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公開番号2025041653
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-26
出願番号2024209850,2022577168
出願日2024-12-02,2020-10-03
発明の名称エネルギーハーベスティング車両
出願人ティーヴィーエスモーターカンパニーリミテッド,TVS MOTOR COMPANY LIMITED
代理人弁理士法人アルガ特許事務所
主分類H02S 10/40 20140101AFI20250318BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電気エネルギーを生成するための車両パネルに接続されたエネルギーハーベスティング構造を備えるエネルギーハーベスティング車両を提供する。
【解決手段】エネルギーハーベスティング構造(103)は、異なる期間にわたって入射光を受ける所定数の表面(301、302、303)を備える。これらの表面(301、302、303)のうちの少なくとも1つは、入射光を集光するためのソーラユニット(304、305、306)を備える。表面(301、302、303)の領域に位置決めされた所定数のソーラユニット(304、305、306)は、集光された入射放射に基づいて、エネルギーハーベスティング構造(103)が電気エネルギーを生成する際の損失を低減するために直列接続または並列接続で互いに接続される。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
エネルギーハーベスティング車両（１０２）であって、
複数の車両パネル（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ）と、
前記複数の車両パネルのうちの少なくとも２つ（１０２ａ、１０２ｃ）に接続された、電気エネルギーを生成するためのエネルギーキャノピ（１０３）と、を備え、
前記エネルギーキャノピ（１０３）は、複数の期間にわたって入射光を受ける所定数の表面（３０１、３０２、３０３）を備え、
前記所定数の表面（３０１、３０２、３０３）のうちの少なくとも１つは、前記入射光を集光するためのソーラユニット（３０４、３０５、３０６）を備え、
前記所定数の表面（３０１、３０２、３０３）の領域が備える所定数のソーラユニット（３０４、３０５、３０６）は、前記入射光の集光によって前記エネルギーキャノピ（１０３）のエネルギー変換をするために直列接続及び並列接続の一方で互いに接続され、
前記所定数のソーラユニット（３０４、３０５、３０６）のそれぞれの遮光状態に基づいて駐車位置における前記エネルギーハーベスティング車両（１０２）の最適な向きを決定して勧告する駐車制御装置（１０７）をさらに備える、
エネルギーハーベスティング車両（１０２）。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記所定数の表面（３０１、３０２、３０３）のそれぞれの前記ソーラユニット（３０４、３０５、３０６）は、１つ又は複数のソーラアレイ（４０１、４０２、４０３）を備える、請求項１に記載のエネルギーハーベスティング車両（１０２）。
【請求項３】
前記１つ又は複数のソーラアレイ（４０１、４０２、４０３）の各ソーラアレイ（４０１、４０２、４０３）は、直列に電気的に接続された複数の太陽電池（４０１ａ、４０２ａ、４０３ａ）を備える、請求項２に記載のエネルギーハーベスティング車両（１０２）。
【請求項４】
前記ソーラユニット（３０４、３０５、３０６）の前記１つ又は複数のソーラアレイ（４０１、４０２、４０３）は、互いに直列に電気的に接続されている、請求項２に記載のエネルギーハーベスティング車両（１０２）。
【請求項５】
前記所定数の表面（３０１、３０２、３０３）のうちの前記少なくとも１つは、異なる曲率半径を有して前記エネルギーキャノピ（１０３）を形成する、請求項１に記載のエネルギーハーベスティング車両（１０２）。
【請求項６】
前記所定数のソーラユニット（３０４、３０５、３０６）が備えられた前記所定数の表面（３０１、３０２、３０３）は、前記入射光の入射角、前記所定数の表面（３０１、３０２、３０３）のそれぞれの曲率半径、遮光状態、及び塵の状態のうちの１つ又は複数に基づいて選択される、請求項１に記載のエネルギーハーベスティング車両（１０２）。
【請求項７】
前記エネルギーキャノピ（１０３）は、各表面の入射光強度、暦情報、気象データ、前記表面上の塵の蓄積、及び前記表面の曲率のうちの１つ又は複数に基づいて前記所定数の表面（３０１、３０２、３０３）の各ソーラユニット（３０４、３０５、３０６）をバイパスするバイパスユニットをさらに備える、請求項１に記載のエネルギーハーベスティング車両（１０２）。
【請求項８】
磁極に対する前記エネルギーハーベスティング車両（１０２）の瞬間的な向きを決定するよう構成された少なくとも１つの第１のセンサ（１０９）をさらに備える、請求項１に記載のエネルギーハーベスティング車両（１０２）。
【請求項９】
前記少なくとも１つの第１のセンサ（１０９）は、磁気コンパス、ホールセンサ、加速度計、太陽センサ、位置センサ、ロケーションセンサ、及びそれらの任意の組合せのうちの１つである、請求項８に記載のエネルギーハーベスティング車両（１０２）。
【請求項１０】
前記ソーラユニット（３０４、３０５、３０６）が設置された前記エネルギーキャノピ（１０３）の前記表面（３０１、３０２、３０３）を識別するよう構成された少なくとも１つの第２のセンサ（１１０）をさらに備える、請求項１に記載のエネルギーハーベスティング車両（１０２）。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光起電力デバイスに関する。さらに詳細には、車上エネルギー生成のためのエネルギーハーベスティング構造を備えるエネルギーハーベスティング車両を開示する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
ソーラパネルなどの光起電力デバイスは、現代及び将来において世界が直面する可能性が高いエネルギー危機に対処するための実施可能な解決策である。ソーラパネルは、車両、調理、暖房など、多数の商業及び家庭の応用分野でエネルギー源として利用される。車両のソーラパネルは、効率が低く剛性が高いので、過去にはそれほど商業利用されていない。しかし、近年になって効率が向上し、ソーラパネルは、現在は効率を失わずに半硬質にすることができる。これにより、ソーラパネルは、車上エネルギー生成に非常に適するようになっている。太陽光集光器は、通常は、車両の屋根、ドア、キャノピ、車体パネルなどに取り付けられる。
【０００３】
太陽光集光器は、車両のキャノピ又は屋根に配置されたときには、日光の下でエネルギーを生成するために利用可能な大きな面積を有することができる。しかし、バス／トラック／列車など、屋根の上に大きな平坦領域を有する大型車両以外、四輪車、三輪車又は二輪車などの小型車両は、屋根の上に十分な平坦領域を有していない。その結果として、ソーラパネルは、車両のエネルギー要件を満たすために、平坦ではない表面にも取り付けられることになる。例えば、自動車では、ソーラパネルを取り付けるために屋根、フロント／リアボンネット、ドアなど複数の領域を使用することができるが、スクータの場合は、車両の上のキャノピが、太陽光集光器の取付けに使用される可能性が最も高くなる。これにより、そこに配置されたソーラモジュールは、キャノピ／屋根の形状および太陽の位置に対する向きに応じて様々なレベルの照明を受けることになる。ソーラパネルは、部分的に遮光されたり、部分的に塵が積もったりすることもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ソーラパネルは、直列に接続された太陽電池のストリングを有する。しかし、このストリング上の電池の構成は、ソーラパネルが取り付けられることになる屋根／キャノピの形状および向きを考慮することなく、製造業者側で一般的な方法で行われたものである。太陽電池が直列に接続されたこのようなソーラパネルが様々なレベルの照明／塵の蓄積にさらされると、大きな電力損失が生じる。これにより、ソーラパネルの機能が悪影響を受けるので、車両に取り付けられたソーラモジュールの様々な部分の照明が不均一であることによって生じる電力損失を低減するために、カスタマイズされたソーラモジュールの設計および接続が必要とされている。ソーラパネルの一部分が遮光されると、その部分の太陽電池で生成される電流は、照明レベルに比例して減少する。直列接続であることにより、電流が最低の太陽電池が、ソーラパネル全体の電流を決定する。ソーラパネルの１つの太陽電池が遮光されるだけでも、ソーラパネル全体の電力が完全に失われることになり、ソーラパネルの効率が低下する。
【０００５】
既存の大規模太陽電池製造ユニットでは、太陽電池、バイパスダイオード、パワーエレクトロニクスなどの様々な架線構成などの様々な手段によって、ソーラパネルのレベルにおける部分的な遮光による損失を低減するための必要な措置が講じられている。しかし、ソーラパネルが車両の屋根に設置されたときに、その１つのソーラパネルは、車両の屋根又はキャノピの形状に応じて部分的な遮光または部分的な塵の蓄積にさらされることがある。したがって、部分的な遮光及び塵の蓄積による損失を軽減するためには、太陽電池のレベルで構成の変更を行う必要がある。
【０００６】
さらに、車両が駐車され、ソーラパネルが活発にエネルギーを生成しているときには、エネルギー出力を最大限にするために車両を駐車することができる最適な方向がある。この最適な方向は、ソーラパネル内の太陽電池間の電気的接続、地球の磁極の方向、またさらに空にある太陽の位置または街灯などの任意の人工光源の位置によって決まる。ほとんどの大規模ソーラパネルは、トラッカを使用して、常に例えば太陽などの光源に向いているようにソーラパネルを動かす。このトラッカは、ソーラパネルを単一の軸または複数の軸で動かす、大部分が機械のシステムである。ただし、この構成は、コストがかかり、重量が重く、スペースを占めるので、車両では実現不可能であることもある。したがって、エネルギー出力を最大限にするための車両を駐車する最適な方向を車両のユーザに知らせて、彼／彼女がその入力に基づいて駐車方向を調節することができるようにする方法が必要とされている。
【０００７】
したがって、ソーラパネルが取り付けられる表面の構造および向きに基づいてエネルギーハーベスティング車両搭載型ソーラパネルの部分的な遮光および部分的な塵の蓄積による損失を軽減するための電池レベルのカスタム化が必要とされている。さらに、太陽光集光器が効率的に機能して既知の技術の上記に開示した全ての問題及びその他の問題を克服するようにエネルギーハーベスティング車両のユーザがエネルギーハーベスティング車両を駐車するのを補助する方法も必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、エネルギーキャノピなどのエネルギーハーベスティング構造を備えるエネルギーハーベスティング車両を開示する。エネルギーハーベスティング車両は、複数の車両パネルを備え、エネルギーキャノピは、電気エネルギーを生成するために、この複数の車両パネルのうちの少なくとも２つに接続される。エネルギーキャノピは、複数の期間にわたって入射光を受ける所定数の表面を備える。所定数の表面のうちの少なくとも１つは、入射光を集光するためのソーラユニットを備える。また、この所定数の表面の領域に位置決めされた所定数のソーラユニットは、互いに直列接続または並列接続で接続され、入射光の集光の強化によってエネルギーキャノピのエネルギー変換効率を改善する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
エネルギーキャノピを備えるエネルギーハーベスティング車両を例示的に示す概略図である。
エネルギーキャノピを備えるエネルギーハーベスティング車両を例示的に示す斜視図である。
識別した表面を有するエネルギーキャノピを例示的に示す平面図である。
エネルギーキャノピのソーラユニット間の電気的接続を例示的に示す概略図である。
エネルギーキャノピのソーラユニット間の電気的接続を示す、エネルギーキャノピを例示的に示す概略図である。
エネルギーキャノピのソーラユニット間の電気的接続を示す、エネルギーキャノピを例示的に示す概略図である。
生成されるエネルギーの損失を低減するために、１日のうちの様々な時間にエネルギーキャノピが太陽の下にあるエネルギーハーベスティング車両の駐車を例示的に示す概略図である。
生成されるエネルギーの損失を低減するために、１日のうちの様々な時間にエネルギーキャノピが太陽の下にあるエネルギーハーベスティング車両の駐車を例示的に示す概略図である。
駐車位置でエネルギーハーベスティング車両を駐車する最適な向きを決定する方法を例示的に示す流れ図である。
ユーザデバイスまたはエネルギーハーベスティング車両の視覚表示インタフェースを例示的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
添付の図面を参照して、詳細に説明する。全ての図面において、同じ特徴および構成要素には、同じ番号が用いられている。
（【００１１】以降は省略されています）

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