JP3832472B2 - Hybrid car - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関エンジンと電動機(モータ)とを搭載したハイブリッド車に関し、特に、該内燃機関エンジンの動力により発電機で発電させ、該発電機の電力でモータを駆動して車両を走行させるシリーズ型ハイブリッド車に好適に用いられるものである。 The present invention relates to a hybrid vehicle equipped with an internal combustion engine and an electric motor (motor), and in particular, generates power with a power generator by the power of the internal combustion engine and drives the motor with the power of the power generator to drive the vehicle. It is suitably used for a series type hybrid vehicle.
近年、ガソリン等の燃料資源の枯渇や内燃機関の排気ガスによる環境悪化を改善すべく、電気自動車やハイブリッド車の開発が進められている。
いずれの場合もモータとして、通常の常電導モータを使用した場合、電気抵抗による銅損が発生して低効率となると共に、通電電流が限られるため高出力化が困難な問題があった。
そこで、特開平6−6907号公報に開示されているように、超電導モータを採用すれば、超電導コイルでの銅損がなくなり高効率になると共に、モータ自身を小型化および高出力化することができる。
In recent years, electric vehicles and hybrid vehicles have been developed to improve the exhaustion of fuel resources such as gasoline and the deterioration of the environment due to exhaust gas from internal combustion engines.
In either case, when a normal normal conducting motor is used as the motor, there is a problem that copper loss occurs due to electric resistance, resulting in low efficiency, and a high current is difficult because of a limited energization current.
Therefore, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-6907, if a superconducting motor is employed, copper loss in the superconducting coil is eliminated and high efficiency is achieved, and the motor itself can be reduced in size and output. it can.
しかしながら、シリーズ型ハイブリッド車ではモータと同等出力の発電機が必要である。この発電機が従来型のものでは超電導モータに釣り合う出力を得るには大型の発電機が要求されるため、発電機の大型化が問題となる。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、超電導モータに電力を供給する発電機を小型化し、該小型化した発電機で大容量の電力を発生させ、超電導モータへの電力供給を可能にすることを課題としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and can reduce the size of a generator that supplies electric power to a superconducting motor, generate large-capacity electric power with the reduced electric generator, and supply electric power to the superconducting motor. The challenge is to make it.
上記課題を解決するため、第1の発明として、内燃機関エンジンと電動機とを組み合わせて車両駆動させるハイブリッド車において、
前記電動機として超電導モータを用いると共に、該超電導モータに電力供給する発電機として超電導発電機を用い、該超電導発電機に前記内燃機関エンジンを接続して、該内燃機関エンジンで前記超電動発電機を稼働させて発電させており、
前記超電動モータおよび前記超電動発電機は冷却部を備えていると共にこれら冷却部に供給する冷媒の冷却機を備え、
前記超電導発電機で発電した電力あるいは該電力の余剰電力を蓄電したバッテリーから供給される電力で前記冷却機を稼働して冷媒を冷却する構成としていることを特徴とするハイブリット車を提供している。
この第1の発明では、超電動モータおよび前記超電動発電機は冷却部に供給する冷媒の冷却機を、超電導発電機で発電した電力あるいは該電力の余剰電力を蓄電したバッテリーから供給される電力で冷却機を稼働して冷媒を冷却することを特徴としている。
前記冷媒としては、液体水素や液体窒素等が好適に用いられるが、内燃機関エンジンの燃料として液体水素を利用しない場合には、安価な液体窒素を用いる方が好ましく、超電導線として高温超電導線(ビスマス系)を用いれば、液体窒素の温度(77K以下)でも十分に超電導線を超電導状態とすることができる。
In order to solve the above problems, as a first invention, in a hybrid vehicle that drives a vehicle by combining an internal combustion engine and an electric motor,
A superconducting motor is used as the electric motor, a superconducting generator is used as a generator for supplying electric power to the superconducting motor, the internal combustion engine is connected to the superconducting generator, and the superelectric generator is connected to the internal combustion engine. Running and generating electricity ,
The super-electric motor and the super-electric generator have a cooling unit and a cooling unit for the refrigerant to be supplied to the cooling unit.
There is provided a hybrid vehicle characterized in that the refrigerant is operated by operating the cooler with the electric power generated by the superconducting generator or the electric power supplied from the battery storing the surplus electric power of the electric power . .
According to the first aspect of the invention, the super electric motor and the super motor generator use a refrigerant cooler to be supplied to the cooling unit as electric power generated from the electric power generated by the superconducting electric generator or from the battery storing the surplus electric power. It is characterized by operating the cooler to cool the refrigerant.
As the refrigerant, liquid hydrogen, liquid nitrogen, or the like is preferably used. However, when liquid hydrogen is not used as the fuel for the internal combustion engine, it is preferable to use inexpensive liquid nitrogen, and a high-temperature superconducting wire ( If a bismuth system) is used, the superconducting wire can be sufficiently brought into a superconducting state even at a liquid nitrogen temperature (77 K or less).
前記超電導発電機としては、回転子の界磁巻線として超電導線を用いると共に固定子の電機子巻線として常電導線を用いた発電機、あるいは、回転子の界磁巻線と固定子の電機子巻線のいずれも超電導線を用いた発電機としている。
車両に搭載する発電機を超電導発電機とすると、超電導線で強大な回転磁界が発生し、大容量の電力を発生させることができる。よって、発電機を大型化することなく超電導モータが必要とする電力を供給することができる。
As the superconducting generator, a generator using a superconducting wire as a rotor field winding and a normal conducting wire as a stator armature winding, or a rotor field winding and stator All the armature windings are generators using superconducting wires.
If the generator mounted on the vehicle is a superconducting generator, a strong rotating magnetic field is generated by the superconducting wire, and a large amount of electric power can be generated. Therefore, the electric power required for the superconducting motor can be supplied without increasing the size of the generator.
前記超電導モータは、前記超電導発電機と同様な構成で、固定子と回転子の両方に超電導コイルを用いたもの、あるいは、回転子は超電導界磁コイルを用いると共に固定子は常電導コイルを用いた構成としている。
超電導モータとすると、従来のモータと比較して高トルクを実現でき、車両発進時や坂道走行時においてスムーズな加速が可能となる。また、高トルクを得られるため減速機を不要とすることで車両の軽量化および低コスト化を図ることができる。また、超電導モータを用いることにより、モータの回転に銅損が生じることがないため、環境負荷が低く、効率的に動力を得ることができる。
The superconducting motor has the same configuration as the superconducting generator, and uses a superconducting coil for both the stator and the rotor, or the rotor uses a superconducting field coil and the stator uses a normal conducting coil. It has a configuration that was.
When a superconducting motor is used, a higher torque can be realized as compared with a conventional motor, and smooth acceleration can be achieved when the vehicle starts or travels on a slope. Further, since a high torque can be obtained, it is possible to reduce the weight and cost of the vehicle by eliminating the need for a reduction gear. In addition, by using a superconducting motor, copper loss does not occur in the rotation of the motor, so that environmental load is low and power can be obtained efficiently.
本発明のハイブリッド車は、前記内燃機関エンジンは超電導発電機の駆動用として用い、該超電導発電機で発電された電力で車両駆動用の前記超電導モータを駆動させるシリーズ型ハイブリッド車とすることが好ましい。
シリーズ型とすると、内燃機関エンジンによる超電導発電機からの電力で超電導モータを駆動するため、最も効率の良い回転域で内燃機関エンジンを稼働して超電導発電機に電力を生じさせ、この電力をバッテリーに蓄電しておくことができる。よって、バッテリーから超電導モータへ給電する電力が十分な場合は内燃機関エンジンを停止することもできる。
なお、電源回路構成が複雑となるが、パラレル型ハイブリッド車やシリーズパラレル型ハイブリッド車にも適用可能である。
The hybrid vehicle of the present invention is preferably a series hybrid vehicle in which the internal combustion engine is used for driving a superconducting generator, and the superconducting motor for driving the vehicle is driven by electric power generated by the superconducting generator. .
In the case of the series type, the superconducting motor is driven by the electric power from the superconducting generator by the internal combustion engine. Therefore, the internal combustion engine is operated in the most efficient rotation range to generate electric power in the superconducting generator. Can be stored. Therefore, the internal combustion engine can be stopped when the power supplied from the battery to the superconducting motor is sufficient.
Although the power supply circuit configuration is complicated, it can also be applied to a parallel hybrid vehicle and a series parallel hybrid vehicle.
また、前記超電動モータを発電機として用い、該超電動モータで得られる回生電力および発電された電力の余剰電力をバッテリーに蓄電し、前記超電動モータに電力供給する構成とすることが好ましい。
前記回生電力は、ブレーキ作動時に超電導モータを発電機に使用することで回生エネルギーとして得られる。なお、バッテリーへの充電は、夜間停車時等に車外電源を利用して超電導モータを稼働させて発生させても良いし、内燃機関エンジンで超電導発電機を稼働し、発電した電力で超電導モータを稼働して発電させてもよい。
車両の発車時や加速時には高出力が必要であるため、通常よりも大きな電力を超電導モータに供給する必要がある。この電力供給を前記超電導発電機で全て補おうとすると、超電導発電機が大型化する。そこで前記構成として、高出力時にバッテリーから電力を補給することで、超電導発電機から高出力時に必要な電力の全てを供給する必要がなくなり、超電導発電機を小型化することができる。
Further, it is preferable that the super electric motor is used as a generator, the regenerative electric power obtained by the super electric motor and surplus electric power generated are stored in a battery and supplied to the super electric motor.
The regenerative power can be obtained as regenerative energy by using a superconducting motor as a generator during brake operation. The battery may be charged by operating a superconducting motor using an external power source when the vehicle is stopped at night, or by operating a superconducting generator with an internal combustion engine and using the generated power It may operate and generate electricity.
Since a high output is required at the time of departure or acceleration of the vehicle, it is necessary to supply electric power larger than usual to the superconducting motor. If this power supply is all supplemented by the superconducting generator, the superconducting generator will increase in size. Therefore, as the above-described configuration, by supplying electric power from the battery at the time of high output, it is not necessary to supply all the electric power required at the time of high output from the superconducting generator, and the superconducting generator can be miniaturized.
前記内燃機関エンジンの燃料として、ガソリン、ディーゼル、液化石油ガス(LPG)、圧縮天然ガス(CNG)、ジメチルエーテル(DME)あるいは/および水素が用いられる。
前記ガソリン、ディーゼルは汎用されているため安価且つ容易に入手可能であるが、排気ガス等の問題より、LPG、CNG、DMEはPM発生量が少ないことより代替燃料として好適に用いられる。 また、例えば、エンジン燃料として、ガソリンと水素とを併用し、スイッチで切り替えてエンジンに供給してもよい。
As fuel for the internal combustion engine, gasoline, diesel, liquefied petroleum gas (LPG), compressed natural gas (CNG), dimethyl ether (DME) and / or hydrogen are used.
Since gasoline and diesel are widely used, they can be easily obtained at low cost. However, LPG, CNG, and DME are preferably used as alternative fuels because of the small amount of PM generated due to problems such as exhaust gas. Further, for example, gasoline and hydrogen may be used together as engine fuel, and may be switched by a switch and supplied to the engine.
また、有害な排気ガスを殆ど発生しない水素もエンジンの燃料として好適に用いられ、該液体水素超電導発電機および超電導モータの冷媒としても利用できる。
よって、他の発明として、内燃機関エンジンと電動機とを組み合わせて車両駆動させるハイブリッド車において、
前記電動機として超電導モータを用いると共に、該超電導モータに電力供給する発電機として超電導発電機を用い、該超電導発電機に前記内燃機関エンジンを接続して、該内燃機関エンジンで前記超電動発電機を稼働させて発電させており、
前記内燃機関エンジンの燃料として液体水素を用い、該液体水素の一部を冷媒として前記超電導モータおよび前記超電導発電機に設けた冷却部に供給する構成としていることを特徴とするハイブリット車を提供している。
超電導発電機および超電導モータに用いる超電導線は超電導状態になる温度(例えば、77ケルビンで「超電導温度」と称す)にまで冷却する必要がある。この冷却に前記液体水素を用いると、超電導線を超電導温度以下に冷却することができる。
特に、液体水素であれば、超電導モータおよび超電導発電機の冷却により気化した液体水素を内燃機関エンジンの燃料として利用することができる、即ち、液体水素であれば超電導モータおよび超電導発電機の冷却と内燃機関エンジンの燃料として両方に利用することができる。
Further, hydrogen that hardly generates harmful exhaust gas is also preferably used as an engine fuel, and can also be used as a refrigerant for the liquid hydrogen superconducting generator and superconducting motor.
Therefore, as another invention, in a hybrid vehicle that drives a vehicle by combining an internal combustion engine and an electric motor,
A superconducting motor is used as the electric motor, a superconducting generator is used as a generator for supplying electric power to the superconducting motor, the internal combustion engine is connected to the superconducting generator, and the superelectric generator is connected to the internal combustion engine. Running and generating electricity,
Provided is a hybrid vehicle characterized in that liquid hydrogen is used as a fuel for the internal combustion engine, and a part of the liquid hydrogen is supplied as a refrigerant to a cooling unit provided in the superconducting motor and the superconducting generator. ing.
The superconducting wire used for the superconducting generator and the superconducting motor needs to be cooled to a temperature at which it becomes a superconducting state (for example, referred to as “superconducting temperature” at 77 Kelvin). When the liquid hydrogen is used for this cooling, the superconducting wire can be cooled below the superconducting temperature.
In particular, in the case of liquid hydrogen, the liquid hydrogen vaporized by cooling the superconducting motor and the superconducting generator can be used as the fuel for the internal combustion engine. That is, in the case of liquid hydrogen, the superconducting motor and the superconducting generator can be cooled. It can be used as a fuel for an internal combustion engine.
さらに、本発明は、内燃機関エンジンと電動機とを組み合わせて車両駆動させるハイブリッド車において、
前記電動機として超電導モータを用いると共に、該超電導モータに電力供給する発電機として超電導発電機を用い、該超電導発電機に前記内燃機関エンジンを接続して、該内燃機関エンジンで前記超電動発電機を稼働させて発電させており、
前記超電導発電機と超電導モータとを隣接配置して、連続した1つの冷却装置で冷却できる構成としていることを特徴とするハイブリッド車を提供している。
具体的には、例えば、前記超電導発電機と超電導モータとの間に、先端に分岐管を設けた冷媒供給管を配置し、前記分岐管を前記超電導発電機と超電導モータの回転軸の中空部に接続して上記両方の回転軸中空部に冷媒を供給する構成としている。
なお、超電導発電機と超電導モータとを1つの冷媒循環ジャケットで囲む構成としてもよい。
Furthermore, the present invention relates to a hybrid vehicle that drives a vehicle by combining an internal combustion engine and an electric motor.
A superconducting motor is used as the electric motor, a superconducting generator is used as a generator for supplying electric power to the superconducting motor, the internal combustion engine is connected to the superconducting generator, and the superelectric generator is connected to the internal combustion engine. Running and generating electricity,
The hybrid vehicle is characterized in that the superconducting generator and the superconducting motor are arranged adjacent to each other and can be cooled by a single continuous cooling device.
Specifically, for example, a refrigerant supply pipe provided with a branch pipe at the tip is disposed between the superconducting generator and the superconducting motor, and the branch pipe is a hollow portion of the rotating shaft of the superconducting generator and the superconducting motor. The refrigerant is supplied to both the rotary shaft hollow portions by connecting to the above.
The superconducting generator and the superconducting motor may be surrounded by a single refrigerant circulation jacket.
また、前記冷媒供給管の外面にペルチェ素子を貼着して、冷媒を冷却してもよく、この場合、冷却機構を簡単なものとすることができる。 Further, a Peltier element may be attached to the outer surface of the refrigerant supply pipe to cool the refrigerant. In this case, the cooling mechanism can be simplified.
前述したように、本発明によれば、車両駆動用超電導モータを搭載する車両において、該超電導モータへ超電導発電機で発生させた電力を供給する構成としているため、発電機を大型化することなく、超電導モータに必要な大きな電力を供給することができる。
また、超電導発電機を可動する内燃機関エンジンの燃料として、液体水素を用いた場合、該液体水素を超電導モータと超電導発電機との冷媒としても利用できると共に、冷媒として用いた液体水素が気化した状態で内燃機関エンジンの燃料として利用できるため、効率のよい構成とすることができる。
特に、超低温の超電導温度まで冷却する必要のある超電導モータと超電導発電機とを隣接配置して、1つの冷却装置で冷却できる構成とすると、冷却機構の複雑化や大型化を抑制することができる。
As described above, according to the present invention, in a vehicle equipped with a superconducting motor for driving a vehicle, the power generated by the superconducting generator is supplied to the superconducting motor, so that the generator is not enlarged. The large electric power required for the superconducting motor can be supplied.
In addition, when liquid hydrogen is used as a fuel for an internal combustion engine that moves the superconducting generator, the liquid hydrogen can be used as a refrigerant between the superconducting motor and the superconducting generator, and the liquid hydrogen used as the refrigerant is vaporized. Since it can be used as a fuel for an internal combustion engine in a state, an efficient configuration can be obtained.
In particular, when a superconducting motor and a superconducting generator that need to be cooled to an ultra-low superconducting temperature are arranged adjacent to each other and can be cooled by a single cooling device, the cooling mechanism can be prevented from becoming complicated and large. .
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1乃至図3は、本発明の第1実施形態のシリーズ型ハイブリッド自動車の車両駆動システム10を示す。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 show a
前記車両駆動システム10では、車輪駆動用の超電導モータ20と、該超電導モータ20に給電する超電導発電機30と、該超電導発電機30に接続して発電させる内燃機関エンジン40(以下、エンジン40と略称する)と、該エンジン40の燃料となるガソリンを貯溜したガソリンタンク41とを搭載し、前記超電導モータ20で発生する動力で前輪の回転駆動軸45を回転させて車両を走行させている。
In the
超電導発電機30は、図2に示すように、回転子31のハウジング32の内部に真空断熱層33を介して回転子軸34を配置し、該回転子軸34をハウジング32と固定している。前記回転子軸34その外周に超電導線からなる超電導界磁巻線35を取り付けている。回転子軸34の中空部を冷媒流路34aを設け、該冷媒流路34aにはハウジング32の一端側より突設した主軸36ー1の中空冷媒流路36aを通して冷媒Q1を導入し、外周の超電導界磁巻線35を超電導温度に冷却している。また、主軸36−1に付設したブラシ38を通して前記超電導界磁巻線32と接続している。
前記ハウンジング32の他端面から突設した主軸36−2はエンジン40の出力軸と連結して、ハウンジング32を回転駆動させる構成としている。
一方、超電導発電機30の固定子37には磁気シールド材からなるハウジング38の内周面に常電導線からなる電機子巻線39を取り付けている。
上記のように超電導発電機30はエンジン40の出力で駆動する発電機とし、発電機は回転子に超電導界磁巻線35を用いることにより発電量を増大させ、超電導モータ20の電機子コイルに300アンペア程度の電流を給電できる構成としている。
As shown in FIG. 2, the
A main shaft 36-2 projecting from the other end surface of the housing 32 is connected to an output shaft of the
On the other hand, an armature winding 39 made of a normal conducting wire is attached to the inner peripheral surface of a
As described above, the
前記超電導発電機30で発電した電力が給電される超電導モータ20の構造は、図3に示すように、超電導発電機30と略同様である。
超電導モータ20は、回転子21に超電導線からなる超電導界磁巻線22を取り付ける一方、固定子23側に常電導線からなる電機子巻線24を取り付け、電機子巻線24に前記超電導発電機30から給電して、超電導界磁巻線22との間に回転磁界を発生させて回転子21を回転させている。この回転により生じた動力で前輪の回転駆動軸45を回転させて車両を駆動させている。
前記回転子21の中空部にも冷媒流路21aを設けて冷媒を流通させ、超電導界磁巻線22を超電導温度まで冷却している。
The structure of the
The
A
前記超電導発電機30と超電導モータ20とは、図3に示すように隣接配置して、その間に冷媒供給用の冷却装置50を介在させている。
即ち、冷却機51から冷媒Q1が供給されるコールドヘッド52の先端に冷媒供給用主管53を接続し、該冷媒供給用主管53の下端に両側分岐管54a、54bを接続し、これら分岐管54a、54bの先端を前記超電導発電機30と超電導モータ20の回転子の内部冷媒流路と連通させて、冷媒を供給している。
前記冷媒としては、液体水素、液体窒素、液体ヘリウム等が用いられ、約77ケルビン程度の極低温の超電導温度に超電導線を冷却している。
As shown in FIG. 3, the
That is, the refrigerant supply
As the refrigerant, liquid hydrogen, liquid nitrogen, liquid helium, or the like is used, and the superconducting wire is cooled to an extremely low superconducting temperature of about 77 Kelvin.
図1に示すように、前記超電導モータ20はバッテリー44と接続し、超電導モータ20で発生する回生エネルギーをバッテリー44で蓄電し、蓄電した電力を発進・加速時等の高出力が必要な場合に超電導モータ20に供給されて補助用として用いられるようにしている。
即ち、超電導モータ20を発電機としても利用しており、ブレーキ時に超電導モータ20から発生する回生電力を蓄電している。あるいは、前記エンジン40により超電導発電機30を駆動して超電導モータ20を回転させて発生させた電力をバッテリー44に予め蓄電している。また、バッテリー44の充填は夜間停止時に外部電源に接続して充電してもよい。
As shown in FIG. 1, the
That is, the
また、前記冷却機51を前記超電導発電機30と接続して冷却機51を稼働させ、超電導モータ20および超電導発電機30の冷却で気化した冷媒を冷却機51で再度冷却して液化している。なお、冷却機51をバッテリー44と接続して、バッテリー44からの電力を冷却用の補助電力として用いてもよい。
In addition, the cooler 51 is connected to the
前記構成とすると、発電機として超電導発電機30を用いているため、回転子31の超電導界磁巻線32により強力な磁界を発生させて発電量を増強させることができ、超電導モータが必要とする大きな電力を供給することができる。
また、超電導発電機30と超電導モータ20とを隣接配置して、1つの冷却装置50から冷媒を同時に供給できるため、超電導発電機30と超電導モータ20の冷却装置を夫々付設する必要がなく、冷却機構を簡単にでき、その結果、車両重量の軽減に寄与できる。
With the above configuration, since the
In addition, since the
なお、本実施形態では、内燃機関エンジン40の燃料としてガソリンを用いているが、ディーゼル、液化石油ガス(LPG)、圧縮天然ガス(CNG)、高圧水素またはジメチルエーテル(DME)を用いてもよい。
また、本実施形態では、シリーズ型のハイブリッド自動車としているが、内燃機関エンジンによる車輪駆動と超電導モータによる車輪駆動とを併用するパラレル型あるいはシリーズ・パラレル型のハイブリッド自動車としてもよい。
In the present embodiment, gasoline is used as the fuel of the
Further, in the present embodiment, a series type hybrid vehicle is used, but a parallel type or series / parallel type hybrid vehicle using both wheel driving by an internal combustion engine and wheel driving by a superconducting motor may be used.
図4および図5は、本発明の第2実施形態を示し、エンジン40’の燃料として液体水素を用いて水素エンジンとしている。
車両には液体水素Q2を貯溜した液体水素タンク60を搭載し、液体水素Q2をエンジン40’に供給してエンジン40’を駆動している。該エンジン40’の出力で超電導発電機30を駆動して発電させ、該超電導発電機30で発生した電力を超電導モータ20に給電して、超電導モータ20を回転駆動させる構成は前記第1実施形態と同様である。
4 and 5 show a second embodiment of the present invention, which is a hydrogen engine using liquid hydrogen as the fuel of the engine 40 '.
The vehicle is equipped with a
超電導発電機30と超電導モータ20との冷却はエンジン燃料となる液体水素Q2を利用して行っており、前記液体水素タンク60から配管61を介して液体水素60を第1実施形態と同様に、冷却機51’を通して冷媒供給用主管53から分岐管54a、54bを通して超電導発電機30と超電導モータ20の回転子の内部冷媒流路と連通させ、超電導発電機30と超電導モータ20の超電導線を超電導温度以下に冷却している。
Cooling of the
前記冷却機51’は図5に示すペルチェ素子62を用いた冷却方式を採用している。
即ち、液体水素を流通させる冷媒供給用主管53の外面にペルチェ素子62の吸熱面62aを当接させて貼着し、配管61の流通時に加熱された液体水素Q2を再度冷却して、超電導モータ20と超電導発電機30とに供給している。
前記ペルチェ素子62はp型とn型半導体からなる熱伝素子62c、62dを並列に配置すると共に直列接続して電流を流し、かつ、両面にセラミックス板62e、62fを取り付けた構成からなる。このペルチェ素子62は通電時にペルチェ効果により吸熱面62aと放熱面62bが生成され、吸熱面62aを当接させた冷媒供給用主管53内の液体水素Q2は冷却される構成としている。
The cooler 51 ′ employs a cooling method using a
That is, the
The
また、前記超電導発電機30および超電導モータ20の冷却により気化された液体水素は配管65を通して水素エンジン40’に供給し、エンジン燃料として利用している。
他の構成および動力伝達機構は第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
The liquid hydrogen vaporized by cooling the
Since other configurations and the power transmission mechanism are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.
前記構成とすると、エンジン40の燃料および超電導モータ20と超電導発電機30との冷媒として液体水素を利用することができ、超電導モータおよび超電導発電機を冷却するための冷媒を別個に用意する必要がなくなる。
また、超電導モータおよび超電導発電機を冷却することにより気化した液体水素をエンジン燃料として利用できると共に、エンジン燃料として液体水素を用いると、有害な排気ガスを殆ど発生がないため、環境上の問題が少ない利点がある。
With the above configuration, liquid hydrogen can be used as the fuel of the
In addition, liquid hydrogen vaporized by cooling the superconducting motor and the superconducting generator can be used as engine fuel. When liquid hydrogen is used as engine fuel, there is almost no harmful exhaust gas, which causes environmental problems. There are few advantages.
本発明はハイブリッド車に好適に用いられると共に、超電導モータを使用する機器全般に用いることができ、超電導電導モータへの給電に超電導発電機を使用することで、発電機を大型化することなく、超電導モータが必要とする大きな電力を供給することができる。 The present invention is suitably used for a hybrid vehicle, and can be used for all devices using a superconducting motor. By using a superconducting generator for power supply to a superconducting motor, the generator is not enlarged. Large electric power required by the superconducting motor can be supplied.
10 車両駆動システム
20 超電導モータ
30 超電導発電機
31 回転子
35 超電導界磁巻線
37 固定子
39 電機子巻線
40 エンジン
44 バッテリー
50 冷却機
60 液体水素タンク
62 ペルチェ素子
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記電動機として超電導モータを用いると共に、該超電導モータに電力供給する発電機として超電導発電機を用い、該超電導発電機に前記内燃機関エンジンを接続して、該内燃機関エンジンで前記超電動発電機を稼働させて発電させており、
前記超電動モータおよび前記超電動発電機は冷却部を備えていると共にこれら冷却部に供給する冷媒の冷却機を備え、
前記超電導発電機で発電した電力あるいは該電力の余剰電力を蓄電したバッテリーから供給される電力で前記冷却機を稼働して冷媒を冷却する構成としていることを特徴とするハイブリット車。 In a hybrid vehicle that drives a vehicle by combining an internal combustion engine and an electric motor,
A superconducting motor is used as the electric motor, a superconducting generator is used as a generator for supplying electric power to the superconducting motor, the internal combustion engine is connected to the superconducting generator, and the superelectric generator is connected to the internal combustion engine. Running and generating electricity ,
The super-electric motor and the super-electric generator have a cooling unit and a cooling unit for the refrigerant to be supplied to the cooling unit.
A hybrid vehicle characterized in that the cooling device is operated to cool the refrigerant with the electric power generated by the superconducting generator or the electric power supplied from the battery storing the surplus electric power .
前記電動機として超電導モータを用いると共に、該超電導モータに電力供給する発電機として超電導発電機を用い、該超電導発電機に前記内燃機関エンジンを接続して、該内燃機関エンジンで前記超電動発電機を稼働させて発電させており、
前記超電導発電機と超電導モータとを隣接配置して、連続した1つの冷却装置で冷却できる構成としていることを特徴とするハイブリッド車。 In a hybrid vehicle that drives a vehicle by combining an internal combustion engine and an electric motor,
A superconducting motor is used as the electric motor, a superconducting generator is used as a generator for supplying electric power to the superconducting motor, the internal combustion engine is connected to the superconducting generator, and the superelectric generator is connected to the internal combustion engine. Running and generating electricity,
A hybrid vehicle characterized in that the superconducting generator and the superconducting motor are arranged adjacent to each other and can be cooled by one continuous cooling device .
前記電動機として超電導モータを用いると共に、該超電導モータに電力供給する発電機として超電導発電機を用い、該超電導発電機に前記内燃機関エンジンを接続して、該内燃機関エンジンで前記超電動発電機を稼働させて発電させており、
前記内燃機関エンジンの燃料として液体水素を用い、該液体水素の一部を冷媒として前記超電導モータおよび前記超電導発電機に設けた冷却部に供給する構成としていることを特徴とするハイブリット車。 In a hybrid vehicle that drives a vehicle by combining an internal combustion engine and an electric motor,
A superconducting motor is used as the electric motor, a superconducting generator is used as a generator for supplying electric power to the superconducting motor, the internal combustion engine is connected to the superconducting generator, and the superelectric generator is connected to the internal combustion engine. Running and generating electricity,
A hybrid vehicle characterized in that liquid hydrogen is used as a fuel for the internal combustion engine and a part of the liquid hydrogen is supplied as a refrigerant to a cooling unit provided in the superconducting motor and the superconducting generator .
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