(57)【要約】  ソーラーセルがムーンルーフ(2)又はトラックベッドカバー(9)のような車両部品に取り付けられ、モジュラーソーラーパネルを形成する。調整可能な装着部(4,10)をソーラーパネルに取り付けて、太陽の方向にソーラーセルの角度を調整することができる。高電圧バッテリ(42)を充電するようにソーラーパネルを接続するシステムは、交換及び修理を容易に行えるとともに、ソーラーパネル及びバッテリ接続システムを車両用のアフターサービス部品として提供するよう適応させることができる。ソーラーパネルは、ハイブリッド車両に通常使用される回生制動により与えられる電荷を補足することができる。高電圧バッテリ(42)を小さな低電圧ソーラーパネルで充電するために、このシステムは、直列充電器(80)を備える。この直列充電器(80)は、ソーラーパネルの端子を、個々の直列接続バッテリセル(341-n)にまたがって、一度に１セルずつ、接続するためのスイッチを備える。【選択図】図１３
2009506742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用ソーラーバッテリ充電システムであって、
電気モータと、
複数の直列接続されたバッテリセルを含み、前記電気モータに接続されたバッテリと、
ソーラーパネルと、
該ソーラーパネルを前記直列接続されたバッテリセルに、一度に１セルずつ、並列に接続する直列充電器と、
を具備することを特徴とするソーラーバッテリ充電システム。
【請求項２】
前記ソーラーパネルが、ムーンルーフ及びトラックベッドカバーのうちの少なくとも一方に取り付けられる、請求項１に記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項３】
前記ムーンルーフ及びトラックベッドカバーのうちの少なくとも一方に取り付けられ、太陽の方向に従った前記ソーラーパネルの移動を可能にする傾斜角度調整メカニズムを更に具備する、請求項２に記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項４】
前記ソーラーパネルが日よけに取り付けられる、請求項１から請求項３のいずれかに記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項５】
前記ソーラーパネルが、クランプ型ルーフトップキャリア及びルーフレールクロスバー除去型スライドアタッチメントのうちの一方に取り付けられる、請求項１から請求項４のいずれかに記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項６】
前記バッテリセルを直列に選択的に接続及び切断するためのスイッチを更に具備し、該スイッチが、更に、前記バッテリセルが切断されたときに前記ソーラーパネルを前記バッテリセルの各々に同時に並列に接続する、請求項１から請求項５のいずれかに記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項７】
前記バッテリが、
前記電気モータに接続された第１バッテリと、
前記直列充電器により前記ソーラーパネルに接続された第２バッテリと、
を含み、
当該システムが、更に、
回生制動による前記第２バッテリの充電を防止するために前記第１バッテリを前記第２バッテリに並列に接続する少なくとも１つのバッファーを含む、請求項１から請求項６のいずれかに記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項８】
前記バッテリセルを直列に接続するためのスイッチを更に具備し、該スイッチが、更に、前記バッテリのバッテリセルのうちの少なくとも１つの周りを選択的にバイパスして、少なくとも１つの冗長なバッテリセルを設ける、請求項１から請求項７のいずれかに記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項９】
前記ソーラーパネルが、更に、車両の低電圧電気システムに直接接続するための接続を更に含む、請求項１から請求項８のいずれかに記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項１０】
ＡＣプラグインパワー接続と、
前記ＡＣプラグインパワー接続を前記直列充電器に接続するＡＣ−ＤＣコンバーターであって、前記直列充電器がこのＡＣ−ＤＣコンバーターを前記バッテリセルと直列に、一度に１セルずつ、接続できるようにするＡＣ−ＤＣコンバーターと、
を更に含む、請求項１から請求項９のいずれかに記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項１１】
前記バッテリが、並列に接続された複数のバッテリパックを含み、これらバッテリパックのうちの少なくとも１つが前記トラックベッドカバーに取り付けられる、請求項２から請求項１０のいずれかに記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項１２】
前記ソーラーパネルを作り上げるソーラーセルをテストできるように前記ソーラーパネルに接続されたコントローラーと、
ソーラーセルが欠陥であることがテストで決定されたときに車両運転手に表示するために前記コントローラーに接続されたディスプレイと、
を更に具備する請求項１から請求項１１のいずれかに記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項１３】
前記ソーラーパネルを作り上げるソーラーセルを直列に接続し、各々のソーラーセルの周りにバイパス路を形成するスイッチと、
欠陥のソーラーセルをバイパスするように前記スイッチを接続するコントローラーと、
を更に具備する請求項１から請求項１２のいずれかに記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項１４】
前記ソーラーパネルと共に含まれるセンサであって、前記ソーラーパネルが清掃を必要とするかどうか決定できるようにする信号を発生するセンサと、
前記ソーラーパネルが清掃を必要とすることが前記センサから決定されたという指示を車両の運転者に表示するディスプレイと、
を更に具備する請求項１から請求項１３のいずれかに記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項１５】
前記ソーラーパネルと共に含まれるセンサであって、前記ソーラーパネルが清掃を必要とするかどうか決定できるようにする信号を発生するセンサと、
前記ソーラーパネルに接続された清掃装置であって、前記センサからの信号が前記ソーラーパネルの清掃の必要性を指示するときに前記ソーラーパネルを清掃する清掃装置と、
を更に具備する請求項１から請求項１３のいずれかに記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項１６】
前記バッテリセルの各々が直列に接続された個々のバッテリを含む、請求項１から請求項１５のいずれかに記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項１７】
前記直列充電器が、前記ソーラーパネルの端子を前記バッテリセルの端子にまたがって並列に、一度に１バッテリセルずつ、選択的に接続するためのスイッチを含む、請求項１から請求項１６のいずれかに記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項１８】
前記直列充電器が、更に、
タイマーと、
該タイマー及びスイッチに接続されたソーラーコントローラーであって、前記タイマーを使用して測定された所定の時間インターバルで前記スイッチが前記ソーラーパネルを前記バッテリセルの異なるセルに接続させるようにプログラムされたソーラーコントローラーと、
を含む、請求項１から請求項１７のいずれかに記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項１９】
前記直列充電器が、更に、
バッテリ充電モニタと、
前記バッテリ充電モニタ及びスイッチに接続されたソーラーコントローラーであって、前記バッテリ充電モニタから測定された所定の充電レベルで前記スイッチが前記ソーラーパネルを前記バッテリセルの異なるセルへ接続させるようにプログラムされたソーラーコントローラーと、
を含む請求項１から請求項１７のいずれかに記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項２０】
車両用ソーラーバッテリ充電システムであって、
電気モータと、
複数のバッテリセルを含み、前記電気モータに接続されたバッテリと、
ソーラーパネルと、
前記バッテリのセルを直列に選択的に接続及び切断するスイッチであって、このスイッチが前記バッテリセルを切断するときにソーラーパネルを前記バッテリセルに並列に接続するためのスイッチと、
を具備することを特徴とするソーラーバッテリ充電システム。
【請求項２１】
前記スイッチが、更に、前記バッテリの少なくとも１つのバッテリセルの周りにバイパス路を与え、少なくとも１つの冗長なバッテリセルを設ける、請求項２０に記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項２２】
車両用ソーラーバッテリ充電システムであって、
電気モータと、
該電気モータに接続された第１バッテリと、
ソーラーパネルと、
該ソーラーパネルに接続された第２バッテリと、
回生制動による前記第２バッテリの充電を防止するために前記第１バッテリを前記第２バッテリに並列に接続する少なくとも１つのバッファーと、
を具備することを特徴とするソーラーバッテリ充電システム。
【請求項２３】
車両のルーフの開口に取り付けられたムーンルーフに設けられたソーラーセルを具備することを特徴とする車両用ソーラーバッテリ充電システム。
【請求項２４】
前記ソーラーセルが直列に接続されてソーラーパネルを形成し、
当該システムが、更に、回生制動により充電されるバッテリに前記ソーラーパネルを接続するための充電システムを備え、前記バッテリは、前記ソーラーパネルより電圧が高く、前記充電システムは、前記ソーラーパネルを前記バッテリに接続するＤＣ−ＤＣコンバーター、及び前記バッテリを作り上げる直列接続されたバッテリセルに、一度に１バッテリセルずつ、前記ソーラーパネルを並列に接続する直列充電器、の少なくとも１つを備えた、請求項２３に記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項２５】
太陽の方向に従って前記ソーラーセルを配置できるようにムーンルーフに取り付けられる調整可能な装着部を更に備えた、請求項２３又は請求項２４に記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項２６】
トラックベッドカバーに設けられたソーラーセルを具備することを特徴とする車両用ソーラーバッテリ充電システム。
【請求項２７】
前記ソーラーセルが直列に接続されてソーラーパネルを形成し、
当該システムが、更に、回生制動により充電されるバッテリに前記ソーラーパネルを接続するための充電システムを備え、前記バッテリは、前記ソーラーパネルより電圧が高く、前記充電システムは、前記ソーラーパネルを前記バッテリに接続するＤＣ−ＤＣコンバーター、及び前記バッテリを作り上げる直列接続されたバッテリセルに、一度に１バッテリセルずつ、前記ソーラーパネルを並列に接続する直列充電器、の少なくとも１つを備えた、請求項２６に記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項２８】
太陽の方向に従って前記ソーラーセルを配置できるようにトラックベッドカバーに取り付けられる調整可能な装着部を更に備えた、請求項２６又は請求項２７に記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項２９】
日よけに取り付けられたソーラーセルを具備することを特徴とする車両用ソーラーバッテリ充電システム。
【請求項３０】
車両用ソーラーバッテリ充電システムであって、
ルーフレールクロスバー除去型スライドアタッチメント及びクランプ型ルーフトップキャリアの少なくとも１つに取り付けられたソーラーパネルと、
回生制動により充電されるバッテリに前記ソーラーパネルを接続するための充電システムと、
を具備し、
前記バッテリが前記ソーラーパネルより電圧が高く、
当該充電システムが、前記ソーラーパネルを前記バッテリに接続するＤＣ−ＤＣコンバーター、及び前記バッテリを作り上げる直列接続されたバッテリセルに、一度に１バッテリセルずつ、前記ソーラーパネルを並列に接続する直列充電器、のうちの少なくとも１つを具備することを特徴とするソーラーバッテリ充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気式車両のバッテリ寿命を延長するためのシステムに係る。より詳細には、本発明は、ソーラーエネルギーを使用することによりハイブリッド式車両の燃料マイル数を増加するためのシステムに係る。
【背景技術】
【０００２】
優先権主張：本発明は、次の米国特許出願の優先権を主張する。２００５年８月２４日に出願されたトーマスＡ．ワード氏の“Hybrid Vehicle With Modular Solar Panel And Battery Charging System to Supplement Regenerative Braking”と題する米国仮特許出願第６０／７１０，９９６号（代理人整理番号第ＴＷＡＲ−０１０００ＵＳ０号）；
【０００３】
２００５年９月６日に出願されたトーマスＡ．ワード氏の“Hybrid Vehicle With Modular Solar Panel And Battery Charging System To Supplement Regenerative Braking”と題する米国仮特許出願第６０／７１４，６８８号（代理人整理番号第ＴＷＡＲ−０１０００ＵＳ１号）；及び
【０００４】
２００６年６月２７日に出願されたトーマスＡ．ワード氏の“Hybrid Vehicle With Low Voltage Modular Solar Panel To Charge High Voltage Battery To Supplement Regenerative Braking”と題する米国仮特許出願第６０／８１６，９５６号（代理人整理番号第ＴＷＡＲ−０１０００ＵＳ２号）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気式車両は、典型的に、ＡＣコンセントプラグインシステムでバッテリを充電するようにしてバッテリに蓄積された電荷により駆動される。ハイブリッド式車両は、バッテリ作動の電気モータと燃料燃焼モータとの組み合せにより駆動される。いずれの駆動システムの電気モータのバッテリも、バッテリ作動システム単独の場合に１回の充電で車両が走行できるマイル数、又はハイブリッドシステムの場合に車両が走行できるガロン当たりのマイル数を増加するために、再生制動により再充電することができる。電気式車両のバッテリ寿命又はハイブリッド式車両の燃料マイル数を増加するためにバッテリを充電する付加的なシステムを提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態は、１つ以上のモジュラーソーラーパネルを使用して車両バッテリを充電するためのシステムを提供する。ある実施形態におけるソーラーパネルは、ムーンルーフ及びトラックベッドカバーに含まれる。ムーンルーフ及びトラックベッドカバーは、車両パネルの表面に直接取り付けられるか、又は車両のルーフに取り付けられた大きなフラットパネルに設けられる従来のソーラーパネルのモジュラー代替物である。というのは、モジュラームーンルーフ及びトラックベッドカバーは、設置が容易で且つ共通の車両部品を交換できるからである。ムーンルーフ又はトラックベッドカバーでは、ソーラーパネルを太陽に向けるために角度調整メカニズムを更に含むことができる。他の実施形態では、日よけ、ルーフレールクロスバー除去型スライドアタッチメント、又はクランプ型のルーフトップキャリアのような部品に取り付けることにより容易に取り外すことのできるモジュラーソーラーパネルが提供される。
【０００７】
ハイブリッドシステムは、典型的に、３００ボルト程度の高電圧バッテリで動作する。１平方インチ（２．５2ｃｍ）の従来の低コストシリコンソーラーセルは、約０．５ボルトを発生できる。３００ボルト程度のバッテリを充電するように直列に接続されたソーラーセルは、ムーンルーフ又はトラックベッドカバーより相当に広い面積を占有する。したがって、本発明のある実施形態は、低電圧ソーラーパネル（例えば、１２ボルトのソーラーパネル）で高電圧システム（例えば、３００ボルトシステム）を充電する。一実施形態では、低電圧ソーラーパネル−高電圧バッテリ充電システムは、ＤＣ−ＤＣコンバータを備えている。他の実施形態では、低電圧ソーラーパネル−高電圧バッテリ充電システムは、ソーラーパネルが、直列接続されたバッテリセルを、一度に１セルずつ、充電できるようにする直列充電器を備えている。
【０００８】
この直列充電器は、一実施形態では、バッテリパック内の１つ以上の直列接続されたバッテリセルにまたがってソーラーパネルを直接的に並列にワイヤで接続するようにして形成される。これは、高電圧バッテリの全てのセルを一度に充電するために従来のシステムに使用されているＤＣ−ＤＣコンバータの非効率的な変圧器を回避する。ソーラーパネル直列充電システムは、ソーラーパネルを各々の直列接続されたバッテリセルに、一度に１セルずつ、順次に接続するためのスイッチを含むことができる。
【０００９】
ある実施形態では、直列バッテリ充電システムは、更に、電気モータが動作していないときに全ての直列接続されたバッテリセルを切断し、ソーラーパネルを全てのバッテリセルに並列に接続して、バッテリセルの同時充電を可能にするスイッチを含むことができる。直列バッテリ充電システムは、更に、付加的な冗長バッテリセルを含むことができ、別のセルがダメージを受けるか、さもなければ、機能しなくなった場合に、この冗長セルをバイパスするためにスイッチが含まれる。
【００１０】
更に別の実施形態では、付加的なバッテリを再生制動充電バッテリと並列に設けることができ、この付加的なバッテリは、ソーラーパネルのみによって充電されるようにバッファされる。したがって、従来のシステムで再生制動により充電されるときに必要となる付加的なバッテリの冷却は、要求されない。更に、付加的なバッテリは、直列充電器がその付加的なバッテリを充電しながら、残りの再生制動充電バッテリの全セルを一度に有効に充電できるようにする。
【００１１】
更に別の実施形態では、充分なソーラー電力が与えられるときに低電圧の車両バッテリを使用するのではなく、ソーラーパネルを接続して低電圧車両部品を直接付勢するためにコントローラが設けられる。更に別の実施形態は、ソーラー充電システムと部品を共有するバッテリを充電するためのＡＣ壁コンセントプラグイン充電器を備えている。
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
Ｉ．モジュラーソーラーパネル
本発明の幾つかの実施形態におけるソーラーパネルは、車両のコンポーネントに置き換わるモジュラーユニットとして設けられる。このようなモジュラーパネルは、ムーンルーフ及びトラックベッドカバーを含む。他のモジュラーパネルは、日よけ、ルーフレールクロスバーアタッチメント、又はルーフトップクランプ型キャリアに設けられたソーラーパネルを含む。モジュラーソーラーパネルは、修理及び交換が容易で、車両用のアフターサービス品目として提供することができる。ソーラーパネルは、車両の高電圧バッテリパックを充電するのに通常必要な電圧より低い電圧しか発生できないが、本発明の実施形態では、低電圧ソーラーパネルで高電圧バッテリを充電できるようにする充電システムが提供される。
【００１４】
ソーラーパネルは、再生制動との組み合せでバッテリを充電することにより、ハイブリッド式車両の燃料マイル数を増加するか又は電気式車両のバッテリ寿命を延長する。本発明の実施形態でハイブリッド式車両に使用される燃料エンジンは、ガソリン、ジーゼル、バイオ・ジーゼル、天然ガス、プロパン、又はスチームである。ある実施形態では、バッテリ充電式の電気車両を、個別の燃料エンジンをもたずに使用することができる。又、水素燃料セルを使用して、バッテリとは個別の電気モータ用の電気を発生することもでき、したがって、ソーラーパネルで個別のバッテリを付勢して、電気モータのみに使用することができる。
【００１５】
Ａ．ムーンルーフソーラーパネル
図１は、ムーンルーフ（サンルーフとも称される）に配置されたソーラーパネル２を示す車両の図である。ソーラーパネル２を構成するソーラーセルは、底部カバーがソーラーセルを支持し、電線を覆うようにして、ムーンルーフの窓の下に取り付けることができる。ムーンルーフは、通常、ガラスパネルと、ムーンルーフを操作するモータを作動するための電線とを予め備えている。ソーラーパネル２のための電気ケーブルは、車両のムーンルーフのためのモータ電気接続と同じ管路又は開口を通して延びることができる。したがって、ムーンルーフのソーラーパネル２は、独立したコンポーネントであり、車両の製造者により提供されるか又はアフターサービス器具として提供される。ムーンルーフにおけるソーラーパネル２の使用は、車両の見掛けを著しく変更するものではない。
【００１６】
ここに述べるムーンルーフは、車両のルーフの開口に設置される器具を含み、且つ透明カバー（ガラス、プレキシガラス(Plexiglas)、等）を含むことができる。ムーンルーフは、通常、風の抵抗を減少するためにルーフの表面と平らに嵌合される。これは、運転手の上に配置することもできるし、更に後方の、後部座席の乗客の上に配置することもできるし、或いはその両方の位置に配置することもできる。ムーンルーフの透明カバーの周りをシールするゴム又は他の絶縁材は、ソーラーセルのための天候保護を与えることができる。ソーラーセルは、ムーンルーフの透明カバーの下のパネルに装着し、ムーンルーフ用の支持メカニズムに取り付けることができる。或いは又、ムーンルーフの透明窓をソーラーパネルに置き換えることもできるし、又はムーンルーフの透明窓の下又は上のいずれかにソーラーパネルを取りつけることができる。更に別の仕方として、ムーンルーフに組み込まれるソーラーパネルを設置するために、ムーンルーフをもたない車両のルーフに開口を切ってもよい。
【００１７】
図２及び３は、ソーラーパネル２を太陽に向けて露出させ、最大電力を発生できるようにするために、ムーンルーフのソーラーパネル２と共に使用できる角度調整リフトメカニズム４を示す。図２に示すように、ムーンルーフソーラーパネル２は、調整モータ５を使用してその角度を変えるように、角度調整リフトメカニズム４により持ち上げることができる。モータ５は、ソーラーパネルコントローラに関連して動作できるモータコントローラ６により制御される。したがって、コントローラ６は、典型的なハイブリッドバッテリに接近し、乗客用座席の後方又は車両の床板の下に配置されて示されている。一実施形態におけるソーラーパネルコントローラは、電力センサを備えていて、太陽の位置により異なる位置で発生される電荷の量を測定して、最大露出の位置が得られるまでモータコントローラ６がソーラーパネル２を異なる位置へ調整するようにさせる。運転中に、太陽は迅速に位置を変え得るので、角度調整システムは、ソーラーパネル２をダウン位置に入れるか、又は規則的インターバルを任意に再調整することができる。モータ５及び調整メカニズム４のようなコンポーネントは、車両のムーンルーフと共に設けられる既存のコンポーネントである。一実施形態では、角度調整モータ５及びモータコントローラ６が排除され、調整メカニズムがオペレータにより手動で調整される。
【００１８】
図２に更に示すように、ソーラーパネル２が立ち上がった状態での車両へのアクセスを防止するためにソーラーパネル２の下にカバープレート８を含ませることができる。これは、運転者がソーラーパネル２による車両の試運転に関与している場合に、車両が駐車されたとき又は無人であるときに、ソーラーパネルの角度調整を行なえるようにする。カバープレート８は、特に、運転者がまだ屋外の空気を望む場合には、個別に開放するように構成することができる。
【００１９】
図３は、ソーラーパネルを車両の後方に向けるようにムーンルーフソーラーパネル２を逆の仕方で調整できるところを示している。図３の調整メカニズムは、図２のメカニズムと組み合せることもできるし、独立して使用することもできる。これは、運転中に車両への空気をすくい上げるので、通常のムーンルーフに対して非通常の調整方向である。したがって、図３に示すモードは、一実施形態では、車両を駐車したときだけ望ましい。
【００２０】
Ｂ．トラックベッドカバーソーラーパネル
図４は、トラックベッドカバーにソーラーセルを取り付けてモジュラートラックベッドカバーソーラーパネル９を形成するところを示す。このモジュラートラックベッドカバーソーラーパネル９は、修理又は交換のために容易に除去することができ、電気エンジンと共にトラックに取り付けるためのアフターサービス品目として装置を製造できるようにする。又、トラックベッドカバーソーラーパネル９は、ソーラーパネルのための広い表面積を備え、著しい充電能力を与える。トラックベッドカバーソーラーパネル９は、単独で使用することもできるし、付加的なバッテリ充電能力が望まれる場合にはトラックに配置された他のソーラーパネルと組み合せて使用することもできる。一実施形態では、ソーラーパネルから電気モータ用のバッテリへの電気的接続は、大きな荷重を支持するためにトラックベッドが必要な場合にソーラーパネル９をもつトラックベッドカバーを除去できるように、引き抜き可能なプラグコネクタを備えている。
【００２１】
トラックベッドカバーは、より多くのソーラーセルを支持することのできる大きな表面積を与え、ひいては、ムーンルーフ上の同等のソーラーセルより高い充電電圧を与える。したがって、一実施形態では、トラックベッドカバーソーラーパネル９は、以下に述べる低−高電圧変換システムを必要とせずに、バッテリを充電することができる。更に、トラックベッドカバーソーラーパネル９は、図２及び３で説明したムーンルーフの調整と同様に、ソーラーパネル９を太陽に向けるよう角度を調整するためにモータ及びコントローラ１１により動作される角度調整リフトメカニズム１０を含むことができる。トラックベッド全体がリフトメカニズム１０により持ち上げられて示されているが、一実施形態では、カバー上の小さなパネルを持ち上げることもできるし、又はトラックベッドカバー上の多数のパネルを別々に持ち上げることができる。更に、ソーラーパネルを持ち上げた場合にトラックベッドの中身を保護するためのソーラーパネルの下のカバーは、図４には示されていないが、上述したムーンルーフカバーと同様に、このようなカバープレートを使用して、トラックベッドの荷物を保護できることが意図される。
【００２２】
Ｃ．日よけソーラーパネル
図５及び６は、ソーラーセルを日よけに取り付けて、日よけソーラーパネル１２を形成するところを示す。日よけは、ＤＣダッシュボードコンセントに差し込んでハイブリッドバッテリを充電するように接続するためのプラグインコード１３をもつことができる。図５は、車のフロントウインドウの後方に配置されて車のダッシュボード上に支持される折り畳み式のソーラーパネル日よけ１４を示す。図６は、車のリアウインドウに配置してＤＣプラグイン１５に接続することのできる異なる形式の日よけを形成するソーラーパネル日よけ１４を示す。図６は、吸引カップ１６を使用してリアウインドウに日よけソーラーパネル１４を取り付けるところを示す。日よけは、ムーンルーフソーラーパネルと同様に、表面積が限定されるが、以下に述べるように、低電圧−高電圧充電システムを設け、日よけを使用して高電圧バッテリを充電することができる。日よけをムーンルーフ又はトラックベッドカバーソーラーパネルと組み合せて、車両の駐車時に、著しいバッテリ充電を行うことができる。日よけは、特に、車両がムーンルーフ又はトラックベッドをもたない場合に、アフターサービスコンポーネントとしてハイブリッド車用のソーラー充電システムを容易に設置することができる。日よけ１２及び１４は、図５及び６の構成で示されているが、ソーラーセルを支持する他の日よけ構成、例えば、柔軟なソーラーセルを使用するロールアウト又はプルダウン構成を使用することもできる。
【００２３】
Ｄ．他のソーラーパネル配設位置
図７は、ルーフトップキャリア１８を使用して車両にソーラーパネル１７を取り付けるところを示す車両の図である。ルーフトップキャリア１８は、車両のドアフレーム又はウインドウの周りにクランプされ、車両の頂部に載せられる。同様の器具を使用して、ソーラーパネルを車両のトランクに取り付けることもできる。又、保護フードカバーブラのような巻き付け器具を使用して、車両のフード又はトランクにソーラーパネルを取り付けることもできる。
【００２４】
図８は、ルーフレール２４に除去可能に取り付けるためのクロスバーアタッチメント２２にソーラーパネル２０を取り付けるところを示す。ソーラーパネルは、クロスバーアタッチメント２２と一体的に形成することもできるし、又はクロスバーに取り付けることもできる。ルーフレール２４とアタッチメント２２とは、ロック可能なスライド取り付けでもよいし、ルーフレールクロスバー装着部へのボルト取り付けでもよい。ソーラーパネル２０は、車のルーフの表面と平らに接続して空気の抗力を減少するためにカーブした先縁を有することができる。それとは別に、ルーフレール２４を除去し、ルーフレール２４を取り付けるのに使用された取り付けボルト又は他の取り付けメカニズムを使用して、ソーラーパネル２０を車両のルーフに直接取り付けることができる。
【００２５】
図９は、トランクの蓋２５、ルーフ２７又はフード２９のような更に別の位置におけるソーラーパネルの配置を示す車両の図である。これらソーラーパネルは、上述したモジュラーパネルのように容易に取り外しできないが、本発明の幾つかの実施形態の新規な充電システムと組み合せて使用することができる。トランクと同様に、ハッチバックは、金属のエリアにソーラーパネルを含んでもよいし、又はウインドウの一部分の下にソーラーパネルを配置してもよい。ソーラーパネルの電線は、テールライトのためのトランクスルーの電線開口のような、他の車両電線用の開口を通して直接引き回すことができる。
【００２６】
ソーラーパネルは、同様に、本発明の幾つかの実施形態の新規な充電システムに使用できる自動車の翼又はスポイラー、車両のフェンダー又はクオーターパネル、或いは航空機の翼のような他のパネルに取り付けることができる。ここに述べる全てのソーラーパネルについて、１つ以上を組み合せて使用することができる。パネルは、大きな充電電圧を与えるように直列に接続することができる。或いは又、パネルは、大きな充電電流を与えるように並列に接続することもできる。並列接続は、低電圧ソーラーパネルで高電圧バッテリを充電する直列充電システムを提供する本発明の幾つかの実施形態では特に有益である。
【００２７】
ソーラーパネルは、ハイブリッドシステムにおいて航空機のバッテリを充電するのに有益である。航空機は、通常、格納庫の外部に駐機して長い時間を費やす。細流ソーラー充電システムでも、航空機のバッテリは、最初の離陸に対して充分に充電することができる。又、ソーラーパネルは、フライト中にもバッテリを充電するように作用するが、降下中に航空機を減速するための再生制動は、最小である。ソーラーパネルは、エンジンを付勢するのではなく、航空機の小型電気部品を駆動するのにバッテリが使用される場合にバッテリの充電に特に有益である。多数のエンジンシステムでは、航空機の燃料型エンジンが故障した場合に電気モータがバックアップを与える。電気モータは、航空機を動かすのに使用できると共に、航空機を減速するためのブレーキを掛けるか又はプロペラを逆方向に回転する能力を与えることができる。
【００２８】
Ｅ．ソーラーセル構成及び取り付け
上述したソーラーパネルの場合に、ソーラーパネルは、電気車両バッテリの充電を行なうのに望まれるソーラーパネルを形成するように、シリコン、ガリウム−砒素、銅合金のような材料、又は電気的に一緒に接続される同様のソーラーセル材料で作られた個々の光電池（ＰＶＣ）から構成することができる。ソーラーパネルは、堅牢でもよいし又は柔軟でもよく、良く知られたように、軽量の薄膜材料として形成することができる。
【００２９】
ソーラーセルを何らかの要素から保護するためにガラス、プレキシガラス又は他の透明なポリマーのような保護用透明カバー材料を設けることができる。幾つかの実施形態では、シール剤を使用して、透明な材料層と別の材料層との間でソーラーセルをシールして、ソーラーセルを防水にする。幾つかの実施形態では、ソーラーセルを耐天候シール材料で包囲することができ、個別のカバーは使用されない。
【００３０】
上述した実施形態では、個々のソーラーセル又はソーラーパネルの取り付けは、エポキシ又は他ののりのような接着材料を使用して行なうことができる。又、取り付けは、後で取り外しを希望する場合には、磁気材料を使用して行なうこともできる。ガラスのムーンルーフ又は他の非磁性材料、例えば、ガラスファイバーでは、ソーラーパネルを取り付けるために磁性材料が両側に配置される。別の吸引カップ又はクランプを使用して非磁性材料に取り付けることができる。
【００３１】
車両をソーラーセルでより魅力的なものにするために、デザイン又はカラーについてのセルの配列のような特徴を使用することができる。ソーラーセルは、魅力により使用を刺激する（例えば、花を作る）デザインパターンにソーラーセルを配置することができる。製造者名のような語を、ソーラーセルの配置を利用して形成することができる。更に、ソーラーセルカバーにカラーを適用して、車両の色を整合する、等により、車両を更に魅力的なものにすることができる。
【００３２】
Ｆ．ソーラーパネルバッテリ接続及び配置
上述したように、ハイブリッド車両のバッテリは、典型的に、乗客から離れた位置に配置され、例えば、後部乗客座席の後方、又は床板カバーの下に配置される。本発明の幾つかの実施形態によれば、電気モータ用のオリジナル車両バッテリにより供給できるものより著しく高い電荷を蓄積するために、付加的なバッテリ（１つ又は複数）を使用することができる。付加的なバッテリは、オリジナル車両バッテリを補うために並列に接続することもできるし、或いは高電圧モータを動作するに充分なバッテリパックを形成するように直列に接続することもできる。付加的なバッテリは、オリジナルバッテリと同様の位置に設けることができ、例えば、後部乗客座席の後方、又は床板カバーの下に設けることができる。或いは又、トラックベッドカバーにおけるソーラーシステムでは、付加的なバッテリは、トラックベッドカバーに設けることもできるし、又はトラックベッドに位置するツールボックスに設けることもできる。同様に、付加的なバッテリは、車両のどこか、例えば、トランクの中、又はエンジンコンパートメントのフードの下に配置することができる。しかしながら、高電圧装置では、バッテリ及び接続ケーブルは、安全のために、車両の乗客がアクセスできるエリアから分離させることができる。バッテリという語を使用するが、ここで言及するバッテリは、再充電可能なバッテリ、キャパシタバンク、相互接続された再充電可能なバッテリのグループ、或いは他の電荷蓄積装置、のいずれかを表わすものとする。
【００３３】
図１０は、個別の低電圧バッテリセル３４1-6がケース蓋３２上の回路により直列に接続されて高電圧合成バッテリを形成する従来のハイブリッド車両用バッテリケース３０を示す。図示されたバッテリパックは、セルを直列に接続するトレース接続３６を有する回路板をもつ蓋３２を備えている。回路板に代わるものとして、ケース蓋３２に配線を設けて、バッテリ接続を行うこともできる。バッテリセル容器の蓋において回路板が直列接続を行なう状態で示されているが、このような直列接続システムはバッテリセル容器の他のエリアにも配置できることを理解されたい。
【００３４】
図１０に示された個々の直列接続されたセル３４1-6を伴うバッテリは、低電圧充電システムで高電圧バッテリを充電するためのソーラー充電システムに接続することができる。潜在的にバッテリ蓋３２を除去せずに、低電圧ソーラーパネルでバッテリを充電するためにバッテリの主端子３５にまたがってＤＣ−ＤＣコンバータを接続することができる。以下に述べる本発明の幾つかの実施形態では、直列充電器を使用して、充電のために個々のバッテリセル３４1-6の端子３１に接続することができる。
【００３５】
II．ソーラー充電システム
Ａ．システムの概略
図１１は、本発明の実施形態によりハイブリッド車両の電気システムと組み合わされるソーラーパネルバッテリ充電システムのコンポーネントを示すブロック図である。図１１は、車両を動かすための電気モータ４０であって、バッテリ４２を充電するための再生制動も与える電気モータ４０を含む典型的なハイブリッドシステムコンポーネントを示す。ハイブリッドコントローラ４４は、モータ４０をスイッチするもので、バッテリ電力が充分であるときにはモータ４０を使用して車両を駆動し、車両のブレーキ動作即ち減速が生じたときにはバッテリ４２を充電するように復帰する。ハイブリッドコントローラ４４は、とりわけ、バッテリ４２の充電を監視し、ディスプレイ４６へ信号を供給して車両の運転者にバッテリ４２の充電を知らせる。又、ハイブリッドコントローラ４４は、バッテリ４２の部品、例えば、冷却ファンを制御することもできる。
【００３６】
更に、図１１において、本発明の幾つかの実施形態によれば、バッテリ４２を充電するためにソーラーパネル充電システムがシステムに追加される。再生制動からの電流がソーラーパネル５０にダメージを及ぼすのを防止するために、ソーラーパネル５０とバッテリ４２との間にバッファ５２が設けられる。低電圧−高電圧充電回路５４は、スイッチ５５を通してソーラーパネル５０をバッテリ４２へ接続する。幾つかの実施形態において、ソーラーパネル５０から充分な電圧が得られる状態では、高電圧−低電圧充電回路５４を排除することができる。スイッチ５５は、バッテリ４２に隣接して示されているが、バッテリ４２とソーラーパネル５０との間の他の位置に設けることもできる。幾つかの実施形態において、例えば、バッテリの過充電が問題にならないときには、スイッチ５５を排除することができる。更に別の実施形態として、特に、電気モータ４０からの電流で低電圧−高電圧充電回路５４にダメージが及ぶ場合には、ソーラーパネル５０と低電圧−高電圧充電器５４との間に付加的なバッファを設けることができる。
【００３７】
更に、ソーラーコントローラ５６がソーラーパネル充電システムに示されているが、幾つかの実施形態において、例えば、充電器５４のような回路に制御器が設けられるときには、ソーラーシステムコントローラ５６が不要となる。ソーラーコントローラ５６は、プロセッサ、特定用途向け回路、プログラム可能なロジック装置、デジタル信号プロセッサ、又は以下に述べる機能を遂行するようにプログラムされた他の回路でよい。
【００３８】
最初に、ソーラーコントローラ５６は、スイッチ５５を閉じるように制御して、電気モータ４０が動作しているかどうかに関らず、ソーラーパネル５０がバッテリ４２を充電するよう接続するのを許す。他の実施形態において、車両の電気モータ４０がターンオフされたときに、ソーラーコントローラ５６は、スイッチ５５を接続して、ソーラーパネル５０がバッテリ４２を充電するのを許すが、モータ４０の動作中にはスイッチ５５を切断して、ハイブリッド充電システムとの干渉を防止する。車両運転中のソーラー充電が有益である。というのは、ハイウェイ運転の長い区間中に、再生制動（regenerative braking）が適用されないときに、充電を行うことができ、バッテリ４２を一層充電できると共に、電気モータ４０を使用して燃料マイル数を増加できるからである。車両が走行しているときのバッテリ４２の充電は、有益であるが、車両がオフに切り換えられたときの充電も有益であり、例えば、車両を通勤者駐車場に１日中駐車するときや、タクシーが日なたで長時間乗客待ちするときには、車両が後で運転されたときに使用するようにソーラー電力でバッテリ４２を完全に充電できるので、有益である。
【００３９】
ソーラーコントローラ５６は、更に、バッテリ４２の過充電を防止するためにスイッチ５５を接続及び切断するように機能できる。幾つかの実施形態では、ソーラーパネル５０が切断され、後で再接続されるときにバッテリ４２の充電レベル間にヒステリシスが与えられる。ヒステリシスは、充電がターンオン・ターンオフスレッシュホールド付近にあるときにソーラー充電システムの連続的なターンオン及びターンオフを防止する。一実施形態において、車両が長期間、例えば、１週間以上駐車された状態で、コントローラ５６は、バッテリ４２の充電及び車両の運転状態を監視し、バッテリの寿命を短縮し得るバッテリ４２の不要な充電を防止するために運転者が戻るまでスイッチ５５を切断してソーラー充電システムをターンオフすることができる。
【００４０】
ソーラーコントローラ５６は、更に、一実施形態では、充分な電圧レベルでの充電を可能にするために利用できる日光の量に基づいてスイッチ５５を切断するように機能できる。特に、充電コントローラを使用しない状態では、以下に述べるように、ソーラーパネルコントローラ５６は、ソーラーパネル５０から充分な電力が与えられるときだけスイッチ５５を接続して、より効率的なバッテリ充電を行なうと共に、バッテリ寿命を延ばすことができる。
【００４１】
ソーラーコントローラ５６は、更に、以下に述べるように、低電圧−高電圧充電回路５４が直列充電器であるときに、これを制御して、ソーラーパネル５０を次々の個々のバッテリセルに接続することができる。ソーラーパネル角度調整装置が設けられる場合には、コントローラ５６は、更に、異なる角度で与えられるソーラー充電電流を監視し、最大の充電を可能にするようにソーラーパネルの角度を調整することができる。
【００４２】
ソーラーコントローラ５６は、更に、再生制動以外の充電システムに関連して動作することができる。例えば、ソーラー充電システムに関連して動作する電気的コンセントへのＡＣ壁プラグインを、バッテリ４２の夜間バッテリ充電のために設けることができる。ソーラーコントローラ５６は、バッテリ４２の過充電又はソーラー充電システムへのダメージを防止するために、このような個別の充電システムのターンオン及びターンオフを制御することができる。
【００４３】
ソーラーコントローラ５６は、更に、バッテリのあまり効率的でない充電を利用するのではなく、以下に述べるように、電力を、バッテリの充電から車両部品の直接的な付勢へと転用することができる。車両の低電圧で動作する（典型的に１２ボルトで動作する）ライトやファンのような部品は、容易に直接的にソーラー付勢することができる。大型ソーラーアレー、又はアレーにおける非常に効率的なソーラーセルでは、バッテリのあまり効率的でない充電に利用するのではなく、ソーラーパネルから低速度で車両の電気モータを直接付勢することができる。
【００４４】
幾つかの実施形態では、ソーラーコントローラ５６は、ハイブリッドコントローラ４４と組み合せて、共同コントローラ６０を形成することができる。この共同コントローラ６０は、全部品が少ないが、個別のソーラーコントローラ５６及び他のソーラー充電部品をアフターサービスでハイブリッド車両に容易に追加することができる。というのは、ハイブリッドシステムプロセッサは、ソーラーシステム部品の再プログラミングや、それら部品への接続を必要としないからである。
【００４５】
ソーラーコントローラ５６は、バッテリ４２の充電及びソーラー充電システムの他の状態を監視し、ソーラーディスプレイ５８へ指示を与える。一実施形態において、ソーラーコントローラ５６は、ワイヤラインによってディスプレイ５８に接続される。別の実施形態では、ディスプレイ５８に、ソーラーパネルコントローラ５６へのワイヤレス接続が設けられ、ディスプレイ５８は、アフターサービス装置として車両の客室に容易に設けることができる。一実施形態では、ディスプレイ５８へのワイヤライン接続は、装置の１２ボルト（又は他の電圧）の電気的システムを通して行なわれ、これにより、ソーラー部品を付勢することができる。或いは又、ディスプレイ５８を含むソーラー充電システムの部品は、ソーラー充電システムにより直接的に付勢することができ、ソーラー充電システムをスタンドアローン装置とすることができる。ソーラーディスプレイ５８は、ハイブリッドディスプレイ４６と結合されて共通のディスプレイ６２となり、システム部品を減らすことができるが、個別のディスプレイ５８及び４６は、ソーラー充電システムを、アフターサービスで容易に追加できるようにする。
【００４６】
ソーラーディスプレイ５８は、ソーラー充電システムが与える電荷の量を決定するための指示を車両の運転者に与えることができる。このように、運転者は、日光が最小である場所から、日光の露出が最大でバッテリを高速充電できるエリアへ移動することができる。同様に、運転者は、車両を通勤者駐車場に駐車するためのエリア、又は車両のソーラーパネルがほとんどの日光吸収に露出されて戻ったときにバッテリの完全充電を与える他の長期間駐車エリアを決定することができる。或いは又、運転者は、自動調整が設けられていない場合に、調整可能なソーラーパネル５０を最大太陽露出に対して手動で調整することができる。
【００４７】
ソーラーディスプレイ５８は、更に、ソーラー充電システムによりどれほど多くの電荷がバッテリ４２に送られたかの情報を与えることができる。このように、例えば、運転者は、バッテリ４２が放電した状態でガソリンも切れることがある。例えば、３０分の待機により、ソーラー充電システムは、バッテリ電力のみを使用してガソリンスタンドまで走行するに充分な充電を与えることができる。ディスプレイ５８は、更に、運転者が高温環境で立ち往生した場合に特に貴重であるが、エアコンディショナーのような他の電気装置がどれほど長く持続するかも示すことができる。次いで、運転者は、電力保存モードで電力を節約するためにどの電気システム（エアコンディショニングのような）をターンオンすべきか選択することができる。
【００４８】
ディスプレイ５８は、更に、ソーラーパネル５０の状態を車両の運転者に通知することができる。例えば、ソーラーパネル５０が汚れている場合には、ソーラーパネル５０に取り付けられた検出器６１がソーラーコントローラ５６に警告し、車両運転者のディスプレイ５８に、運転者がソーラーパネルを清掃するための通知を送ることができる。日光が著しく阻止されることが検出器６１から決定されると、一実施形態では、ソーラーコントローラ５６が、検出器と共に設けられた清掃メカニズム６１（例えば、風防ガラスのワイパー及び／又はスプレークリーナー）を動作して、ソーラーパネル５０を清掃することができる。同様に、ソーラーパネル５０のソーラーセルがダメージを受けるか、さもなければ、機能しないときには、ソーラーコントローラ５６は、モニタ６３を使用してその状態を監視し、ディスプレイ５８に警告を与えて、機能不良のソーラーセルの交換又は修理を運転者に告げることができる。一実施形態では、ソーラーコントローラ５６は、バイパススイッチ６３を動作して、電気的接続が、潜在的にダメージを受けたソーラーセルをバイパスするようにし、セルが不作動であるかどうか監視できると共に、１つのセルが故障しても、ソーラーパネル５０の直列接続されたソーラーセルが充電を続行できるようにする。
【００４９】
Ｂ．低電圧−高電圧充電システム
従来のソーラーセルがムーンルーフのような小さなエリアを占有するソーラーパネル５０は、高電圧バッテリ４２を充電できるに充分な電圧を発生しない。現在入手できる典型的なソーラーシステムは、１ｃｍ平方のセル当たり約０．５ボルト及び数ミリアンペアのソーラーセルを含む。ソーラーセルは、直列に接続され、電圧が一緒に加算されて、６ないし１２ボルトシステムを形成するか、或いはおそらく、ソーラーセルを配置するスペースが利用できる場合には、それより高い電圧が得られる。自動車製造者により使用される典型的なハイブリッドシステムは、自動車エンジンが電気モータにより駆動されない約５０ボルトから、小型自動車駆動モータのための１５０ボルトバッテリ、高電力モータ用の約３５０ボルト、及び現在の最高電力モータ用の約５００ボルトまでの範囲のバッテリパックを含む。したがって、上述したように、本発明の幾つかの実施形態では、低電圧−高電圧充電回路５４を使用して、ソーラーパネル５０をバッテリ４２に接続する。
【００５０】
本発明の幾つかの実施形態では、低電圧−高電圧充電回路５４は、ソーラーパネルから低電圧（非限定例として示すための図面では６−１２ボルトと示された）を取り上げて、車両バッテリ４２を充電するための高電圧（非限定例として示すための図面では２００−３００＋ボルトと示された）へ変換するためのＤＣ−ＤＣコンバータである。他の実施形態では、低電圧−高電圧充電回路５４は、以下に述べるように、低電圧ソーラーパネル５０をバッテリの各低電圧直列セルに個々に接続してバッテリの充電を行なえるようにする直列充電器である。
【００５１】
１．ＤＣ−ＤＣコンバータ充電システム
図１２は、図１１の低電圧−高電圧充電回路５４に対してＤＣ−ＤＣコンバータ６８を使用するソーラー充電システムのコンポーネントを示す。ソーラー充電システムは、多数の直列接続されたソーラーセル６４を含むソーラーパネル５０を備えている。ダイオード５２は、ソーラーセル６４に逆電流が流れるのを防止するためのソーラーパネルのバッファを形成する。図１１から引き継がれるコンポーネントは、図１２において同様に示され、これは、それ以降の図面に引き継がれるコンポーネントも同様である。
【００５２】
一実施形態では、ソーラーパネル５０から安定した電圧及び電流を与えるために、充電コントローラ６６が設けられる。というのは、日光の量の変化に伴い、異なる電圧及び電流が与えられるからである。充電コントローラ６６は、ソーラーパネル５０から充分な電圧が与えられるときだけ出力を発生できる。或いは又、ソーラーコントローラ５６がソーラーパネル５０を監視し、ソーラーパネル５０から充分な電荷が与えられるときに充電コンバータ６６へ信号を与えて、その後のコンポーネントへ充電コンバータの出力をターンオンできるようにしてもよい。個別に図示されているが、充電コンバータ６６は、ＤＣ−ＤＣコンバータ６８と結合することができる。
【００５３】
ＤＣ−ＤＣコンバータ６８は、（１）ＤＣ−ＡＣコンバータ又はインバーター７０、（２）変圧器７２、及び（３）ＡＣ−ＤＣコンバータ又は整流器７４、を含む図示された最小限のコンポーネントを含むことができる。ＤＣ−ＡＣコンバータ７０は、ソーラーパネル５０の低電圧出力をＡＣ信号に変換するように働く。変圧器７２は、そのＡＣ電圧を、バッテリ４２を充電するために必要に応じてバッテリ４２より高いＡＣ電圧へ昇圧し、整流器７４は、高電圧ＡＣをＤＣへ変換し、バッテリ４２を充電できるようにする。電気モータ４０とバッテリ４２との間の再生制動充電システムは、通常、整流器７４と同様の整流器を使用するので、一実施形態では、共通の整流器を使用して回路全体を減少することができる。この技術で知られた他の別のコンポーネントをＤＣ−ＤＣコンバータ６８に使用することができる。
【００５４】
ソーラー充電コントローラ５６は、バッテリ４２の充電を監視し、スイッチ７６を制御するように接続される。バッテリ４２の過充電を防止するために、ソーラーコントローラ５６は、スイッチ７６をオープンし、ソーラーパネル５０を切断する。ソーラー充電コントローラ５６は、更に、ソーラーパネル５０からの充電が車両の運転を中断する場合、又は電気モータからの著しい電流がソーラー充電システムのコンポーネントにダメージを生じ得る場合には、スイッチ７６を切断することができる。上述したように、スイッチ７６は、バッテリ４２とソーラーパネル５０との間の別の位置へ移動することができる。
【００５５】
更に、バッファ７８が、ＤＣ−ＤＣコンバータ６８とバッテリ４２との間に設けられて図１２に示されている。このバッファ７８は、特に、再生制動により与えられる高電流充電の間に、ＤＣ−ＤＣコンバータ６８にダメージを与え得るバッテリ４２からの逆電流の流れを防止することができる。バッファ７８が示されているが、このようなバッファがＤＣ−ＤＣコンバータ６８に設けられる場合には、それが不要である。同様に、充電コントローラ６６は、同様の回路がＤＣ−ＤＣコンバータ６８に設けられる場合には、不要となる。
【００５６】
図１２の高電圧バッテリ４２は、多数の小型バッテリを図１０に示すように直列に接続することにより形成される。図１２では、単一の線で示されているが、２つの端子がソーラーパネル５０から各コンポーネントを通してバッテリ４２へ接続される。バッファ（又は各端子に接続する１つのバッファ）からの２つの端子は、バッテリ４２の端末端子３５にまたがって接続される。
【００５７】
２．直列バッテリ充電システム
図１３は、図１１の低電圧−高電圧充電回路５４に対する直列バッテリ充電器８０の一実施形態を示す。この直列バッテリ充電器８０は、従来のソーラー充電システムに使用される低効率のＤＣ−ＤＣコンバータに置き換わるものである。ＤＣ−ＤＣコンバータは、通常、ＤＣ−ＤＣコンバータの変圧器によるロスのために直列充電器８０の効率の８０％未満を経験する。直列充電器８０は、直列接続されたバッテリセル３４1-nで作られた高電圧バッテリパック４２（２００−３００＋ボルト）を充電するように働く。個々のバッテリセル３４1-nは、１つの非限定例では、各々約１０ボルトであり、３０個が直列に接続されて３００ボルトバッテリを形成する。直列充電器８０は、ソーラーパネル５０の端子に接続されたスイッチ８４1及び８４2を使用して一度に１つ以上の直列バッテリセル３４1-nとの並列接続を形成する。スイッチ８４1及び８４2は、電子スイッチ、リレー、トランジスタ、パスゲート、３状態バッファ、又はスイッチングを行なうために使用される既知の他のコンポーネントでよい。
【００５８】
運転に際し、直列充電器８０による充電中に、ソーラーパネル５０は、スイッチ８４1及び８４2の位置を位置１、２、３、等から、ＤＣ−ＤＣ変換を行なわずにバッテリセル３４1-nにまたがって移動することにより、直列接続されたバッテリセル３４1-nにまたがって、一度に１つずつ、並列に接続することができる。バッテリセルの１つにまたがってソーラーパネル５０を接続するのに代わって、スイッチ８４1及び８４2は、例えば、スイッチ８４2が位置２に接続される間に、スイッチ８４1を位置１に接続することにより、バッテリセル３４1-nのうちの多数のセルにまたがって接続することができる。特に示していないが、セル３４1-nの各々は、多数の直列接続されたセルを含んでもよいことに注意されたい。車両のイグニッションがオフであり且つ電気モータが動作していないとき、又は電気モータが使用されていないときに、充電を行うことができる。又、車両の運転中であって、再生制動をかけている間に、ソーラーパネル５０及び必要に応じて直列充電器８０のコンポーネントに充分なバッファ作用を与える状態で、充電を行うこともできる。
【００５９】
直列充電器８０は、更に、個々のバッテリセルスイッチコントローラ８２を含む。図示されたセルスイッチコントローラ８２は、個々の直列バッテリセル３４1-nの充電を調整するためのコンポーネントを含む。セルスイッチコントローラ８２は、セル充電モニタ８６を使用して、充電されているバッテリセルの電荷を監視し、充分な充電が生じたときにバッテリセルの別の１つを充電するようにスイッチ８４1及び８４2を制御する。或いは又、セル充電コントローラ８２は、タイマ８５を備え、タイミングベースでバッテリセルからバッテリセルへとスイッチして、充電を遂行することができる。全てのセル３４1-nが充分に充電されたことが、全バッテリ４２の端子３５を監視するコントローラ８２により決定されると、セルスイッチコントローラ８２は、スイッチ８４1及び８４2を開路スイッチ位置０へ移動して、バッテリ４２の過充電を防止することができる。上述したように、セルスイッチコントローラ８２でヒステリシスが与えられ、スイッチ８４1及び８４2が０位置から戻る前にバッテリ４２を最大充電状態より低く放電させ、完全バッテリ充電に到達したときの充電システムの急速なターンオン及びオフを回避することができる。
【００６０】
更に、図１３には示されていないが、図１２を参照して述べたレギュレータ６６のような充電コントローラレギュレータをソーラーパネル５０と直列充電器８０との間に接続して、運転中に一定の充電電圧を維持することができる。このようなレギュレータは、直列充電システムを示すこれ以降の図面に同様に使用できるが、特に示されていない。一実施形態では、セルスイッチコントローラ８２は、充電レギュレータの出力に潜在的に基づいて、ソーラーパネル５０により発生された合計電圧を決定し、ソーラーパネル５０から発生された電圧に基づいて一度に充電されるセル３４1-nの数を調整することができる。
【００６１】
図１４は、直列バッテリ充電器に対する図１３のスイッチ８４1及び８４2の別の構成を示す。２つの単極多投スイッチ８４1及び８４2に代わって、別のスイッチは、セル３４1-nの各々の間で端子３１に接続された単極単投スイッチ９０1-nを含む。端末スイッチ９０1及び９０nは、単一のスイッチを含むが、９０2のような中間のスイッチは、２つの結合スイッチを含み、中央のスイッチは、各々、２つの単極単投スイッチに分離することができる。スイッチ９０1-nは、セル３４1-nの端子３１をソーラーパネル５０の端子に選択的に接続する。説明上、セル３４2は、スイッチ９０1-nにより充電のためにソーラーパネルに接続されて示されるが、他のセルは、切断されている。「solar-」及び「solar+」という指示は、ソーラーパネル５０の特定端子への接続を示す。図１４の別のスイッチ９０1-n及び図１３のスイッチ８４1及び８４2は、ソーラーパネル５０をセル３４1-nの個々の１つにまたがって並列に、一度に１つ以上、接続するという同じ機能を果たすために異なるスイッチ構成をとり得ることを示す。
【００６２】
図１５は、ソーラーパネル５０への接続及び個々のバッテリセル３４1-nの直列接続がスイッチ９２1-nを使用して行なわれる直列バッテリ充電器の一実施形態を示す。スイッチ９２1-nは、単極双投スイッチである（９２2のような中間スイッチは、双極双投スイッチとして示されているが、２つの単極双投スイッチに分離することができる）。スイッチ９２1-nは、バッテリセル３４1-n間の直列接続を切断し、単一のソーラーパネルをその端子（solar+及びsolar-）によりバッテリセル３４1-nの各々にまたがって並列に接続し、全てのバッテリセル３４1-nを同時に充電できることを示す。
【００６３】
図１５に示すように、スイッチ９２1-nによるバッテリセル３４1-nの切断は、車両を運転していないときに、ソーラーパネルが充電していなくても、高電圧による衝撃の危険を防止するために行うことができる。一実施形態では、慣性衝撃センサを使用して直列接続をスイッチオフし、イグニッションをターンオフして休止に戻すことを必要とする。これは、事故後の救助を危険にする高電圧を除去することができる。車両の運転中には、スイッチ９２1-nにより直列接続を再接続して２００−３００＋ボルトのバッテリ出力を再形成し、ソーラーパネル端子solar+及びsolar-をバッテリセル３４1-nから切断して、車両運転中のバッテリ充電を停止することができる。
【００６４】
図１６は、直列接続のバッテリセル３４1-nのスイッチ９４1-nがバッテリセルを切断及びバイパスし、別のバッテリセルが故障した場合に再接続することのできる１つ以上の冗長バッテリを準備する実施形態を示す。スイッチ９４1-nは、双極双投スイッチを含む。スイッチ９４1-nは、個々のバッテリ３４1-n間に直列接続を形成するか、又は個々のセルの周りにバイパス路を接続して直列セル接続を切断するように機能する。図１６において、バッテリセル３４3は、スイッチ９４3及び９４4によりバイパスされ、一方、残りのバッテリセルは、接続される。したがって、スイッチ９４1-nは、一実施形態では、故障した冗長セルをバイパスするように切り換り、残りのバッテリセルを直列に接続して、故障したセルがあっても動作するバッテリパックを与えることができる。上述したように、車両運転手に対してディスプレイを設けて、欠陥バッテリセルを識別すると共に、交換を必要とすることを指示することができる。一実施形態では、個々のスイッチが故障となる場合に、冗長スイッチも設けられる。ソーラー充電を与えるために、冗長バッテリのスイッチ９４1-nは、図１３のスイッチ８４1及び８４2と結合して、冗長セルを含むバッテリセル３４1-nのいずれかを選択的に充電することができる。
【００６５】
図１７は、図１４の構成と同様のソーラーパネル接続スイッチと共に充電のためのソーラーパネルへの接続を含むように、図１６の冗長バッテリを備えたスイッチの変更を示す。変更されたスイッチ９６1-nは、バッテリセル、バッテリセルの周りのバイパス、及び更にソーラーパネルへ別々に接続するための双極三投スイッチである。図示されたように、この構成は、ソーラーパネル端子solar+及びsolar-への接続によりバイパスされたバッテリ３４3を充電することができる。
【００６６】
別の実施形態では、図１３ないし１７の直列充電システムの組み合せを必要に応じて設けることができる。例えば、図１３又は１４における一度に１つのセルを直列に充電するためのスイッチングシステムのいずれかを、バッテリセルが使用されず及び直列に切断されたときに全てのセルを一緒に充電する図１５のシステムと組み合せることができる。この組み合せは、直列接続がなされたときでもバッテリセルの充電を依然行うことができる。バッテリセルが切断されたときに全てのセルを一緒に充電できる図１５のシステムも、同様に、図１６又は１７の冗長セルシステムと組み合せて、車両が使用されないときに安全のために全てのセルを切断できるようにし、及び全てのセルを一緒に充電できるようにする。
【００６７】
図１３ないし１７に示す直列充電システムの場合、スイッチは、図１０に示すバッテリケースの蓋の回路上に設けることもできるし、又は相互接続配線と共に個別のハウジングに設けることもできる。更に、図１３ないし１７に示す直列充電システムは、充電を行なうソーラーパネルに使用するものとして説明したが、直列充電器スイッチングシステムは、ソーラーパネル以外のバッテリシステム、例えば、以下に説明するＡＣプラグインシステムの充電にも使用できる。
【００６８】
Ｃ．付加的なソーラー充電システムの構成
１．個別のバッテリパック
図１８は、バッテリ４２と並列に接続されてソーラー充電システムにより充電される個別の付加的なバッテリ１００を有するソーラー充電システムに使用されるコンポーネントを示す。図示されたソーラー充電システムは、低電圧−高電圧充電回路５４を通して接続されたソーラーパネル５０を備えている。低電圧−高電圧充電回路５４は、図１２を参照して述べたＤＣ−ＤＣコンバータでもよいし、又は図１３ないし１７を参照して述べた直列充電器でもよい。ソーラーコントローラ５６は、両バッテリ４２及び１００のソーラー充電を監視し、バッテリの過充電を防止するためにスイッチ７６を操作してソーラー充電を切断する。低電圧−高電圧充電回路５４に対して使用される直列充電器では、スイッチ７６が内部に設けられ、個別のスイッチは不要である。付加的なバッテリ１００は、追加の電荷蓄積を与え、電気車両は、完全充電時に、より遠くに走行することができる。付加的なバッテリ１００の他の特徴は、以下に説明する。
【００６９】
図１８における付加的な特徴は、付加的なバッテリ１００がバッテリ４２よりも低コスト装置でよいことである。というのは、付加的なバッテリ１００は、バッファ１０２がバッテリ１００及び４２を分離する場合に再生制動の高い充電電流が過熱を生じるのを防止するための冷却システム（ファン１０１で示す）を必要としないからである。再生制動で充電されるバッテリ４２は、典型的に、低電流（又は細流）ソーラー充電システムでは不要なファン１０１又は他のコンポーネントを伴う冷却システムを有する。バッファ１０２は、ソーラーパネル５０が付加的なバッテリ１００のみを充電するのを許す。というのは、再生制動の充電電流は、バッファ１０２により付加的なバッテリ１００から阻止されるためである。しかしながら、ソーラーパネル５０は、バッファ１０２を通して電流を供給し、両バッテリ４２及び１００を充電する。両バッテリ１００及び４２にとって再生制動の充電が望まれる場合には、２つのバッテリ４２及び１００の間からバッファ１０２を除去することができる。
【００７０】
低電圧−高電圧充電回路５４が直列充電器であるときには、図１８のシステムの更に別の付加的な特徴が与えられる。第１に、直列充電器のスイッチング回路を設置するためにバッテリ４２に容易にアクセスできない場合でも、直列充電器は、付加的なバッテリ１００には容易に接続することができる。更に、バッテリ１００及びバッテリ４２が並列に接続された状態では、直列充電器は、バッテリ４２の個々のセルを充電し、その結果、バッテリ４２の全ての直列セルを充電する電流を与えることができる。両バッテリ４２及び１００が接続され、バッテリ１００がバッテリ４２の電圧まで充電された状態では、付加的なバッテリ１００が、バッテリ４２を有効に充電するように更に充電されたときに、電圧が等化する。したがって、バッテリ４２は、個々のセルの直列充電を必要とせずに、又はＤＣ−ＤＣ変換を必要とせずに、低電圧ソーラーパネルにより充電することができる。
【００７１】
２．低電圧車両システム
図１９は、低電圧（例えば、１２ボルト）コンポーネント１０８へ直接電力を与えると共に、電気車両のモータを駆動する高電圧バッテリ４２を充電するように構成されたソーラー電力システムを示す。低電圧品目１０８は、例えば、ラジエーターファン、ディスプレイ、エアコンディショナー、ヒーター、並びに、通常、交流機やバッテリシステムで駆動される無線装置を含むことができる。これらの低電圧コンポーネント１０８は、ソーラーパネル５０により直接付勢されて、非効率的なバッテリ充電を防止することができる。
【００７２】
図１９のシステムでは、ソーラーパネル５０から充分な電圧が供給されないときにソーラーパネル５０又は個別の低電圧バッテリ１０６から低電圧車両コンポーネント１０８へ電力を選択的に付与するためにスイッチ１１０が設けられる。又、低電圧バッテリ１０６又はソーラーパネル５０は、ソーラーコントローラ５６、充電レギュレータ６６、又はソーラーディスプレイ（図１９には示さず）のようなソーラーコンポーネントを充電するように、スイッチ１００により接続することができる。ソーラーパネル５０は、更に、低電圧バッテリ１０６を充電するように接続することもできる。低電圧バッテリ１０６に代わるものとして、電圧分割器をバッテリ４２に接続して、低電圧コンポーネント１０８を付勢することができ、したがって、個別のバッテリ１０６は必要とされない。
【００７３】
充電システムのソーラーパネル５０は、充電コンバータ６６を駆動するように示されており、これは、上述したように低電圧車両コンポーネント１０８に安定電圧を与えることができる。ソーラーコントローラ５６は、充電コンバータ６６からのソーラー充電電力の状態を監視してスイッチ１１０を制御しながら、充電コンバータ６６又は低電圧バッテリ１０６から適当な電力を付与するようにスイッチ１１０を制御することができる。充電コンバータ６６を動作するためのソーラー電力が不充分な状態では、ソーラーシステムコントローラ５６は、低電圧バッテリ１０６からの電力を使用するようにスイッチ１１０を制御する。
【００７４】
先のシステムと同様に、ソーラーコントローラ５６は、更に、バッテリ４２の状態を監視し、バッテリ４２の過充電を防止するようにスイッチ５５の状態を制御する。低電圧コンポーネント１０８の直接充電と組み合せて、一実施形態では、ソーラーパネル５０は、低電圧−高電圧充電システム５４を経て電荷を供給して、バッテリ４２を充電することができる。低電圧−高電圧充電システム５４は、上述したように、ＤＣ−ＤＣコンバータでもよいし、直列充電器でもよい。
【００７５】
３．ＡＣプラグインコンセント充電器
図２０は、ソーラー充電システムのコンポーネントを示す図で、ソーラー充電システムに加えて、ハイブリッド車両のバッテリを充電するための他の手段を設けることができることを示している。特に、図２０は、１１５ボルト又は２２０ボルト６０Ｈｚ或いは他のＡＣプラグイン接続へのＡＣプラグイン接続１１２の使用を示す。ハイブリッドバッテリ４２が、１１５ボルト又は２２０ボルト壁コンセントより高い電圧を有すると仮定すれば、図示されたプラグイン接続１１２は、ソーラーパネル５０と共に、低電圧−高電圧充電システム５６に取り付けることができる。低電圧−高電圧充電システム５６は、ＤＣ−ＤＣコンバータでもよいし、直列充電器でもよいし、又はその組み合せでもよい。これらの低電圧−高電圧充電システム５６のいずれかが使用される状態で、ソーラーパネル５０及びプラグイン接続１１２は、システム５６の幾つかの又は全てのコンポーネントを共有することができる。
【００７６】
低電圧−高電圧充電システム５６がＤＣ−ＤＣコンバータである状態では、ＤＣ−ＤＣコンバータの変圧器（図１２の７２）を共通に使用して、ソーラーパネル５０及びＡＣプラグイン接続１１２の両方の電圧を昇圧させる。ＡＣ壁プラグイン１１２の出力電圧が、ソーラーパネル５０に接続されたＤＣ−ＡＣコンバータ（図１２の７０）より高い場合には、ステッパー変圧器を使用して、ソーラーパネル５０からの低い電圧を第１ステップにおいて昇圧して、第１変圧器及びＤＣ−ＡＣコンバータからの電圧が一致するようにし、次いで、共通の第２変圧器で電圧を一緒に昇圧することができる。したがって、プラグインコンセント１１２は、充電のために接続できると共に、ソーラー充電システムと組み合せてコンポーネントを効率的に使用することができる。しかしながら、一実施形態では、特に、プラグインコンセント１１２及びソーラーパネル５０に対して異なる変圧器が望まれる場合には、個別のコンポーネントが使用される。
【００７７】
低電圧−高電圧充電システム５６が直列充電器である状態では、ＡＣプラグイン接続１１２は、ソーラーパネル５０の接続と同様に、整流器又はＡＣ−ＤＣコンバータを通して直列充電器スイッチ（例えば、図１３のスイッチ８４1及び８４2）に接続することができる。このように、直列充電器スイッチは、変圧器に関連したロスを伴わずに、バッテリ４２のバッテリセルを一度に１つ以上充電するように、ＡＣプラグイン接続１１２を接続することができる。プラグイン接続１１２とは異なる電圧がソーラーパネル５０から与えられる状態では、直列充電器のスイッチは、異なる数のバッテリセルに接続して、与えられる充電電圧に一致させるように制御することができる。
【００７８】
図２０のシステムは、更に、ＡＣプラグインシステムコントローラ１１４を備え、これは、バッテリ４２の電圧を監視し、ソーラーパネル５０又はＡＣプラグイン充電器１１２によるバッテリ４２の過充電を防止するためにスイッチ１１６及び１１８を制御する。それとは別に、低電圧ソーラー充電システム５６とバッテリ４２との間に単一のスイッチが設けられる場合には、単一のスイッチがスイッチ１１６及び１１８に置き換わることができる。
【００７９】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これは、発明をどのように行い利用するか当業者に教示するものに過ぎない。特許請求の範囲で規定された本発明の範囲内で多数の付加的な変更がなされ得る。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】ムーンルーフにおけるソーラーパネルの配置を示す車両の図である。
【図２】ムーンルーフのための角度調整装置を使用して、ソーラーパネルを太陽に向けて露出させ、最大電力を発生できるようにするところを示す図である。
【図３】ムーンルーフのための角度調整装置を使用して、ソーラーパネルを太陽に向けて露出させ、最大電力を発生できるようにするところを示す図である。
【図４】トラックベッドカバーにおけるソーラーパネルの配置を示す図である。
【図５】車両のＤＣコンセントに差し込んでバッテリを充電することのできる日よけに一体的に形成されたソーラーパネルを示す図である。
【図６】車両のＤＣコンセントに差し込んでバッテリを充電することのできる日よけに一体的に形成されたソーラーパネルを示す図である。
【図７】ルーフトップクランプ型キャリアを使用して取り付けられたソーラーパネルを示す車両の図である。
【図８】取り外し可能なルーフレール取り付けメカニズムへのソーラーパネル取り付けを示す車両の図である。
【図９】トランクの蓋、フード又はルーフへのソーラーパネルの取り付けを示す車両の図である。
【図１０】個別の低電圧バッテリセルをケース蓋の回路により直列に接続して高電圧合成バッテリを形成するバッテリケースを示す図である。
【図１１】ハイブリッド車両バッテリ充電システムと組み合わされるソーラーパネルバッテリ充電システムのブロック図である。
【図１２】ＤＣ−ＤＣコンバータを使用して低電圧ソーラーパネルから高電圧バッテリへの電圧を昇圧させる再生制動を伴う電気式車両に使用するためのソーラーバッテリ充電システムのコンポーネントの実施形態を示すブロック図である。
【図１３】低電圧ソーラーパネルにより高電圧バッテリを充電できるようにするために使用される直列バッテリ充電器を示す図である。
【図１４】直列バッテリ充電器のための図１３の構成に対する別のスイッチ構成を示す図である。
【図１５】バッテリパックにおける個々のバッテリセルの直列接続を切断し、ソーラーパネルを全てのバッテリセルに並列に接続して、バッテリセルの充電を同時に行なえるようにする直列バッテリ充電器の実施形態を示す図である。
【図１６】バッテリセルが故障した場合に再接続できる冗長バッテリを与えるために、バッテリセルを切断及びバイパスする直列バッテリ充電器の実施形態を示す図である。
【図１７】スイッチでソーラーセルを接続し、切断されたバッテリを充電できるようにする図１５の実施形態の変更を示す図である。
【図１８】再生制動により充電されるバッテリと並列に接続された高電圧バッテリを充電するためのソーラーシステムに使用されるコンポーネントを示す図である。
【図１９】充分な日光が与えられるときに車両の低電圧コンポーネントを直接付勢するためにバッテリ電力からソーラー電力の使用へスイッチするように構成されたシステムを示す図である。
【図２０】バッテリを充電するためにソーラーパネルに加えてＡＣ壁コンセントプラグインが設けられ、ＡＣ充電システムのコンポーネントをソーラーパネルに関連して使用できるソーラー充電システムのコンポーネントを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年4月23日(2008.4.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用ソーラーバッテリ充電システムであって、
電気モータと、
複数の直列接続されたバッテリセルを含み、該電気モータに接続されたバッテリと、
該バッテリの電圧より低い出力電圧を有するソーラーパネルと、
直列充電器と、
を具備し、
前記直列充電器が、
前記ソーラーパネルの端子を前記直列接続されたバッテリセルの各々に並列に選択的に接続するスイッチと、
前記ソーラーパネルを、前記直列接続されたバッテリセルの各々に、一度に該バッテリセルのうちの１つに、並列に別々に接続する一方、前記ソーラーパネルに並列に接続された前記バッテリセルを含む前記直列接続されたバッテリセルが、直列接続された状態を保つように、前記スイッチを制御するように構成されたスイッチコントローラと、
を含む、
ことを特徴とするソーラーバッテリ充電システム。
【請求項２】
前記スイッチが、さらに、前記直列接続されたバッテリセルを選択的に接続及び切断するスイッチを含み、
前記スイッチコントローラが、さらに、前記バッテリから前記電気モータに対する電力を切断すべく前記直列接続されたバッテリセルのうちの少なくとも１つを切断するように、前記スイッチを制御しつつ、前記直列接続されたバッテリセルのうちの少なくとも１つに並列に前記ソーラーパネルを接続するように前記スイッチを制御するように構成されている、請求項１に記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項３】
前記スイッチコントローラが、前記ソーラーパネルを前記直列接続されたバッテリセルのすべてに並列に同時に接続する一方、前記直列接続されたバッテリセルすべてを同時に切断するように、構成されている、請求項２に記載のソーラーバッテリ充電システム
【請求項４】
前記バッテリが、
前記電気モータに接続された第１のバッテリと、
前記直列充電器により前記ソーラーパネルに接続可能な前記直列接続されたバッテリセルを含む第２のバッテリと、
を含み、
前記第１のバッテリが、前記第２のバッテリに並列に接続されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項５】
前記ソーラーパネルを支持するトラックベッドカバー及びムーンルーフのうちの少なくとも一方と、
前記トラックベッドカバー及び前記ムーンルーフのうちの前記少なくとも一方に取り付けられ、太陽の方向に従った前記ソーラーパネルの移動を可能にする傾斜角度調整メカニズムと、
前記ソーラーパネルが実質的に最大の出力をもたらす該ソーラーパネルの傾斜角度を決定するためのセンサと、
該センサ及び前記角度調整メカニズムに接続され、該センサにより決定された角度に該傾斜角度調整メカニズムを調整するためのコントローラと、
を更に具備する、請求項１から請求項４のいずれかに記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項６】
前記ソーラーパネルがトラックベッドカバーに取り付けられる、請求項１から請求項４のいずれかに記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項７】
前記バッテリが並列に接続された複数のバッテリパックを含み、
該複数のバッテリパックのうちの少なくとも１つが前記トラックベッドカバーに取り付けられる、請求項６に記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項８】
ＡＣプラグインパワー接続と、
該ＡＣプラグインパワー接続を前記直列充電器に接続するＡＣ−ＤＣコンバータと、
を更に具備し、
前記直列充電器が、
前記ＡＣ−ＤＣコンバータの端子を前記直列接続されたバッテリセルの各々に並列に選択的に接続するスイッチを更に含み、
前記スイッチコントローラが、
前記ＡＣ−ＤＣコンバータを、前記直列接続されたバッテリセルの各々に、一度に該バッテリセルのうちの１つに、並列に別々に接続する一方、前記ＡＣ−ＤＣコンバータに並列に接続された前記バッテリセルを含む前記直列接続されたバッテリセルが、直列接続された状態を保ち、前記電気モータから前記バッテリに対する電力の供給を可能にするように、前記スイッチを制御するように構成されている、請求項１から請求項７のいずれかに記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項９】
前記ソーラーパネルが、前記車両の低電圧電気システムに直接的に接続して、該低電圧電気システム内の構成要素に対して直接的に電力を供給する接続部を更に含む、請求項１から請求項８のいずれかに記載のソーラーバッテリ充電システム。
【請求項１０】
前記バッテリセルの各々が、直列接続された専用のバッテリを含む、請求項１から請求項９のいずれかに記載のソーラーバッテリ充電システム。
【国際調査報告】
2009506742.tif 000023
2009506742.tif 000024
2009506742.tif 000025
2009506742.tif 000026