JPH04111475A - Vehicle mounted solar battery device - Google Patents
Vehicle mounted solar battery deviceInfo
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- JPH04111475A JPH04111475A JP2230047A JP23004790A JPH04111475A JP H04111475 A JPH04111475 A JP H04111475A JP 2230047 A JP2230047 A JP 2230047A JP 23004790 A JP23004790 A JP 23004790A JP H04111475 A JPH04111475 A JP H04111475A
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- F24S23/12—Light guides
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- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、車載用太陽電池装置に係り、とくに、電気自
動車の主電池充電用の電源として好適な車載用太陽電池
装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an on-vehicle solar cell device, and particularly to an on-vehicle solar cell device suitable as a power source for charging the main battery of an electric vehicle.
従来、電気自動車においては、第5図に示されるように
、車輌50の屋根部50A(ルーフ上面。Conventionally, in an electric vehicle, as shown in FIG. 5, a roof portion 50A (roof top surface) of a vehicle 50.
側面)に太陽電池パネル51が設置され、この太陽電池
パネルが太陽光を受けることにより、当該太陽電池パネ
ル51を構成する太陽電池素子51A(第6図参照)が
誘起電流を発生させるようになっていた。そして、この
誘起電流により、逆流防止ダイオード52を経て主電池
53が充電され、充電された主電池53により図示しな
い駆動用電動機が回転駆動され、車輌50が走行するよ
うになっていた。第6図には、この場合の配線図が示さ
れている。この図において、符号54はコンセントを示
し、符号55はスイッチを示す。A solar cell panel 51 is installed on the side surface), and when this solar cell panel receives sunlight, a solar cell element 51A (see FIG. 6) forming the solar cell panel 51 generates an induced current. was. This induced current charges the main battery 53 through the backflow prevention diode 52, and the charged main battery 53 rotates a drive motor (not shown), causing the vehicle 50 to travel. FIG. 6 shows a wiring diagram in this case. In this figure, reference numeral 54 indicates an outlet, and reference numeral 55 indicates a switch.
しかしながら、上記従来例においては、太陽電池パネル
が屋根部に設けられていることから、太陽光を受けられ
る面積が限られ、そのため、得られる誘起電流量が少な
かった。また、太陽光を直接受けるため、太陽電池基板
を加熱し誘起効率を下げてしまうという不都合があり、
更には、車室外に設置されている為、雷や小石等の衝撃
により太陽電池パネルを構成する表面のガラスや内部の
太陽電池素子が破壊される可能性があるという不都合を
も有している。However, in the conventional example, since the solar cell panel is provided on the roof, the area that can receive sunlight is limited, and therefore the amount of induced current obtained is small. In addition, since it receives sunlight directly, it has the disadvantage that it heats up the solar cell substrate and reduces the induction efficiency.
Furthermore, since it is installed outside the vehicle, it has the disadvantage that the surface glass and internal solar cell elements that make up the solar panel may be destroyed by impact from lightning or small stones. .
本発明の目的は、かかる従来例の有する不都合を改善し
、とくに、太陽光を受光する太陽電池の受光面積を大き
く設定することを可能とし、誘起電流量の増大により高
出力化を図り得る車載用太陽電池装置を提供することに
ある。The purpose of the present invention is to improve the disadvantages of the conventional example, and in particular, to make it possible to set a large light-receiving area of a solar cell that receives sunlight, and to provide an in-vehicle device that can achieve high output by increasing the amount of induced current. The purpose of the present invention is to provide a solar cell device for use in solar cells.
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、車輌の屋根部に設けられた採光部と、車室内
に配置された太陽電池部と、当該両者間に介装され採光
部により採り入れられた太陽光を前記太陽電池部に出力
する複数の光ファイバケーブル束とを備えている。そし
て、採光部が、光ファイバケーブル束と同数の採光ユニ
ットから成り、当該各採光ユニットが、各光ファイバケ
ーブル束の一端面に対向して設けられた集光用のフレネ
ルレンズと、このフレネルレンズに積層された赤外線カ
ットフィルタとを含んで構成され、また、太陽電池部が
、採光ユニットと同数の太陽電池ユニットから成り、当
該各太陽電池ユニットが各光ファイバケーブル束から出
力される光を受光可能な太陽電池面を少なくとも2面有
しているという構成を採っている。これによって、前述
した目的を達成しようとするものである。[Means for Solving the Problems] The present invention includes a lighting section provided on the roof of a vehicle, a solar cell section disposed inside the vehicle, and a solar panel interposed between the two that is brought in by the lighting section. and a plurality of optical fiber cable bundles that output light to the solar cell section. The daylighting section includes the same number of daylighting units as the optical fiber cable bundle, and each daylighting unit includes a Fresnel lens for condensing light provided opposite to one end surface of each optical fiber cable bundle, and the Fresnel lens. and an infrared cut filter laminated on the wafer, and the solar cell section is made up of the same number of solar cell units as the daylighting unit, and each solar cell unit receives light output from each optical fiber cable bundle. The structure is such that it has at least two possible solar cell surfaces. This aims to achieve the above-mentioned objective.
以下、本発明の一実施例を第1図ないし第4図に基づい
て説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4.
ここで、前述した従来例と同等の構成部分については同
一の符号を用いるものとする。Here, the same reference numerals are used for the same components as in the conventional example described above.
この第1図に示す実施例は、車輌50の屋根部50Aに
設けられた採光部1と、車室内の両側に各−つ配置され
た太陽電池部2.2と、採光部1と太陽電池部2との間
にそれぞれ介装され採光部1によって取り入れられた太
陽光を各太陽電池部2に出力する複数の光ファイバケー
ブル束3,3゜・・・・・・とを備えている。The embodiment shown in FIG. 1 includes a lighting section 1 provided on a roof 50A of a vehicle 50, a solar cell section 2.2 disposed on each side of the vehicle interior, and a lighting section 1 and a solar cell. It is provided with a plurality of optical fiber cable bundles 3, 3°, etc., which are respectively interposed between the solar cell unit 2 and the solar cell unit 2, and which output sunlight taken in by the daylight unit 1 to each solar cell unit 2.
この内、採光部1は、光ファイバケーブル束3と同数の
採光ユニットIAから構成されている。Of these, the lighting section 1 is composed of the same number of lighting units IA as the optical fiber cable bundle 3.
即ち、この採光部1は、第1図に示すように、複数9本
実施例では8つに仕切られ、各部分が採光ユニットIA
をそれぞれ構成している。当該各採光ユニットIAは、
第2図に示すように、光ファイバケーブル束3の一端面
に対向して設けられた集光用のフレネルレンズ5と、こ
のフレネルレンズ5の図における下面側に積層された赤
外線カットフィルタ6とを含んで構成されている。これ
を更に詳述すると、フレネルレンズ5は、アクリル樹脂
で形成されており、太陽光を50〜100倍に集光し得
る性能を有している。また、赤外線カットフィルタ6は
、赤外線をカットし、太陽電池の電流誘起効率を低下さ
せる有害な熱の発生を抑制するためのものである。これ
らのフレネルレンズ5と赤外線カットフィルタ6は、第
2図に示すようなすり林状のアルミケース7の開口端に
固定されており、このアルミケース7の底部に光ファイ
バケーブル束3の一端が接続されている。That is, as shown in FIG. 1, the lighting section 1 is partitioned into eight parts in this embodiment, each of which has a plurality of nine parts.
are composed of each. Each daylighting unit IA is
As shown in FIG. 2, a Fresnel lens 5 for condensing light is provided facing one end surface of the optical fiber cable bundle 3, and an infrared cut filter 6 is laminated on the lower surface side of the Fresnel lens 5 in the figure. It is composed of: To explain this in more detail, the Fresnel lens 5 is made of acrylic resin and has the ability to concentrate sunlight 50 to 100 times as much. Further, the infrared cut filter 6 is for cutting infrared rays and suppressing the generation of harmful heat that reduces the current induction efficiency of the solar cell. These Fresnel lens 5 and infrared cut filter 6 are fixed to the open end of an aluminum case 7 shaped like a forest as shown in FIG. It is connected.
前記各光ファイバケーブル束3は、複数の光ファイバケ
ーブルが束ねられて形成されている。これは、フレネル
レンズ5で集光された光を受けやすくするためである。Each optical fiber cable bundle 3 is formed by bundling a plurality of optical fiber cables. This is to make it easier to receive the light condensed by the Fresnel lens 5.
そして、各光ファイバケーブル束の他端は、太陽電池部
2を構成する後述する太陽電池ユニットにそれぞれ接続
されている。The other end of each optical fiber cable bundle is connected to a solar cell unit that constitutes the solar cell section 2 and will be described later.
前記各太陽電池部2は、それぞれ4つの部分に仕切られ
ており、各部分が太陽電池ユニットを構成している。即
ち、太陽電池部2は、車輌50内部の右側、左側に各−
つ設けられているので、全体として採光ユニッ1−IA
と同数の8個の太陽電池ユニット2Aが構成されている
。各太陽電池ユニッ)2Aには、第3図に示すように、
一端に、前述した如く各光ファイバケーブル束3の他端
側が接続されている。ここで、各光ファイバケーブル束
3を構成する各光ファイバケーブルの他端は斜めに切除
されている。これは、当該各光ファイバケーブルから出
力される光を色々な方向に散乱させ、集光度を下げ、熱
の発生を抑制するためである。そして、これに対応して
、太陽電池ユニット2Aの両側壁(第3図における上下
の壁)には、太陽電池素子51A(第4図参照)からな
る太陽電池シートが貼着されており、これにより散乱さ
れた光を受けるための太陽電池面8,8が形成されてい
る。また、太陽電池ユニット2人の光ファイバケーブル
束3に対向する面には、中央部が凸状に形成された反射
板9が設けられている。この反射板9は、太陽電池面8
に直接当たらなかった分の光を、反射して太陽電池面8
に当てるためのものである。この反射板9の裏面側には
、放熱板10が所定間隔で設けられ、反射板9の加熱を
防止するようになっている。Each of the solar cell sections 2 is partitioned into four parts, and each part constitutes a solar cell unit. That is, the solar cell section 2 is located on the right side and the left side inside the vehicle 50, respectively.
As a whole, the lighting unit 1-IA
The same number of eight solar cell units 2A are configured. In each solar cell unit) 2A, as shown in Fig. 3,
The other end of each optical fiber cable bundle 3 is connected to one end as described above. Here, the other end of each optical fiber cable constituting each optical fiber cable bundle 3 is cut off diagonally. This is to scatter the light output from each optical fiber cable in various directions, lower the degree of condensation, and suppress the generation of heat. Correspondingly, solar cell sheets made of solar cell elements 51A (see FIG. 4) are attached to both side walls (upper and lower walls in FIG. 3) of the solar cell unit 2A. Solar cell surfaces 8, 8 are formed to receive light scattered by. Further, a reflecting plate 9 having a convex central portion is provided on the surface facing the optical fiber cable bundle 3 of the two solar cell units. This reflective plate 9 is a solar cell surface 8
The amount of light that does not directly hit the solar cell surface 8 is reflected.
It is intended to be applied to Heat sinks 10 are provided on the back side of the reflector 9 at predetermined intervals to prevent the reflector 9 from being heated.
第4図には、この場合の配線図が示されている。FIG. 4 shows a wiring diagram in this case.
この図において、符号51Aは太陽電池素子を示し、符
号52は逆流防止ダイオードを示し、符号54は太陽電
池部2と主電池53とを接続するコンセントを示す。In this figure, the reference numeral 51A indicates a solar cell element, the reference numeral 52 indicates a backflow prevention diode, and the reference numeral 54 indicates an outlet connecting the solar cell unit 2 and the main battery 53.
次に、上記実施例の全体的動作を説明する。Next, the overall operation of the above embodiment will be explained.
太陽光Eを採光部1で受けると、採光部1を構成する各
採光ユニットIへのフレネルレンズ5により太陽光が5
0〜100倍に集光されて光ファイバケーブル3の一端
側に入射する。この時、熱線である赤外線は赤外線カッ
トフィルタ6の作用により既に大部分カットされている
。そして、光ファイバケーブル束3の一端に入射した光
は、当該光ファイバケーブル束3の他端から散乱光とし
て出力される。この散乱光が、直接あるいは反射板9で
反射されて太陽電池ユニット2Aの両面の各太陽電池面
8で受光されると、当該各太陽電池面8を形成する各太
陽電池素子51Aに誘起電流が発生し、この誘起電流が
逆流防止ダイオード52を介して主電池53に充電され
る。When the sunlight E is received by the daylighting section 1, the sunlight is transmitted to each daylighting unit I constituting the daylighting section 1 by the Fresnel lens 5.
The light is focused 0 to 100 times and enters one end of the optical fiber cable 3. At this time, most of the infrared rays, which are hot rays, have already been cut off by the action of the infrared cut filter 6. The light incident on one end of the optical fiber cable bundle 3 is output as scattered light from the other end of the optical fiber cable bundle 3. When this scattered light is received by each solar cell surface 8 on both sides of the solar cell unit 2A either directly or reflected by the reflector 9, an induced current is generated in each solar cell element 51A forming each solar cell surface 8. This induced current is charged to the main battery 53 via the reverse current prevention diode 52.
なお、主電池53への充電が不要の場合は、スイッチ5
5をOFF (オフ)すれば良い。Note that if the main battery 53 does not need to be charged, switch 5
All you have to do is turn 5 off.
以上説明した本実施例によると、フレネルレンズ5によ
り集光された太陽光を赤外線カットフィルタ6で赤外線
をカットして後、光ファイバケーブル束3を介して太陽
電池面8で受光するようになっていることから、太陽電
池素子51Aの電流誘起効率低下の原因となる熱害を抑
制することができ、しかも各太陽電池面8が車室内に配
置された太陽電池ユニッ)2Aの両側壁に形成されてい
る。即ち、太陽電池面8が多層化されていることから、
当該太陽電池面8の全面積を大きく設定することができ
、これにより、誘起電流量を増大して、太陽電池部2を
あまり大型化することなく高出力化を図ることができる
。また、太陽電池部2が車室内に設けられているので、
当該太陽電池部2を構成する各太賜電池ユニッ)2Aの
太陽電池素子51Aが雷や小石等により破壊される危険
性を回避できるとともに、当該太陽電池素子51Aを保
護するため従来設けられていたガラスが不要となり、こ
の点において、太陽電池部の軽量化が可能となる。更に
は、光ファイバケーブル束3により太陽光を採り入れ、
太陽電池部2を車室内に配置するようにしたことから、
当該太陽電池部のレイアウトがある程度自由にできると
いう利点をも有している。According to the embodiment described above, after the infrared rays of the sunlight collected by the Fresnel lens 5 are cut by the infrared cut filter 6, the light is received by the solar cell surface 8 via the optical fiber cable bundle 3. As a result, it is possible to suppress heat damage that causes a decrease in current-induced efficiency of the solar cell element 51A, and each solar cell surface 8 is formed on both side walls of the solar cell unit 2A arranged inside the vehicle. has been done. That is, since the solar cell surface 8 is multilayered,
The total area of the solar cell surface 8 can be set large, thereby increasing the amount of induced current and achieving high output without increasing the size of the solar cell section 2 too much. In addition, since the solar cell unit 2 is provided inside the vehicle,
It is possible to avoid the risk of the solar cell elements 51A of each solar cell unit (2A) constituting the solar cell section 2 being destroyed by lightning, pebbles, etc., and to protect the solar cell elements 51A, which was conventionally provided. Glass becomes unnecessary, and in this respect, the weight of the solar cell section can be reduced. Furthermore, sunlight is introduced through the optical fiber cable bundle 3,
Since the solar cell unit 2 is arranged inside the vehicle,
Another advantage is that the layout of the solar cell section can be freely arranged to some extent.
尚、上記実施例においては、採光部1を構成する複数の
各採光ユニットIAが屋根部に一箇所にまとまった状態
で配置され、また、太陽電池部2を構成する複数の太陽
電池ユニッ1−2Aが車輌の右側及び左側に分かれて且
つそれぞれまとまった状態で配置されている場合を例示
したが、採光ユニットを一つずつ分離し、或いは数カ所
に幾つかづつ配置することも可能である。太陽電池ユニ
ットについても同様である。In the above embodiment, the plurality of daylighting units IA constituting the daylighting section 1 are arranged in one place on the roof, and the plurality of solar cell units 1-A constituting the solar cell section 2 are arranged in one place on the roof. Although the example is shown in which the lighting units 2A are arranged separately on the right and left sides of the vehicle and arranged in groups, it is also possible to separate the lighting units one by one or to arrange them in several places. The same applies to solar cell units.
以上説明したように、本発明によれば、採光部を構成す
る各採光ユニットが、当該各採光ユニットと各太陽電池
ユニットとを接続する各光ファイバケーブル束の一端面
に対向して設けられた集光用のフレネルレンズと、この
フレネルレンズに積層された赤外線カットフィルタとを
含んで構成されていることから、フレネルレンズにより
集光された太陽光を赤外線カットフィルタで赤外線をカ
ットして後、光ファイバケーブル束を介して太陽電池ユ
ニットに出力せしめることができ、太陽電池素子の電流
誘起効率低下の原因となる熱害を抑制することができ、
しかも各太陽電池ユニット内には各光ファイバケーブル
束から出力される光を受光可能な太陽電池面が少なくと
も2面設けられていることから、結果的に太陽電池面が
多層化されており、当該太陽電池面の全面積を大きく設
定することが容易であり、これにより、誘起電流量を増
大し高出力化を図ることができる。また、太陽電池部が
車室内に設けられているので、当該太陽電池部を構成す
る各太陽電池ユニットの太陽電池素子が電や小石等によ
り破壊される危険性を回避することができ、太陽電池素
子を保護するだめのガラスを不要とし、太陽電池部の軽
量化が可能となる。更には、採光部を複数の採光ユニッ
トで構成したことから、車輌の屋根の形状に余り影響を
受けることなく当該採光ユニットの配置が自由であり、
光ファイバケーブル束により太陽光を採り入れ、太陽電
池部を車室内に配置するようにしたことから、当該太陽
電池部のレイアウトもある程度自由にできるという従来
にない優れた車載用太陽電池装置を提供することができ
る。As explained above, according to the present invention, each daylighting unit constituting the daylighting section is provided facing one end surface of each optical fiber cable bundle connecting each daylighting unit and each solar cell unit. Since the structure includes a Fresnel lens for condensing light and an infrared cut filter laminated on this Fresnel lens, after the sunlight collected by the Fresnel lens is cut off by the infrared cut filter, It can be outputted to the solar cell unit via the optical fiber cable bundle, and it is possible to suppress heat damage that causes a decrease in the current induction efficiency of the solar cell element.
Moreover, since each solar cell unit is provided with at least two solar cell surfaces capable of receiving light output from each optical fiber cable bundle, the solar cell surfaces are multilayered as a result. It is easy to set the total area of the solar cell surface to be large, thereby increasing the amount of induced current and achieving high output. In addition, since the solar cell section is provided inside the vehicle, it is possible to avoid the risk of the solar cell elements of each solar cell unit constituting the solar cell section being destroyed by electricity, pebbles, etc. This eliminates the need for glass to protect the elements, making it possible to reduce the weight of the solar cell section. Furthermore, since the lighting section is composed of a plurality of lighting units, the lighting units can be freely arranged without being affected by the shape of the vehicle roof.
To provide an unprecedented and excellent in-vehicle solar cell device in which sunlight is taken in through an optical fiber cable bundle and the solar cell section is placed inside the vehicle, allowing for a certain degree of freedom in the layout of the solar cell section. be able to.
第1図は本発明の一実施例の全体的な構成を示す説明図
、第2図は第1図の採光ユニットの具体的な構成を示す
説明図、第3図は第1図の太陽電池部の具体的な構成を
示す説明図、第4図は第1図の実施例における配線図、
第5図ないし第6図は従来例を示す説明図である。
1・・・・・・採光部、IA・・・・・・採光ユニット
、2・・・・・・太陽電池部、2A・・・・・・太陽電
池ユニット、3・・・・・・光ファイバケーブル束、5
・・・・・・フレネルレンズ、6・・・・・・赤外線カ
ットフィルタ、8・・・用太陽電池面、50・・・・・
・車輌、50A・・・−・・屋根部。
第1図Figure 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of an embodiment of the present invention, Figure 2 is an explanatory diagram showing the specific configuration of the daylighting unit in Figure 1, and Figure 3 is the solar cell in Figure 1. FIG. 4 is a wiring diagram of the embodiment shown in FIG.
FIGS. 5 and 6 are explanatory diagrams showing conventional examples. 1...Lighting section, IA...Daylighting unit, 2...Solar cell section, 2A...Solar cell unit, 3...Light Fiber cable bundle, 5
... Fresnel lens, 6 ... Infrared cut filter, 8 ... Solar cell surface, 50 ...
・Vehicle, 50A...Roof. Figure 1
Claims (1)
置された太陽電池部と、当該両者間に介装され前記採光
部により取り入れられた太陽光を前記太陽電池部に出力
する複数の光ファイバケーブル束とを備え、 前記採光部が、前記光ファイバケーブル束と同数の採光
ユニットから成り、当該各採光ユニットが、前記各光フ
ァイバケーブル束の一端面に対向して設けられた集光用
のフレネルレンズと、このフレネルレンズに積層された
赤外線カットフィルタとを含んで構成されるとともに、 前記太陽電池部が、前記採光ユニットと同数の太陽電池
ユニットから成り、当該各太陽電池ユニットが前記各光
ファイバケーブル束から出力される光を受光可能な太陽
電池面を少なくとも2面有していることを特徴とした車
載用太陽電池装置。(1) A lighting section provided on the roof of the vehicle, a solar cell section placed inside the vehicle, and a solar cell section interposed between the two to output sunlight taken in by the lighting section to the solar cell section. a plurality of optical fiber cable bundles, the lighting section is made up of the same number of lighting units as the optical fiber cable bundles, and each of the lighting units is provided facing one end surface of each of the optical fiber cable bundles. The solar cell section includes a Fresnel lens for condensing light and an infrared cut filter laminated on the Fresnel lens, and the solar cell section includes the same number of solar cell units as the daylighting unit, and each solar cell unit An on-vehicle solar cell device, characterized in that the solar cell device has at least two solar cell surfaces capable of receiving light output from each of the optical fiber cable bundles.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2230047A JPH04111475A (en) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | Vehicle mounted solar battery device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2230047A JPH04111475A (en) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | Vehicle mounted solar battery device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04111475A true JPH04111475A (en) | 1992-04-13 |
Family
ID=16901732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2230047A Pending JPH04111475A (en) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | Vehicle mounted solar battery device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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