熱電素子を使った電気自動車を世界で初めて開発 / プレスリリース大阪産業大学: しなやかな技術研究会

2008/05/16

熱電素子を使った電気自動車を世界で初めて開発 / プレスリリース大阪産業大学

-----Image(pop up) & text: 大阪産業大学、2008年05月12日発表より

" 本学の交通機械工学科の山田修教授と学生グループは、ガスの燃焼エネルギーを使って発電しながら走る電気自動車「熱電発電ビークル(TEGV)」の開発に世界で初めて成功しました。
熱電発電は、半導体の表裏の温度差を利用して発電する技術です。今回のTEGVはガスを燃焼させて発電装置の片面を過熱し、裏面を水で冷却することで電力を得て、その電力を一旦バッテリーに蓄電して、モーターを回す仕組みです。熱電素子は(株)東芝から、高負荷ガス燃焼技術をリンナイ(株)から提供を受けています。
車両は、全長約２㍍、全幅約1.1㍍、重さ約96.5㌔㌘で、最高出力は１５０W。最高時速は約２０㌔で1人乗り。
５月９日、報道機関に公開いたしました。 "

-----image(pop up) : 詳細>> 関連資料 : ”大阪産業大学が東芝・リンナイの技術を結集して燃焼ガスから直接発電して走行する熱電発電ビークルを世界で初めて発進”(2008/5/9　大阪産業大学 pdfリリース）より

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TEG の発電部分には，ゼーベック効果による熱を電気に変換する半導体（熱電変換素子）が実装された熱電モジュールを使用しています。熱電モジュールの高温面は，燃焼器で燃やされたガスの燃焼熱で加熱され，その裏面は循環水により冷却されます。熱電モジュールはこの温度差により発電します。このためTEG には，駆動部分が無く，シンプルかつ軽量，静かで，故障が少ないというメリットがあり，新しい発電手段として様々な廃熱分野への適用が期待されています。
今回開発したバイオガス燃料の燃焼熱から発電するTEG を搭載したTEGVは，カーボンニュートラルで地球温暖化防止に寄与する，今までなかった全く新しい発想に基づく電気自動車です。
※1 TEGV：Thermoelectric Generating Vehicle の略称です。
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※3 TEG：Thermoelectric Generator の略称です。
※4 gigatopazTM は日本における商標です。
gigatopaz の製品紹介URL：http://www3.toshiba.co.jp/sic/seigyo/gigatopaz/index_j.htm

背景とねらい
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1. 熱電モジュールについて
熱電モジュールは，熱を電気に変換する原理を利用して，発電する半導体（熱電変換素子）を使用しています。熱電変換素子の両面に温度差をつけると，それぞれプラス極とマイナス極となります。この電位差により熱電モジュールは発電します。
2. 高負荷ガス燃焼器について
この燃焼器は，燃焼に必要なガスと空気とを予め混合する全一次燃焼方式を採用しています。この方式の特徴として，小空間で燃焼反応が完結できるため，コンパクトで効率的に熱電モジュールへの加熱が可能となるうえ，低NOx，低COという環境に優しい燃焼ガス特性を持っています。
3. コンセプトカーについて
今回の目標は，熱電発電装置と，その発生電力を貯蔵する最小必要限のバッテリー，およびモーター駆動で走行するという非常にシンプルな構造からなるコンセプトカーという位置づけで熱電発電ビークルを開発としました。現在の定格出力は120W 程度であるためスピードはでませんが，熱電発電のスケールアップが比較的容易なため，さらに出力を大きくしたものを開発して，公道走行も可能なビークルを検討しています。 "

関連
・ガス発電で走行～大阪産大が自動車　２０１０年、時速１００Km～-----大阪産業大学、2008年05月12日

コメント
　加熱すると発電電力を発生する半導体を利用した車の実験が大阪産業大学で行われたそうです。ゼーベック効果を利用した熱電モジュールを車に応用するという発想が面白いですね。燃焼エネルギーを使って発電し、電動自動車を動かすという内燃機関ならぬ、燃焼モーター（？）、車だけでなく、さまざまなところに利用できそうな技術です。

・Wikipedia : ゼーベック効果

　さらには、高温ガスによる効果的な素子の過熱というテーマですが、熱からタービンをつかわずに直接発電するという技術は新たな展開がありそうです。。(t_t)

参考エントリー
・棄てる熱から発電セラミックス材料で実用可能な高温用熱電発電モジュールを実現 / プレスリリース　産業技術総合研究所-----ソフトエネルギー、2005/08/23