と並列モニタ3
からなる並列モニタ付きコンデンサバンク及び出力電流
ポンプ4も、このコンデンサ蓄電装置7と同じ位置に収
容される。ファンモータ5は、コンデンサ蓄電装置7を
冷却するようにその前方に設け、温度スイッチ8は、コ
ンデンサ蓄電装置7の近傍に設けて温度を検出して、温
度が異常に上昇したときにファンモータ5を起動する。
この温度スイッチ8は、ファンモータ5の給電回路を直
接オン/オフしてもよいし、出力電流ポンプ4の回路を
制御して運転/停止するように構成してもよい。
【0012】図3は本発明に係る車両用冷却装置の他の
実施の形態を示す図であり、11−1〜11−nは並列
モニタ、12は出力電流ポンプ、13は温度スイッチ、
14はファンモータ、15は充電入力端子、16は電源
出力端子、C1〜Cnはコンデンサを示す。
【0013】図3において、コンデンサC1〜Cnと並
列モニタ11−1〜11−nは、車両の駆動モータの電
源として用いられる並列モニタ付きコンデンサバンクか
らなるコンデンサ蓄電装置である。充電入力端子15
は、このコンデンサ蓄電装置を充電するための充電電源
を接続する端子であり、電源出力端子16は、車両の駆
動モータや車両制御用の電源として給電する端子であ
る。出力電流ポンプ12及びファンモータ14は、電源
出力端子16に接続され本発明の車両用冷却装置として
コンデンサ蓄電装置の近傍を冷却するものであり、その
近傍の温度を検出して温度が異常に上昇したときにファ
ンモータ14を起動するのが温度スイッチ13である。
すなわち、先の実施の形態では、冷却ファン専用のコン
デンサ蓄電装置で示したが、この実施の形態のように車
両の駆動モータの電源として用いると共に、自己冷却用
の電源としても用いてもよい。なお、充電入力端子15
は、商用電源等から充電する場合にその充電電源に接続
するが、蓄電後の通常使用状態において、車両の上面に
取り付けられる太陽電池に接続して日照があるときの発
電電力により充電するように構成してもよい。
【0014】通常の二次電池は、種類や使い方によって
異なるが、300回〜500回程度の充放電回数が寿命
といわれている。また、短時間での充放電に弱く、しか
も放電深度を浅くして使用しないと寿命が短くなったり
(鉛電池)、充分放電してから充電を開始しないとメモ
リ効果と呼ばれる容量低下が起こったりする(ニッケル
カドミウム電池)、などの問題があった。特に、自動車
の冷却用の場合には、先に述べたように、冬期などの不
使用時に放電したままで放置される可能性が高く、その
際に二次電池が過放電となって破損する恐れが大きい。
また、電気二重層コンデンサを単独で用いた場合には、
短時間の充放電は可能で、サイクル寿命も長いが、エネ
ルギー密度が小さいため、大量のコンデンサを積載する
必要が生じ、実用的でない。
【0015】これらに対して本発明のように並列モニタ
付電気二重層コンデンサと電流ポンプを組み合わせて出
力電流を制御してファンモータ5を駆動すると、100
%充電した場合にそのエネルギーの90%以上を取り出
すことができる(例えば特開平8−111974号公
報、特開平8−168182号公報参照)ので、コンデ
ンサのエネルギー密度は、電気二重層コンデンサを単独
で使用した場合に比べ10〜20倍程度にも達する。し
たがって、本発明の構成によれば、同じエネルギー量に
対して従来のものよりコンデンサの積載量が少なくて済
み、その実用的な効果はきわめて大きい。
【0016】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上
記実施の形態では、太陽電池の発電出力で直接並列モニ
タ付きコンデンサバンクを充電し出力電流ポンプを通し
てファンモータを運転する構成を示したが、太陽電池か
ら最大出力を得るマキシマムパワーポイントトラッカー
(MPPT;Maximum Power Point Tracker) を
太陽電池と並列モニタ付きコンデンサバンク及び出力電
流ポンプとの間に接続してもよい。
【0017】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、太陽電池の発電電力をコンデンサバンクに蓄
電し、電流ポンプにより一定の電流に制御してファンモ
ータを駆動し冷却するので、自動車が日陰に入って太陽
電池の発電電力が得られない場合でも、コンデンサバン
クの蓄電電力により連続してファンモータを駆動するこ
とができ、温度スイッチで設定された温度まで冷却する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る車両用冷却装置の実施の形態を
示す図である。
【図2】 本発明に係る車両用冷却装置の取り付け例を
示す図である。
【図3】 本発明に係る車両用冷却装置の他の実施の形
態を示す図である。
【符号の説明】
1…太陽電池、2…コンデンサ、3…並列モニタ、4…
出力電流ポンプ、5…ファンモータ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 日照により温度上昇する車内の冷却を行
    う車両用冷却装置であって、車両に取り付けられる太陽
    電池と、前記太陽電池の発電電力により充電されるコン
    デンサバンクと、前記太陽電池の発電電力及び/又は前
    記コンデンサバンクの蓄電電力を電源として駆動され車
    内の冷却部近傍に設けられるファンモータと、前記ファ
    ンモータに供給する電流を制御する電流ポンプと、前記
    車内の冷却部近傍に取り付けられる温度スイッチとを備
    え、太陽電池の発電電力をコンデンサバンクに蓄電し、
    車内の冷却部近傍の温度が上昇したとき前記温度スイッ
    チのオンにより前記ファンモータを駆動して冷却を行う
    ことを特徴とする車両用冷却装置。
  2. 【請求項2】 前記コンデンサバンクは、並列型充電制
    限回路付電気二重層コンデンサを複数接続してなること
    を特徴とする請求項1記載の車両用冷却装置。
  3. 【請求項3】 日照により温度上昇する車内の冷却を行
    う車両用冷却装置であって、充電電源により充電され蓄
    電するコンデンサバンクと、前記コンデンサバンクの蓄
    電電力を電源として駆動され車内の冷却部近傍に設けら
    れるファンモータと、前記ファンモータに供給する電流
    を制御する電流ポンプと、前記車内の冷却部近傍に取り
    付けられる温度スイッチとを備え、車内の冷却部近傍の
    温度が上昇したとき前記温度スイッチのオンにより前記
    ファンモータを駆動して冷却を行うことを特徴とする車
    両用冷却装置。
  4. 【請求項4】 前記コンデンサバンクは、並列型充電制
    限回路付電気二重層コンデンサを複数接続してなり、前
    記充電電源として、商用電源及び/又は車両に取り付け
    られる太陽電池を用いることを特徴とする請求項2記載
    の車両用冷却装置。
  5. 【請求項5】 前記冷却部近傍は、車両の駆動モータの
    電源として用いられるコンデンサ蓄電装置の近傍である
    ことを特徴とする請求項2記載の車両用冷却装置。
  6. 【請求項6】 前記コンデンサバンクは、車両の駆動モ
    ータの電源として用いられるものであることを特徴とす
    る請求項2記載の車両用冷却装置。
JP9285038A 1997-10-17 1997-10-17 車両用冷却装置 Pending JPH11122708A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1147943A3 (de) * 2000-04-19 2006-06-07 Webasto Vehicle Systems International GmbH Solarsystem für ein Fahrzeug
JP2007228753A (ja) * 2006-02-24 2007-09-06 Toyota Motor Corp 電動車両
JP4891909B2 (ja) * 2004-10-15 2012-03-07 ロール インデュストリー 「車両向け電気エネルギー床付け通電装置兼用2本誘導レール交差」

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Effective date: 20021225