(57)【要約】      （修正有）【課題】電気自動車用の充電器として、電気自動車に装着し、コンパクトに収容した太陽光発電機構造を提供する。【解決手段】自動車の屋根上のラックステイに取付けたラックに、側面又は上面が開放可能な収納箱を設置し、収納箱にシート状のフレキシブル太陽電池を収納する。【選択図】図４
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
電気自動車の屋根に、重ね方式、折りたたみ方式、又は巻き上げ方式で収納し、充電時に太陽光に向けて面積を広く展開でき、自動車の屋根上への展開又は側面に垂下して、太陽光発電と充電が可能であることを特徴とする電気自動車の充電用太陽電池の収納と展開構造
【請求項２】
電気自動車の屋根上に、ラックステイによって取付けたラックに収納箱を設置することを特徴とする請求項１の電気自動車の充電用太陽電池の収納と展開構造
【請求項３】
充電用太陽電池として、フレキシブルな太陽光電池を使用することを特徴とする請求項１の電気自動車用の充電用太陽電池の収納と展開構造
【請求項４】
ミウラ折り構造の太陽電池収納と充電時の展開を可能にすることを特徴とする請求項３の電気自動車用の充電用太陽電池の収納と展開構造
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、電気自動車で遠隔地へ出かける場合に、キャンプ場或いは停車場において、容易に充電を可能にする電気自動車用の太陽光発電機構造に関する。
【背景技術】
【０００２】  検索項目として公開特許公報と公開実用新案公報の要約と請求の範囲及び公報全文を選択して、電気自動車用の太陽発電システム、自動車用のモバイル太陽電池、自動車用のフレキシブル太陽電池を検索キーワードとして検索したが、ヒット件数はゼロ件であった。同様に電気自動車用及び太陽光発電システムをキーワードとして検索すると、１件が検索できた。高速道路の屋根に太陽電池を取付け、高速道路の駐車エリアで給電する太陽光発電システムであった（特許文献１）。【０００３】  つぎに、公開特許公報フロントページ検索において、電気自動車及び充電用太陽電池をキーワードとして検索した。太陽電池パネルを単に貼り付けるものであった（特許文献２）。電気自動車及び充電用太陽電池をキーワードとして、公開特許公報と公開実用新案公報を検索すると、同じ特許文献２が検索され、それ以外の特許と実用新案は検索されなかった。【０００４】  さらに、電気自動車用及び太陽電池をキーワードとして、再度、公開特許公報と公開実用新案公報の要約と請求の範囲及び公報全文で検索し９件がヒットした。特許技術としてはリチウム電池や蓄電池セルの過充電を抑制するバッテリ蓄電装置の特許であり、本考案に類似するものはなかった（特許文献３及び４）。
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−８６８２１
【特許文献２】特開平８−１１１９０５
【特許文献３】特開２００２−４２８６３
【特許文献４】特開２０００−３５０３７８
【０００６】  一方、モバイルソーラーユニットとして、可搬式ソーラー発電機が、公開されている（技術文献１）。すなわち、フレキシブル型のアモルファス太陽電池を使用して、持ち運び可能な太陽発電機を発表している。フィルム状の太陽電池シートを、プロジェクタースクリーンの巻き取り技術と融合させたものである。どこでも発電が可能で、災害時の情報端末用として、学校や公民館向けの備品としての活用やイベントやレジャー用など電源のない所での利用が考えられている。【０００７】また、従来から開発されている一般家屋の屋根に見られる平板状の太陽電池パネルを装着したキャンピングカーが、実用化されている。産学連携技術により化合物太陽電池を搭載して、サウス・アフリカン・ソーラーチャレンジ２０１０において、出力１．８ｋｗで、４０００ｋｍのコースを、時速９０ｋｍで走破している（技術文献２）。
【技術文献】
【０００８】
【技術文献１】
富士電機ホールディングス、プレスリリース２０１０年１１月２日
【技術文献２】
シャープ  ニュースリリース  ２０１０年１０月４日
【０００９】  以上の背景技術において、電気自動車向けの充電用として、シート状の軽量な積載型の太陽光発電機としては、実用化されていないことが分った。車両に設置して移動する時には、コンパクトであって、太陽光発電する時に、車両に積載した面積から数倍以上の面積に展開でき、電気自動車の電池に充電できる太陽光発電機は、未開拓のところであった。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１０】  本考案者は、１電気自動車用の充電器として活用するための軽量化とコンパクト化の追求、２電気自動車に装着しコンパクトに収容した太陽光発電機について、簡便で広い集光面積への展開性、３太陽光発電機の充電後の収納性等を課題として検討を重ね本考案に至った。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  一つは、車両の屋根に収納した電気自動車の充電用太陽光電池の２倍から４倍の面積への展開を可能にする充電用太陽光電池構造、二つ目は、おりひめ・ひこぼしの衛星の太陽電池の展開構造、又は扇型の収納と展開性、第三は、ブラインドのように巻き出しと巻き取り構造、さらに、ミウラ折りの太陽光電池の展開構造等を発展させて、本考案に至った。【００１２】  １回転方式の面積拡大方法として、矩形のシート状の太陽光電池をフレームに納めて、それぞれ隅のエッジに近いところに回転軸を設けて、その軸を中心に４枚のフレームを回転させて展開できる構造とする。最低２倍の面積拡大は容易である。回転軸には、充電池につなぐ電線を収納できる構造とした。この場合、電気自動車の屋根での展開ができる。【００１３】  ２扇のように折りたたまれたシート状の太陽光電池を、開いて、面積を数倍以上に拡大する。フィルム状のアモルファス電池シートを採用するとやり易い。図２のように、直線的に一方向に折りたたむ構造でも５倍の面積には展開できる。束縛を外せば、ばねによって、展開する方法を採用してもよい。この場合、電気自動車の屋根から伸張させて、太陽光に向けて展開する。【００１４】  ３は、家屋の窓にあるブラインドのように巻き込んで収納してある太陽光発電シート面を太陽光に向けて引き出して充電する。充電が終われば、電気自動車の屋根に収納して車両は移動できる。【００１５】  ４さらに、１０数倍に拡大したい時には、シート状の太陽光電池を、ミウラ折りのように折りたたんで収納できる構造とし、一端を引っ張ることにより図６と図７に模式的に示すように、１５倍の面積展開を可能にする構造とした。
【考案の効果】
【００１６】  色々の構造の電気自動車に対して、また必要な発電量によって、太陽光電池の展開構造を選択できる。太陽光発電は、太陽電池の面積の拡大とともに発電量が大きくなるので、車両の構造に合わせて、総面積を計算して取付ける。折りたたまれた太陽電池を太陽の方向に向けて展開することで、発電効率は高くなる。図４と図５は、その一例であり車の屋根から地上に向けて斜めに展開することによって、地面に水平や垂直に展開するよりも太陽光を長時間受光できるため、発電効率が高い。展開するシート状の太陽光電池の先端や途中には、支え棒の構造を持たすことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】面積で２倍に展開した太陽光電池シートの模式図
【図２】ａ５枚が扇のように折れ曲がって重なっている太陽光電池シートの模式図  ｂ折りたたまれて収納していた太陽光電池を、引張ってアンフォールドさせて展開した太陽光電池シートの模式図
【図３】ａ扇を開くように、円弧状に展開した太陽光電池の模式図  ｂ折れ曲がり部の展開過程の太陽光電池の断面模式図
【図４】充電のために小型電気自動車の屋根から展開した太陽電池シートの模式図
【図５】キャンピング用電気自動車の屋根への取付け方と展開の模式図
【図６】ミウラ折りの折りたたみ方、実線は山に、破線は谷折りを示す模式図
【図７】ミウラ折りの展開途中の模式図、ａわずかな展開図、ｂ中程度の展開図
【考案を実施するための形態】
【００１８】屋根の広い車両の場合には、屋根に取付けたシート状の太陽電池を、平面内で回転軸を中心に回転させて２倍の面積に展開させて屋根の全面で発電させることができる。図１により説明する。図１は、４枚のシート状の太陽電池である。１が回転軸で、２は左回転で５の下に入る。３は、右回転で４の下に収まる。太陽電池が２倍の面積に拡大できれば良い時には便利である。この場合、回転軸の所に、電線を収納して回転が可能な配線構造とする必要がある。
【００１９】次に、折りたたむ方法で展開する事例を二つ示す。直線状に折りたたむ方法を図２ａと図２ｂに、扇子のように折りたたむ方法の事例を図３に示した。前者では、長方形の太陽光電池が折りたたまれていたものを、図２に示すようにアンフォールドして展開させて、折りたたみ面積の５倍の面積に展開できる。
【００２０】  図３は、扇子の模式図であり、この展開も面積的には、有利な展開である。図３ｂのように重ねて折りたたんでおけば、面積の展開率は、大きいものとなる。電気自動車の屋根の端に収納した太陽電池を展開して、図３ａのように４分の１の円、さらに展開して半円形に広げることができる。図４は、図２の構造の４枚のシート状太陽光電池を、小型電気自動車より展開した模式図である。
【００２１】  図５は、キャンピング等レジャーに使用する大型の電気自動車の屋根への取付けを模式的に図示したものである。比較的平らな屋根に、ラックステイを使用して、アルミ製のラックを取付け、それに折りたたんだ太陽電池或いは巻き込んだフレキシブル太陽電池シートを収納したボックスを設け、充電時にはそれより太陽電池を引き出して、その先端を地上に固定して発電と充電を行う。
【００２２】  折りたたみ方式で、１５倍の面積に展開できる折り方がある。ミウラ折りである。図６が、太陽光電池シートを、そのミウラ折りの縦５列、横３列並べた平面模式図である。実線を山に、破線を谷になるように折り込むと太陽光電池シートが重なった図７ａのようなものとなる。
【００２３】  図６の５度程度傾いている点線と実線で囲まれた所に、太陽光発電シートが貼り付けてある。この１５枚の太陽光電池シートを、ミウラ折りに折りたたむと面積は１５分の１となる。折りたたんだ状態で、電気自動車の屋根に載せて、移動ができる。晴天であれば、図７ａから図７ｂのように端を牽引してアンフォールドして展開して電気自動車から垂下して発電させ、電池に充電できる。
【実施例】
【００２４】  図５によって説明する。８本のラックステイによって、電気自動車の屋根にフレームを設置した。その上に、太陽電池シートを収納したボックスを取付けた。電気自動車のサイドに向けて、太陽電池シートの引出し口を設けて、取出しと収納を可能にした。キャンプ場に到着した後、消耗した電力分を充電するために、太陽電池収納ボックスからシート状の太陽電池シートを太陽光に向けて引き出した。その先端は、地面に固定した。太陽が高い時には、傾斜を緩やかにするために支え棒に取り付けることも出来る。引出しは手で行い、収納はばねの力によった。
【産業上の利用可能性】
【００２５】  電気自動車が普及しつつある。しかしガソリン車と比較して、まだ走行距離は短い。今後は、インフラ整備が進み、量販店や自宅での充電が可能になると考えられる。しかし、キャンプや登山等のレジャーにおいて、充電が必要な場合が想定される。本考案は、遠出した場合に、手軽に電気自動車に充電が出来るように、電気自動車において、太陽光発電機の収納と展開が出来る構造を供するものである。充電後の電気自動車の走行距離が、ガソリン車並になるまで、利用可能性がある。
【符号の説明】
【００２６】  １  ４枚の太陽電池の回転軸
２  ５の下から左回転して出た太陽電池シート
３  ４の下から右回転して出た太陽電池シート
４  ３の上にあった太陽電池シート
５  ２の上にあった太陽電池シート
６  ５枚の太陽電池シートが折りたたまれている模式図
７  フレキシブル太陽電池シートの模式図
８  太陽電池を貼り付けたベースシート
９  扇状に展開したフレキシブル太陽電池シートの山
１０  扇状に展開したフレキシブル太陽電池シートの谷
１１  フレキシブル太陽電池シートの端を取付けた扇のフレームの模式図
１２  太陽電池シートを積載した電気自動車の屋根の展開模式図
１３  電気自動車のハンドルの模式図
１４  電気自動車のライトの模式図
１５  太陽光電池の収納ボックスの模式図
１６  折りたたみから展開した太陽光電池シートの模式図
１７  ラックステイによる太陽電池の収納ボックスの取付けの模式図
１８  アルミニウムフレーム架台
１９  フレキシブル太陽電池シートの巻込み収納ボックスの模式図
２０  巻き出したフレキシブル太陽電池シート
２１  太陽光発電シートを支えるプレート
２２  実線の所の山折り
２３  破線の所の谷折り
【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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【手続補正書】
【提出日】平成23年3月25日(2011.3.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
自動車の屋根上に、ラックステイによって取付けたラックに、側面又は上面が開放可能な収納箱を設置し、収納箱に発電可能なシート状のフレキシブル太陽電池を収納し、発電の必要時に収納箱から取出して、受光面を太陽に向けて発電面積を拡大しての発電を可能にした電気自動車用の太陽光発電機構造
【請求項２】
巻込み方式で収納したシート状のフレキシブル太陽電池の拡大において、巻きだし方式で側面から取出し、サイドオーニング方式で、発電面積の拡大を可能にすることを特徴とする請求項１の発電機構造
【請求項３】
４枚重ねてシート状のフレキシブル太陽電池を収納し、収納箱の上面と側面を開放して、回転軸を中心に回転させて、発電面積を２倍から４倍に拡大できることを特徴とする請求項１の発電機構造
【請求項４】
折りたたみ方式でシート状のフレキシブル太陽電池を収納し、収納箱の上面と側面を開放して、折りたたみを解除しつつ伸張し、発電面積を４倍から６倍まで拡大できることを特徴とする請求項１の発電機構造