技术领域
[0001] 本
发明涉及利用了
塞贝克效应(基于温差的发电)的特别适合用于电动
汽车用的充发电系统，特别涉及能够最大限度地增长可行驶距离的电动汽车用充发电系统。
背景技术
[0002] 近年来，为了改善地球环境，希望将利用了清洁
能源技术等的充发电系统安装在汽车上，以往提出了各种方案。
[0003] 例如，在
专利文献1中，记载了将作为温差发电装置的郎肯循环(Rankine Cycle)安装在车辆上的电动汽车。
[0004] 即，基于这样的
朗肯循环的温差发电装置，在
冷凝器利用液态空气等的
液化气体的低温，并且在
蒸发器利用常温，从而进行温差发电，使以该电
力作为驱动源的
电机旋转而旋转驱动行驶轮。
[0006] 【专利文献】
[0007] 【专利文献1】日本特开平7-139311号
公报发明内容
[0008] 发明要解决的课题
[0009] 但是，上述那样以往的车辆用充发电系统处于设想(idea)阶段，希望在能够得到可经受实用的动力方面采取各种对策。
[0010] 例如，虽然希望在利用
电子冷热发电而进行发电的情况下确保需要的
温度差，但是在以往已知方式的发电系统中同时存在长处和短处，除了希望客服难以以低成本稳定地确保所需的最低至200℃以上的温差的问题，还希望进一步提高发电效率。
[0011] 特别是，在上述的发电系统中最希望的是，需要通过与车载
电池的组合，可以确保所需的电量，大幅度地延长实车安装时可行驶的距离，并可以提供实用。
[0012] 本发明是鉴于这样的情况而完成的，目的是得到电动汽车等中的作为动力源的用于获得电力的发电系统，得到最大限度地延长车辆可行驶距离，并且能够达到实用化的车辆用充发电系统。
[0013] 用于解决课题的手段
[0014] 为了应对这样的目的，本发明(技术方案1记载的发明)的车辆用充发电系统具有：电机，旋转驱动车辆的
驱动轮；车载电池，对该电机提供电力；以及电力发生用的发电单元，对该电池进行充电，其特征在于，作为上述发电单元，设置由多个帕尔贴效应元件构成的塞贝克发电单元，并且在该塞贝克发电单元内形成在上述帕尔贴效应元件的内外作为温差而产生200℃温差的两个环境空间，利用这些内外的环境空间的温差进行电子冷热发电，以产生的电力对所述车载电池进行充电。
[0015] 本发明(技术方案2记载的发明)的车辆用充发电系统，其特征在于，所述塞贝克发电单元作为使内外的环境空间产生温差的手段，采用了利用液氮等具有-180℃以下的温度带的冷却介质的冷却方式。
[0016] 本发明(技术方案3记载的发明)的车辆用充发电系统，其特征在于，作为车载电池，使用了锂
聚合物电池或者
锂离子电池等具有高
能量密度(例如140W-hr/Kg以上)的特性的电池系统。
[0017] 本发明(技术方案4记载的发明)的车辆用充发电系统，在技术方案1至3的任意一项所述的车辆用发电系统中，其特征在于，所述塞贝克发电单元能够利用车载
空调的制冷剂加热用、车载加热器用的热源。
[0018] 本发明(技术方案5记载的发明)的车辆用充发电系统，其特征在于，在技术方案1-4的任意一个方案的车辆用充发电系统中，具有在车辆的车棚或者侧面设置的
太阳能发电单元，该太阳能发电单元经由
二极管与车载电池连接。
[0019] 本发明(技术方案6记载的发明)的车辆用充发电系统，其特征在于，在技术方案1-5的任意一个方案的车辆用充发电系统中，具有多个充电器，这些充电器与并联连接的多个车载电池的每个
块连接并进行充电。
[0020] 发明效果
[0021] 按照以上说明的本发明的车辆用充发电系统，在塞贝克发电单元内设置能够确保200℃以上的温差的环境空间，其可以利用帕尔贴效应元件高效地进行发电，由此可以实现作为电动汽车等中的动力源的用于得到电力的发电系统，将车辆的可行驶距离延长到最大限度，达到实用化。
[0022] 而且，按照本发明，塞贝克单元通过同时利用作为汽车来说不可缺少的设备即空调的制冷剂、加热器用的热源，能够使得对于以往的电动汽车来说，达到全体耗电量40％以上的空调的耗电量基本变为零，在实现车辆整体的节能化上效果巨大。
[0023] 而且，按照本发明，通过将太阳能发电单元(120V/5A-600W左右的单元)粘贴在车辆的车体的车棚或侧面，将其发电的电力经由二极管直接连接到电池进行补充充电，从而将电动汽车等中的电力系统作为整体，可以进一步高效地生成并蓄电电力。
[0024] 而且，按照本发明，通过以多台充电器对安装的多个锂聚合物(或者离子)电池进行充电，可以高效地进行所需状态下的充电，有能够在短时间内充满电等优点。
附图说明
[0025] 图1是表示本发明的车辆用充发电系统的一个
实施例的电动汽车整体的概略结构的概率结构图。
[0026] 1车体
[0027] 2前轮
[0028] 3后轮(行驶轮)
[0029] 10车载用充发电系统
[0030] 20塞贝克发电单元
[0031] 21帕尔贴效应元件
[0032] 22，23环境空间
[0035] 26液氮气瓶
[0036] 40车载电池
[0037] 50快速充电器
[0038] 60空调单元
具体实施方式
[0041] 在电动汽车的车体上设置珀尔贴(Peltier)效应元件构成的塞贝克(Seebeck)单元，形成作为该塞贝克单元内外的温差达到200℃以上的环境空间，并且利用该温差进行电子冷热发电，通过该电力，始终对车载电池(例如DC116V/200Ah；锂聚合物电池单元等)进行充电。
[0042] 【实施例1】
[0043] 图1是表示本发明的车辆用充发电系统的一个实施例。在图中，用标号1表示整体的电动汽车的车体，将作为其驱动源的轮内电机M，M组装配置在作为行驶驱动轮的后轮3内。当然，不限于此，也可以是作为适当的驱动源的电机。
[0044] 而且，按照本发明，作为车载用充发电系统10，在电动汽车等的车体1上设置由多个帕尔贴效应元件21构成的塞贝克发电单元20，在该塞贝克发电单元20内形成作为该帕尔贴效应元件21的内外温差达到200℃以上的两个环境空间22，23。通过利用该温差，通过各个帕尔贴效应元件21进行电子冷热发电，用通过该发电得到的电力，始终对车载电池40(例如DC116V/200Ah；锂聚合物电池单元等)进行充电。
[0045] 这里，塞贝克发电单元20如图1所示，具有外壳24，在该外壳24内形成通过隔热材料25包围的内侧的环境空间22，而且形成外侧的环境空间23。于是，跨过该内外的环境空间22、23之间形成帕尔贴效应元件21。
[0046] 然后，在前述塞贝克发电单元20内的内侧环境空间22中，从液氮气瓶26注入液氮，可以使该环境空间22和外侧的环境空间23之间的温差达到200℃以上。通过这样利用便宜的液氮等而产生超低温带下的温度差的手段，可以提供比较便宜，更安全且对环境无害的新的温差发电系统。这已经被确认。
[0047] 而且，在该车体1中，设置驱动控制前述电机M，M的电机
控制器30，将来自前述车载电池40和塞贝克发电单元20的电力适当提供给轮内电机M，M。而且，在前述车载电池40上连接快速充电器50用作电力供给。
[0048] 而且，在本实施例中，构成为设置车载的空调单元60，从前述塞贝克发电单元20的内外的环境空间22，23取入暖气或者冷气。
[0049] 而且，在该车体1的车棚或者侧面设置太阳能发电单元(太阳能电池)70，取入太阳光作为生态能源(ECO Energy)，将其转换为电力，与前述快速充电器50和塞贝克发电单元20一起作为电力源利用。
[0050] 按照上述结构的本发明的车载用充发电系统10，在塞贝克发电单元20内设置能够确保200℃以上的温差的环境空间22、23，使其可以利用帕尔贴效应元件21高效地进行发电，由此可以构筑作为电动汽车等中的动力源的用于得到电力的车载用充发电系统10，并且可以最大限度地延长车辆的可行驶距离，达到实用化。
[0051] 实施例2
[0052] 在本发明的车载用充发电系统10中，也可以对于塞贝克发电单元20，组合作为汽车不可缺少的设备的空调单元60，同时组合利用该空调单元60的制冷剂以及加热用的加热器用的热源。
[0053] 按照这样的结构，能够使得对于以往的电动汽车来说，达到全体耗电量40％以上的空调单元60的耗电量基本变为零，在实现车辆整体的节能化上效果巨大。
[0054] 实施例3
[0055] 按照本发明的车载用充发电系统10，除了上述特征，还可以追加将太阳能发电单元(120V/5A-600W左右的单元)粘贴在车辆的车体1的车棚或侧面，将其发电的电力经由二极管直接连接到车载电池40，对该电池40补充充电的系统。
[0056] 按照这样的结构，将电动汽车等中的电力系统作为整体，可以进一步高效地生成并蓄电电力。
[0057] 实施例4
[0058] 在本发明的车载用充发电系统10中，在以快速充电器50充电的情况下，将安装的锂聚合物电池16单元(1单元的容量：DC29V/50Ah-5小时率)每四个
串联连接，每次116V/50Ah地分割为4块，以输出DC120V/20A的4台充电器对其充电。(局部充电(local charge)方式)。
[0059] 按照本方式的充电方法，与统一充电116V/200Ah的充电方式的情况相比，有电池的损伤小，能够以大约1/4的时间充满电等优点。
[0060] 而且，本发明不限于上述的实施方式中说明的构造，不用说，能够对构成车载用充发电系统10的各个部分的形状、构造等进行适当
变形、变更。
