エネルギー収集デバイスのネットワーク化されたインフラ分配プラットフォームを創出するためのシステムおよび方法
エネルギー収集デバイスのネットワーク化されたインフラ分配プラットフォームを創出するためのシステムおよび方法。本発明の一実施形態では、車は、エネルギー貯蔵システム、および車に結合された少なくとも1つの太陽エネルギー生成デバイスを含む。少なくとも1つの太陽エネルギー生成デバイスは、太陽光から電気を生成するように構成される。少なくとも1つの太陽エネルギー生成デバイスは、道路システム電気グリッドに電気的に接続するように構成される。本発明の別の実施形態は、太陽エネルギーを収集し、前記のものを道路システム電気グリッドに提供する車のための方法である。その方法は、車上太陽エネルギー収集デバイスから太陽エネルギーを制御下に置き、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換し、電気エネルギーを貯蔵し、貯蔵された電気エネルギーを道路システム電気グリッドに放電するステップを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、i) 2006年12月22日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of fixed and mobile solar and wind gathering devices」と題する米国出願第11/645,109号の継続出願、ii) 2006年12月22日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of fixed and mobile solar and wind gathering devices」と題する米国出願第11/645,109号の一部継続出願である、2007年1月26日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of small wind energy gathering devices」と題する米国出願第11/627,404号の継続出願、iii) 2006年12月22日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of fixed and mobile solar and wind gathering devices」と題する米国出願第11/645,109号の一部継続出願である、2007年1月26日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of small wind energy gathering devices」と題する米国出願第11/627,404号の一部継続出願である、2007年8月21日に出願された「System and method for creating micro/nano wind energy gathering devices」と題する米国出願第11/842,441号の継続出願、iv) 2006年12月22日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of fixed and mobile solar and wind gathering devices」と題する米国出願第11/645,109号の一部継続出願である、2007年1月19日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of solar energy gathering devices」と題する米国出願第11/624,987号の継続出願、v) 2006年12月22日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of fixed and mobile solar and wind gathering devices」と題する米国出願第11/645,109号の一部継続出願である、2007年1月26日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure roadway distribution platform of solar energy gathering devices」と題する米国出願第11/627,504号の継続出願、vi) 2006年12月22日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of fixed and mobile solar and wind gathering devices」と題する米国出願第11/645,109号の一部継続出願である、2007年1月23日に出願された「System and method for creating a networked vehicle infrastructure distribution platform of solar ener
gy gathering devices」と題する米国出願第11/626,106号の継続出願、vii) 2006年12月22日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of fixed and mobile solar and wind gathering devices」と題する米国出願第11/645,109号の一部継続出願である、2007年2月2日に出願された「System and method for creating a networked vehicle infrastructure distribution platform of small wind gathering devices」と題する米国出願第11/670,635号の継続出願、viii) 2006年12月22日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of fixed and mobile solar and wind gathering devices」と題する米国出願第11/645,109号の一部継続出願である、2007年2月13日に出願された「System and method for creating a portable networked vehicle infrastructure distribution platform of small wind gathering devices」と題する米国出願第11/674,352号の継続出願、およびix) 2006年12月22日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of fixed and mobile solar and wind gathering devices」と題する米国出願第11/645,109号の一部継続出願である、2007年1月26日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of small fixed and vehicle based wind energy gathering devices along roadways」と題する米国出願第11/627,538号の継続出願である。上述の出願の教示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
太陽電力が、光起電力システム、シリコンおよび他の材料から作られた太陽パネルおよび薄膜太陽配置によって引き出されることは周知である。これらの太陽電力収集ユニットデバイスの1つまたは複数が一緒に結合される太陽電力設置は、「配列(arrays)」と呼ばれ、世界中で使用されるクリーンエネルギーを生成する方法である。太陽電力生成は、先に述べられたように、薄膜太陽応用、パネル化シリコン結晶応用によって、並びにまた受動的太陽設計構想および多くの他の源によってもたらされることも可能である。太陽電力収集システムの費用は、ここ数年低下し、一方そのようなシステムの効率は、改善し続けた。風力電力タービンが、相互接続を通じて既存のグリッドシステムに配給できる電力を生成できるまたは個々の家庭、事業およびユーティリティに電力を供給するために使用できることもまた周知である。メガワットの電力範囲内で、大量に収集するために使用される、全てではないが大部分の風力電力システムは、その多くが少なくとも100フィートの高さである大型構造の風力タービンである。従来は、小型風力電力タービンもまた、地面から普通少なくとも15フィートの高さで上の方に高く設置された。また、大部分の小型風力電力タービンシステムは、単一の家庭、事業またはその家庭もしくは事業の要素に電力を供給するためにも利用される。
【０００３】
現在、太陽電力は、米国でのエネルギー市場占有率の10%未満を創出する。太陽電力の孤立した使用は、効果的であるが、そこでの漸増的な設置は、便利な太陽インフラを創出しない。風力電力システムについては、100フィート以上程度の寸法のタービンの大型風力設置は、惑星の景色に点在する。これらのタービンはしばしば、海までの遠方の野原にまたは公共のインフラから離れた私有地に置かれる。5から30フィートの範囲のタービンおよび他の収集デバイスの小型風力設置は典型的には、3つの配置で利用される。第1の配置は、CaliforniaのPalm Desert近傍の砂漠環境などの遠方の強風地域に設置される小型から中型寸法のタービンの集団を特色とする。第2の配置は、暖房および冷房のインフラが存在しない、または小型風力タービン実施によって1つの家庭または事業に対して微小使用レベルで補強される、遠方の寒帯または極寒気候でのそれらなどの、小さな家庭および事業の孤立した電力供給を特色とする。第3の配置モデルは、Oahu HawaiiのHanauma Bay National Park公共駐車場における単一照明スタンドの孤立した電力供給などの政府ユーティリティのための実在物の孤立した電力供給を特色とする。今のところ、動いている車から再生されてもよい風力電力を収集するための周知のモデルはない。送水管および同様のものからの炭素および熱の再生のためのプロジェクトは、商業的に進行中である。
【０００４】
従来のモデルは、太陽電力が、個々の家庭および事業にそれらの家庭および事業への設置を通じて電力を供給するために使用されるようにする。太陽電力プラントは、より普及してきており、新規の孤立場所の電力プラントは、GEがYong Gwangでの新規の3メガワット施設プロジェクトのためにパネルを供給している、Koreaのような地域で開発されている。孤立太陽パネルはまた、標識、照明を点灯するならび緊急電話および電話ボックスに電力を供給するために道路で使用されてもいる。車のための従来のモデルは、太陽パネルを装備した車が、それらの同じ車に独占的に電力を供給するために使用されるようにする。従来の風力モデルは、風力電力の生成および分配のための電力プラントおよび孤立使用モデルを扱う。大型タービンは、局所的に利用されるまたはグリッドシステムに戻すように相互接続されるメガワット容量の電力を生成する。小型風力生成システムは典型的には、風力収集システムによって生成される電力を公的または私的ユーティリティに売る目的でグリッドシステムに相互接続される能力を有するのと同様に、街路灯または家庭もしくは事業の電力要求などの局所的な電力問題を解決するために使用される。小型太陽および小型風力配置は現在、車所有者が孤立した車ごとに設置される利用可能な装置を購入し、設置することによって、ケースバイケースで車に利用できる可能性がある。
【０００５】
残念ながら、密接した太陽および風力の収集および分配手段の欠如が、太陽および風力電力を米国での全体的なエネルギー使用の1桁の市場占有率に制限した。個々の家庭および事業に電力を供給するアイデアは、非常に有効だが、太陽電力の分配および使用の漸増的な進歩を構成する。同じことは、個人的に設立された太陽電力プラントについても言え、なぜならそれらの多くは、グリッドへの容易なアクセスまたは家庭もしくは事業への直接電力アクセスからは程遠い、遠方で、日当たりが良く、砂漠に似た場所に建設されなければならないからである。太陽車は単一の優先事項として、それらが収集している太陽電力だけで、または車に電力を供給するために他のエネルギー源を組み合わせるハイブリッド電力システムの使用を通じて、車を走らせることに焦点を合わされてきた。風力で電力を供給される既存の従来の用途は、分配および配置においてある種の制限を有する。大型タービンは、環境問題および国防省の懸念事項に直面した。環境保護主義者は、タービンの騒音および寸法が、大型タービン翼内に捕まえられる可能性がある鳥の安らぎを脅かすことに加えて、景観および生息地の両方の条件を崩壊させるであろうことを心配する。国防省の懸念事項は、大型タービンがレーダー信号および追跡を妨げることについて提起された。既存のインフラから遠く離れて置かれる大型タービンシステムはまた、タービンシステムによって生成された電力を運ぶために輸送またはインフラの建設において多額の出費も招く。結局、大型タービンシステムは、もし風が存在しないまたは気流が変化するならば、それは十分な電力を生成しないであろうから、そのときにはタービンは、メリットの薄い投資と見なされるであろう、単一タービンに対する移り気な投資である多額の投資を表す。また、もしタービンが何らかの理由で壊れるならば、それは、大きな単一の実在物なので、それは、ゼロ電力を生成することにもなるだろう。大型タービンはまた、労働集約的な保守および監視も必要とする。大型風力タービンのライフサイクルは、20年であり、廃止ならびに製造、設置、および廃止によって生成される廃棄物は、取り組むべき別の環境問題である。孤立地域でならびに自家、事業および個人のために利用される小型風力電力は、ユニットごとの草の根レベルでクリーンエネルギーを導入するための素晴らしい方法である。本発明が扱う孤立使用に関する問題は、孤立使用が定義によって孤立していることである。孤立使用は、複数のグリッド相互接続点と同様に実在物の直接電力供給への容易なアクセスを提供する、数十、数百、数千または数十万マイルを覆う長い一続きの土地にわたって、事業または居住場所に直接電力を供給する能力を実行しない。現在のモデルはまた、そのようなデバイスを設置し、そのようなデバイスから電力を生成することができるためには、それぞれの個々の車所有者が、風力電力または太陽電力収集デバイスに個々の投資をすることも必要とする。これは、小型風力および太陽収集機構またはデバイスからエネルギーを収集する車の大きな一団を創出できることに対する主要な障害である。別の障害は、収集されたエネルギーを利用し、収集されたエネルギーに対してクレジットを受け取り、風力および/または太陽収集システムによって引き出される電力から経済的に利益を得るために、そのようなシステムから生成される電力が、第2のデバイスまたはハードウェアシステムを必要とすることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来技術の問題に対する解決策を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態は、エネルギー生成および分配のための道路システムである。この道路システムは、複数の地上風力エネルギー生成デバイス、1つまたは複数の道路、および道路システム電気グリッドを含む。この道路システムでは、地上風力エネルギー生成デバイスの実質的にすべての各々は、道路システム電気グリッドに電気的に接続され、道路の1つの一部分にまたは道路の1つまたは複数の近くに置かれ、それによって、大気の風からのエネルギー生成に加えて、通過する車から創出される風からのエネルギー生成を可能にする。
【０００８】
本発明の別の実施形態は、複数の地上風力エネルギー生成デバイス、複数の地上太陽エネルギー生成デバイス、各々が1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスを含む1つまたは複数の車、車上エネルギー貯蔵システム、1つまたは複数の道路、および道路システム電気グリッドを含む、エネルギー生成および分配のための道路システムである。この道路システムでは、地上風力エネルギー生成デバイスの実質的にすべての各々は、道路システム電気グリッドに電気的に接続され、道路の1つの一部分にまたは道路の1つまたは複数の近くに置かれ、それによって、大気の風からのエネルギー生成に加えて、通過する車から創出される風からのエネルギー生成を可能にし、地上太陽エネルギー生成デバイスの実質的にすべての各々は、道路システム電気グリッドに電気的に接続され、道路の1つの一部分にまたは道路の1つまたは複数の近くに置かれ、1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスは、車上エネルギー貯蔵システムに電気的に接続され、それによって1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスによって生成されるエネルギーの車上エネルギー貯蔵システム内への蓄積を可能にする。
【０００９】
本発明の別の実施形態は、エネルギーを生成し、分配するための方法である。この方法は、複数の地上風力エネルギー生成デバイスを使用して、通過する車から創出される風からエネルギーを生成するステップを含み、ここで地上風力エネルギー生成デバイスの実質的にすべての各々は、道路システム電気グリッドに電気的に接続され、1つの道路の一部分にまたは1つまたは複数の道路の近くに置かれる。
【００１０】
本発明のさらに別の実施形態によると、風力エネルギー収集微小デバイスを加工するためのシステムは、三次元リソグラフィを使用して風力エネルギー収集微小デバイスの構成要素を生産する生産モジュール、ナノワイヤの少なくとも1つのアレイ、少なくとも1つの光学切断レーザー、構成要素およびナノワイヤを操作するための少なくとも1つの光学トラップレーザー、および風力エネルギー収集微小デバイスを形成するために構成要素およびナノワイヤを組み立てる組立てモジュールを含む。
【００１１】
構成要素は、マイクロタービンおよび少なくとも1つの磁石を含んでもよく、それは、マイクロタービンに取り付けられてもよい。マイクロタービンは、少なくとも1つの磁石が円形路に沿って動くようにするため、マイクロタービンの縦軸を中心に回転するように構成されてもよい。
【００１２】
(1つまたは複数の)ナノワイヤアレイは、金属基板から成長させられ、従って金属基板に取り付けられてもよく、システムは、少なくとも1つの光学切断レーザーを使用して金属基板からナノワイヤを分離する分離モジュールを含んでもよく、少なくとも1つの光学トラップレーザーを使用して構成要素およびナノワイヤを操作する操作モジュールを含んでもよい。
【００１３】
システムは、少なくとも第1のナノワイヤをマイクロタービン内に組み込み、マイクロタービンおよび(1つまたは複数の)磁石の動きによる電気の流れを制御下に置くように第1の(1つまたは複数の)ナノワイヤを構成してもよい。さらに、少なくとも第2のナノワイヤは、マイクロタービン構成要素に結合され、制御下に置かれた電気の流れをマイクロタービンおよび第1の(1つまたは複数の)ナノワイヤから離れて転送するように構成されてもよい。
【００１４】
生産および組立てモジュールは、複数の構成要素を並行して生産し、組み立ててもよく、システムは、複数の風力エネルギー収集微小デバイスをシート上に取り付ける取付けモジュールを含んでもよいことに留意されたい。さらに、システムは、構成要素、風力エネルギー収集微小デバイス、および風力エネルギー収集微小デバイスのシートを耐久性について試験する試験モジュールを含んでもよい。
【００１５】
本発明の先述のおよび他の目的、特徴ならびに利点は、同様の参照文字が異なる図全体にわたって同じ部分を参照する添付の図面で例示されるように、本発明の好ましい実施形態の次のさらに詳細な記述から明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による、道路に沿った小型、固定風力タービン配列の実施を例示する図である。
【図２】本発明による、5フィート高さのタービンの使用を例示する図である。
【図３】本発明による、1フィート高さおよびとても小さい1ミクロンから数ミクロンの高さの風力タービンの連続的な配置を例示する図である。
【図４】本発明による、タービンの部品に成形されてもよい薄膜などの太陽収集材料で覆われてもよい風力タービンの使用を例示する図である。
【図５】本発明による、道路の中央分離帯および路肩に沿って積層設計で実施されるらせん設計風力タービンを例示する図である。
【図６】本発明による、単一の一様な高さで道路に設置されるらせん風力タービン電力生成を例示する図である。
【図７】本発明による、らせん設計タービンによる風力エネルギー生成がどのようにシステムを通って流れるかについての流れ図を例示する図である。
【図８】本発明による、道路の側部および中央分離帯に沿って配置される、裏打ちされた太陽膜の連続的な細片のように置かれる太陽パネルを例示する図である。
【図９】本発明による、密接したおよび連続的なまたは半連続的な実施を提供するために、設置場所で設置の特定の領域に成形される太陽膜を例示する図である。
【図１０】本発明による、道路にスプレーされてもよい、本明細書では太陽起電力塗装と呼ばれる、スプレー式太陽電力セルの使用を例示する図である。
【図１１】本発明による、形成された太陽膜によって補完される、連続的な仕方で路側車線に配置される太陽パネルを例示する図である。
【図１２】本発明による、道路の側部に配置される、また太陽膜であってもよい、太陽パネルを例示する図である。
【図１３】本発明による、太陽エネルギー道路システムの収集から分配までのステップを定義する流れ図を例示する図である。
【図１４】本発明による、道路システムに沿った風力および太陽の両方のエネルギー収集システムの協力した実施の統合を例示する図である。
【図１５】ナノワイヤアレイの概略図である。
【図１６】本発明による、風力および太陽の両方のエネルギー収集システムが一緒に実施される流れ図を例示する図である。
【図１７】本発明による、車に設置されている携帯型小型らせんタービン風力エネルギー収集シートの実施および設置を例示する図である。
【図１８】本発明による、車に貼られている、携帯型らせん風力タービン車設置シートまたははり紙を例示する図である。
【図１９】本発明による、らせん風力タービン設置シートが、車の上部に取り付けられることを意図されるだけでなく、車の下側の領域での設置にもまた使用可能であることを例示する図である。
【図２０】本発明による、設置シートの合成図を含む、らせん風力収集設置シートまたははり紙を配置された車の俯瞰図を例示する図である。
【図２１】本発明による、車風力エネルギー収集システムのための流れ図を例示する図である。
【図２２】本発明による、資格のあるサービスエリアにおける携帯型太陽エネルギー収集システムの設置を例示する図である。
【図２３】本発明による、電力貯蔵所サービスステーション領域における設置のときに現金取引が生じないことを例示する図である。
【図２４】本発明による、道路を下る、太陽設置シートを備える車の俯瞰図を例示する図である。
【図２５】本発明による、太陽設置シートおよび電池構成が車内に設置される流れ図を例示する図である。
【図２６】本発明による、別々にならびに風力および太陽の両方のエネルギーを同時に収集する、統合された、単一シートとして協力して使用される、携帯型太陽および風力設置シートを例示する図である。
【図２７】本発明による、太陽および風力の統合されたパネルを設置された車の俯瞰図を例示する図である。
【図２８】本発明による、太陽および風力の設置シートを配置され、前記システムの設置、登録、更新および保守のためサービスセンター領域に出入りする車の俯瞰図を例示する図である。
【図２９】本発明による、風力および太陽の両方の設置シートによって生成されるエネルギーの流れを組み合わせる流れ図を例示する図である。
【図３０】本発明による、固定および携帯型道路統合化風力および太陽エネルギー収集道路システムの完全統合を例示する図である。
【図３１】本発明による、マサチューセッツターンパイクの例に対して、主要道路の全体にわたる道路システムの実施を例示する図である。
【図３２】本発明による、マサチューセッツターンパイクの例に対して、主要道路の全体にわたる道路システムの実施を例示する図である。
【図３３】本発明による、マサチューセッツターンパイクの例に対して、主要道路の全体にわたる道路システムの実施を例示する図である。
【図３４】本発明による、風力および太陽エネルギー収集道路システムの完全統合の流れ図を例示する図である。
【図３５】本発明による、道路システム電気グリッドに接続される太陽エネルギー生成デバイスを備える電気自動車を例示する図である。
【図３６】本発明による、エネルギー貯蔵システムを例示する図である。
【図３７Ａ】風力エネルギー収集微小デバイスを加工する方法を例示する流れ図である。
【図３７Ｂ】風力エネルギー収集微小デバイスを加工する方法を例示する流れ図である。
【図３７Ｃ】風力エネルギー収集微小デバイスを加工する方法を例示する流れ図である。
【図３８】風力エネルギー収集微小デバイスを加工するためのシステムを例示するブロック図である。
【図３９Ａ】本発明の実施形態による、例となる車上風力エネルギー収集システムのブロック図である。
【図３９Ｂ】本発明の実施形態による、車上風力エネルギー収集システムの例となる実施および設置の概略図である。
【図４０Ａ】本発明の実施形態による、システムクレジットのために風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを預けるための流れ図である。
【図４０Ｂ】本発明の別の実施形態による、システムクレジットのために風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを預けるための流れ図である。
【図４１】太陽エネルギー生成および分配のための例となる道路システムのブロック図を例示する図である。
【図４２】ナノワイヤ風力エネルギー生成デバイスの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の例となる実施形態の記述が、次に続く。
【００１８】
本発明は、全国的なまたは世界的な、クリーンなまたは再生可能なエネルギーインフラを提供することができる道路システムを提供する。本明細書で使用されるような「道路(road)」(以下ではまた「車道(roadway)」も)は、車が走行できるまたはさもなければ1つの場所から別の場所へ移動するために使用できる、2つ以上の場所の間の識別可能な道筋または経路である。道路は典型的には、平らにされ、舗装され、またはさもなければ車による容易な走行を可能にするように準備されている。また典型的には、道路は、1つまたは複数の車線、1つまたは複数の路肩、1つまたは複数の中央分離帯即ち中央仕切り部、および1つまたは複数のガードレールを含んでもよい。例えば、道路は、ハイウェイ、ターンパイク、パイク、有料道路、ステートハイウェイ、フリーウェイ、駐車禁止道路、高速道路、景観整備道路、土手道、高速道、州間道路、スピードウェイ、アウトバーン、スーパーハイウェイ、街路、鉄道、モノレール、磁気浮上列車の軌道、公共輸送または大量輸送の地下、地表、および高架形態のための軌道、自動車レース用走路、飛行機用滑走路、ならびに同様のものでもよい。
【００１９】
本明細書で使用されるような「車」は、例えば、品物および/または人間の地上輸送のために少なくとも部分的に使用される任意のデバイスである。例えば、車は、自動車、乗用車、バス、トラック、トラクター、タンク車、オートバイ、列車、飛行機または同様のものでもよい。
【００２０】
好ましくは、車は、自動車、乗用車、バス、トラック、タンク車、およびオートバイとすることができる。さらに好ましくは、車は、自動車、乗用車、バス、およびトラックとすることができる。最も好ましくは、車は、自動車および乗用車とすることができる。
【００２１】
本明細書で使用されるような「風」は、車の動きによって創出される風(以下ではまた「ほこりっぽい風」も)および大気の風の両方を参照する。
【００２２】
本明細書で使用されるような「風力エネルギー生成デバイス」は、風力エネルギーを電気エネルギーに変換するデバイスである。典型的には、風力エネルギー生成デバイスは、1つまたは複数の「風力タービン発電機」を含むことができる。本明細書で参照されるような「風力タービン発電機」(以下ではまた「風力タービン」も)は、タービンおよび発電機を含むデバイスであり、ここでタービンは、風力エネルギーのいくらかをタービンの回転エネルギーに変換することによって風力を収集するまたは獲得し、発電機は、タービンの回転エネルギーから電気エネルギーを生成する。これらの風力タービン発電機は、任意の方向に向きを合わせられた軸を中心に回転するタービンを用いることができる。例えば、「水平軸タービン」では、タービンは、水平軸を中心に回転し、それは、典型的には、地面にだいたい平行に向きを合わせられる。さらに、「垂直軸タービン」では、タービンは、垂直軸を中心に回転し、それは、典型的には、地面にだいたい垂直に向きを合わせられる。例えば、垂直軸タービンは、Darrieus風力タービン、Giromill型Darrieus風力タービン、Savonius風力タービン、「らせん式タービン」および同様のものとすることができる。「らせん式タービン」では、タービンは、らせん状に形成され、垂直軸を中心に回転する。らせん式タービンは、単一らせん設計または多重らせん設計、例えば、二重らせん、三重らせんもしくは四重らせん設計を有することができる。本明細書で使用されるような風力エネルギー生成デバイスまたは風力タービン発電機の「高さ」は、デバイスまたは発電機に隣接する地面からデバイスまたは発電機の最高点まで垂直に測定される高さである。風力エネルギー生成デバイスは、約数マイクロメートルと数百フィートとの間の高さを有することができる。1つのデバイスユニットで複数の、例えば、数百万の小型風力タービン発電機を用いる風力エネルギー生成デバイスはまた、本明細書では「風力タービン設置シート」、「風力タービン設置はり紙」とも呼ばれる。風力エネルギー生成デバイスは、安全性および他の規則に適合する任意のパターンまたは分配で空間的に置くことができる。一般に分配は、所与の道路および道路環境を考慮して最適化することができる。例えば、それらは、線形等距離分配、線形非等距離分配および層構成で置くことができる。風力エネルギー生成デバイスはオプションとして、以下で述べられるような太陽エネルギー生成デバイスを含むことができる。
【００２３】
本明細書で使用されるような「層構成」は、道路の最近接車線からより遠くに離れている風力エネルギー生成デバイスほど、より高いという、風力エネルギー生成デバイスの分配である。例えば、風力エネルギー生成デバイスの層構成は、最小の風力エネルギー生成デバイスを道路の最も近くに置き、逐次的により大きな風力エネルギー生成デバイスを逐次的に道路からより遠くに置くことによってもたらされる。
【００２４】
典型的には、任意の2つの最近接地上風力エネルギー生成デバイス間の平均距離は、約5マイクロメートルと約200メートルとの間の範囲にある。
【００２５】
風力エネルギー生成デバイスは、「車上の」とすることができ、即ち、それらは、車の通常のおよび安全な運転を可能にする車の表面の任意の部分に貼られる。車上風力エネルギー生成デバイスは、例えば、車の製造プロセス中もしくはオーバーレイ補強中に乗用車に取り外せないように貼るもしくは取り付けることができ、またはそれらは、例えば、スナップ式クリップ(snap on clips)、接着剤、磁気結合、固定ネジ取付けシステム、Thule型固定および同様のものの1つもしくは組合せを使用して、取り外せるように貼ることができる。車および車上風力エネルギー生成デバイスはまた、それによって動いている車の空気抵抗を減少させ、風力エネルギー生成を増加させるように置かれる方向性スポイラーまたは翼を含むこともできる。車および車上風力エネルギー生成デバイスはまた、1つもしくは複数の車上風力エネルギー生成デバイス、および測定された風向情報に基づいて動かされ、それによって動いている車の空気抵抗を減少させ、風力エネルギー生成を増加させる、移動可能な方向性スポイラーもしくは翼の位置におけるまたはその近くの大気の風の方向を測定するためのデバイスを含むこともできる。車上風力エネルギー生成デバイスは、車が駐車しているまたは動いている間エネルギーを生成することができる。典型的には、車上風力エネルギー生成デバイスは、約数マイクロメートルと約数フィートとの間の高さを有する。
【００２６】
車に貼られない任意の風力エネルギー生成デバイスは、以下では「地上の」と呼ばれる。典型的には、地上風力エネルギー生成デバイスは、その存在が交通の流れを妨害しないまたは安全性リスクをもたらさない道路の一部分に、道路の近くに、および道路上または道路の近くの任意の道路物体上に置くことができる。道路物体の例は、交通標識、例えば、交通信号灯、ガードレール、建物および同様のものである。地上風力エネルギー生成デバイスは、地面内に数フィートの深さで取り外せないように貼るもしくは取り付けることができ、時には基礎内に設置することができ、またはそれらは、例えば、スナップ式クリップ、接着剤、磁気結合、固定ネジ取付けシステム、磁石、金属構造に対する締め金およびひも、Thule型固定ならびに同様のものの1つもしくは組合せを使用して、容易に取り外せるように貼ることができる。
【００２７】
本明細書で使用されるような語句、道路の「近く」は、地上風力エネルギー生成デバイスがエネルギーを生成するために通過する車からの風(以下ではまた「ほこりっぽい風」も)を捕獲することを可能にする、所与の道路からの所与の地上風力エネルギー生成デバイスの距離を参照する。この距離は、タービンの高さおよび風力エネルギー生成デバイスを通過する平均的な車の平均速度を考慮して決定することができる。典型的には、この距離は、約40フィートまでとすることができる。例えば、車が1時間当たり55マイルの平均速度で走行する道路に沿って置かれる、10フィート高さのらせん軸タービンに対しては、その距離は、約20フィートまでとすることができ、5フィート高さのものに対しては、その距離は、約25フィートまでとすることができる。
【００２８】
本明細書で使用されるような「風力タービンアレイ」は、複数の風力エネルギー生成デバイスである。
【００２９】
本明細書で使用されるような「道路システム電気グリッド」は、電気エネルギーが輸送されるまたは伝送されることを可能にする電気的接続の任意のネットワークを参照する。典型的には、道路システム電気グリッドは、エネルギー貯蔵システム、エネルギーを逆変換するためのシステム、単一電力源変更ユニット、電力量計および予備電力システムを含むことができる。
【００３０】
本明細書で使用されるような「ユーティリティグリッド」(以下ではまた「グリッド」も)は、EdisonおよびNSTARのシステムなどの既存の送電線および電力ボックスを参照する。
【００３１】
「直接電力負荷」は、道路システム電気グリッドに直接電気的に接続される、即ち、電気エネルギーがユーティリティグリッドを通じて伝送されることがなく、電気エネルギーに対する需要を有する、任意のシステムであり、例えば、任意の事業または家庭である。
【００３２】
本明細書で使用されるような「エネルギー貯蔵システム」は、電気エネルギーを貯蔵できる任意のデバイスである。典型的には、これらのシステムは、他の何らかのエネルギーの形態で、例えば、化学的および熱的な形態で貯蔵されるべき電気エネルギーを変換する。例えば、エネルギー貯蔵システムは、水素を貯蔵するシステムとすることができ、それは例えば、水素変換電気分解を通じて得られる。それはまた、任意の再充電可能な電池とすることができる。「地上エネルギー貯蔵システム」は、地面よりも下または上に置くことができる。「車上エネルギー貯蔵システム」は、例えば、車の製造プロセス中に乗用車の中もしくは上に取り外せないように貼る(affix)もしくは取り付ける(mount)ことができ、またはそれらは、例えば、スナップ式クリップ、接着剤、磁気結合、固定ネジ取付けシステム、Thule型固定および同様のものの1つもしくは組合せを使用して、取り外せるように貼ることができる。
【００３３】
本明細書で使用されるような語句「道路システム電気グリッドに接続される」は、エネルギーがエネルギー生成デバイスからグリッドに転送されることを可能にする、道路システム電気グリッドへの、太陽または風力エネルギー生成デバイスの任意の直接または間接の電気的接続を参照する。
【００３４】
本明細書で使用されるような「太陽エネルギー生成デバイス」は、太陽エネルギーを電気に変換する任意のデバイスである。例えば、太陽エネルギー生成デバイスは、単一の太陽もしくは光起電力セル、複数の相互接続された太陽セル、即ち「光起電力モジュール」または光起電力モジュールの連結された集まり、即ち「光起電力配列(photovoltaic array)」または「太陽パネル」とすることができる。本明細書で使用されるような「太陽または光起電力セル」(以下ではまた「光起電力材料」も)は、太陽光から直接電気を生成するために光起電力効果を使用するデバイスまたはデバイスの列である。例えば、太陽または光起電力セルは、シリコンウエハ太陽セル、非晶質シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコン、テルル化カドミウム、またはセレン化/硫化銅インジウムなどの材料を用いる薄膜太陽セル、光電気化学セル、ナノ結晶太陽セルおよびポリマーまたはプラスチック太陽セルとすることができる。プラスチック太陽セルは、塗装可能な、スプレー可能なまたは新聞紙のように印刷可能なロールツーロールであると当技術分野で周知である。
【００３５】
「太陽エネルギー生成デバイス」は、地上または車上とすることができる。車上太陽エネルギー生成デバイスは、例えば、車の製造プロセス中もしくはオーバーレイ補強中に乗用車に取り外せないように貼るもしくは取り付けることができ、またはそれらは、例えば、スナップ式クリップ、接着剤、磁気結合、固定ネジ取付けシステム、Thule型固定および同様のものの1つまたは組合せを使用して、取り外せるように貼ることができる。
【００３６】
地上太陽エネルギー生成デバイスは、太陽エネルギーの収集を可能にし、その設置が安全性リスクをもたらさないまたは規則によって許可される任意の表面に貼り付けることができる。例えば、それは、その存在が交通の流れを妨害しないまたは安全性リスクをもたらさない道路の一部分に、道路の近くに、および道路上または道路の近くの任意の道路物体上に置くことができる。道路物体の例は、交通標識、例えば、交通信号灯、ガードレール、建物および同様のものである。地上太陽エネルギー生成デバイスは、地面内に数フィートの深さで取り外せないように貼るもしくは取り付けることができ、時には基礎内に設置することができ、またはそれらは、例えば、スナップ式クリップ、接着剤、磁気結合、固定ネジ取付けシステム、磁石、金属構造に対する締め金および紐、Thule型固定および同様のものの1つもしくは組合せを使用して、容易に取り外せるように貼ることができる。
【００３７】
本発明の例となる実施形態の記述が、次に続く。
【００３８】
本発明の一実施形態は、FastLaneのような既存のハイウェイシステムで使用するまたは車の広範囲な携帯型太陽エネルギー収集ネットワークを創出するために車に太陽および風力電力収集デバイスを貼るための完全に独立したプログラムとして実行するとき、無料または有料で、預託ありまたはなしで、恒久的にまたは一時的に設置される風力および太陽エネルギー収集デバイスの車設置によってもたらされる電力の収集および分配と組み合わされる、主要道路およびハイウェイに沿っておよびその中央分離帯を走る、風力タービンおよび太陽電力配列の線を提供する。車の所有者に容易に装備され、補償されるべき太陽ネットワークエネルギー収集および分配システムを活用することを可能にさせる、太陽電力を収集する目的で車のために設計された太陽配列を設置された数百万の車によって増強される、数十万マイルの長さの太陽電力収集ネットワークインフラを潜在的に創出する、主要道路およびハイウェイ上のまたは隣接する「車アレイ」に、車を加えることができ、彼らの車システムによって収集される電力を通じて彼らが参加するために、太陽配列の、車および線の、両方のセットの大部分は、グリッドならびに個々の家庭、公共のインフラおよび事業への電力供給に便利であろう。本発明はまた、太陽電力を米国で2桁の全体のエネルギー市場占有率に変える可能性も伴っている。さらに、複数直接源または様々なグリッド相互接続点に容易に接続される、統合化小型風力電力インフラに対する必要性がある。小型風力生成デバイスの中央分離帯および路肩の外側への設置を通じての公的および私的ハイウェイの使用は、多くの利点を提供する。第1に、私的ハイウェイおよび地方自治体は、既存の保守要員も、道路の特定の部分に沿って風力生成システムを設置するために訓練することができる請負インフラ整備提供者との既存の関係も有する。第2に、風力電力生成システムは、小型で無騒音にすることができ、既存の中央分離帯で分離されたハイウェイの両側の間の中央分離帯に適合するほど十分に小さくできる。第3に、ハイウェイまたは他の道路の使用は、1マイル当たり500を超える風力生成デバイスも可能な、1マイル当たり多くの風力生成デバイスの設置を可能にする。第4に、デバイスによって生成されるエネルギーは、個々の給油所におけるかまたはハイウェイもしくは道路に隣接して都合良く置かれた水素変換プラントにおける水素変換を利用して、家庭への電力供給またはハイウェイに沿った給油所のための水素の電気分解のためのクリーンな電力などの、ハイウェイの道筋に沿った家庭または事業に直接分配されてもよい。第5に、太陽、地熱および他の熱変換技術などの他のクリーンエネルギー源は、風力電力収集、生成された電力の貯蔵および転送の数マイルの接続の潜在能力を通じて、適所にある「グリッド」と一緒にまたは協力して複数源クリーンエネルギー「電力グリッド」を創出するために使用されてもよい。第6に、これらのインフラは、風力電力発電機会社に利益をもたらし、道路所有者は、賃貸または地役権収益を通じて、環境と同様クリーンエネルギー生産のためのサービス提供者経済を生成する安定で、一貫したインフラプロジェクトを提供する。第7に、道路は、風の一貫した源であり、小型風力エネルギー捕獲生成デバイスを地面に近づけることによって、小型無騒音渦巻またはらせん式タービンなどの風力エネルギー捕獲デバイスは、そのデバイスが、通過する車によって生成される風力エネルギーも既存の流れも捕獲できるようにする。第8に、このシステムによって生成される電力はまた、既存のグリッドインフラの非常に近くに位置する多くの異なる、都合の良い点においてグリッドシステムに接続されてもよい。この固定システムは、携帯型の、半恒久的または恒久的小型風力タービンが主要道路およびハイウェイへの入口地点においてまたはその近くで車に貼られることを可能にする、本車システムおよび太陽システムで収集された電力の設置、保守、請求および預託を配置するために協力しておよび無料で利用することができる。車の所有者は、風力タービンデバイスまたは複数のデバイスを彼らの車に設置するために料金をほとんど支払わなくてもよい。風力タービンエネルギー生成システムデバイスの安全な収益を確保する車所有者からの預金は、参加する車所有者の金融機関を通じてまたは現金預金を通じて確保されてもよい。参加する車所有者、タービン設置業者、道路を管理する道路所有者または地方自治体および設置されるタービンの所有者はすべて、エネルギーが個々の車によって生成され、その電気が指定された、アクセスが容易な、車風力システムネットワーク電気収集ステーションまたはサブステーションで処分された後、生成され、貯蔵され、グリッドに転送されるまたはシステムによる直接分配経由のエネルギーから収益の分け前を受け取ってもよい。このモデルは、車の運転手が、彼らの車で風力エネルギーを生成し始めるために、かなりの時間または財源を費やす必要はないという状況を創出する。このモデルは、活用するために数千マイルもの道路への設置および車へ配置される数百万もの設置のための風力エネルギー生成デバイスの広範囲の分配のための使いやすい形式を創出する。風力および太陽電力システムの両方は、異なる条件のもとでエネルギーを収集するので、このインフラおよび分配計画内で太陽および風力電力システムを組み合わせることによって、無料のクリーンエネルギー分配ネットワークの創出が、達成される。2つの収集システムを有することによって、もし1つの方法が、特定の時間に効率的でないならば、そのときにはもう1つの方法が、その時間にそれがエネルギーを収集するのに効率的である条件をなお有してもよい。従って、この大規模な道路のインフラに沿った風力および太陽の両方のエネルギー収集システム源の配置は、より一定で、安定なクリーン電力インフラを提供する能力を高める。
【００３９】
本発明の一実施形態は、エネルギー生成および分配のための道路システムであって、
複数の地上風力エネルギー生成デバイスと、
1つまたは複数の道路と、道路システム電気グリッドとを含み、
ここで地上風力エネルギー生成デバイスの実質的にすべての各々は、道路システム電気グリッドに電気的に接続され、道路の1つの一部分にまたは道路の1つもしくは複数の近くに置かれ、それによって大気の風からのエネルギー生成に加えて、通過する車から創出される風からのエネルギー生成を可能にする。
【００４０】
典型的には、地上風力エネルギー生成デバイスの実質的にすべての各々は、道路の1つの一部分にまたは道路の1つもしくは複数から約0フィートと約100フィートとの間内、約0フィートと約80フィートとの間内、もしくは約0フィートと約60フィートとの間内に置くことができる。さらに典型的には、それらは、道路の1つの一部分にまたは道路の1つもしくは複数から約0フィートと約40フィートとの間内とすることができる。好ましくは、それらは、道路の1つの一部分にまたは道路の1つもしくは複数から約0フィートと約25フィートとの間内とすることができる。さらに好ましくは、それらは、道路の1つの一部分にまたは道路の1つもしくは複数から約0フィートと約10フィートとの間内とすることができる。
【００４１】
本発明は、公的または私的道路に沿って全長数千マイルも続く風力タービンのネットワークと組み合わされる、相互接続された太陽パネルまたは薄膜の連続的なまたは半連続的な線に関する。エネルギー収集システムの配置は、固定された静止システムならびに道路およびハイウェイを走行する車に取り付けられる移動システムの両方であろう。ハイウェイもしくは往来のある道路上のまたは隣接した太陽電力収集ネットワークを走らせることによって、太陽電力収集ネットワークは、公的および私的実在物のグリッド相互接続ならびに局所的電力供給の両方への容易なアクセスを有するであろう。太陽エネルギー収集技術における新しい進歩は、この種の電力収集線システムが、電力生成のためにもっと柔軟で、多様で、費用効率の高い仕方で配置されることを可能とし、結果として、実在物に直接または既存のグリッド電力システムとの相互接続を通じて電力を供給してもよい、数ギガワットの可能性を持つ太陽エネルギー分配電力ネットワークの発展をもたらす。中央分離帯、側部または路肩もしくは車線分離帯などに配置された、この道路太陽「線配列(line array)」は、DC電流を生成するシステムを創出し、それは次いでインバータを通過し、AC電流および電圧に転換する。電力はまた、配置され、それらの車に継ぎ目なく取り付けられた携帯型または常設型太陽電力収集デバイスを設置され、トランク内、車の内部に保管でき、もしくは車の外部に取り付け可能な連関した電池パックを含む、車のネットワークによって、システムに供給もされる。地役権、賃貸または購入指定権を通じて、長く伸びた連続的な利用可能な公的および私的道路を利用する、無騒音から低騒音の小型風力タービンは、数千マイルもの相互接続された風力タービン電力生成の連続的および半連続的ネットワークを創出する。風力タービンは、ハイウェイまたは主要道路の中央分離帯、路肩または少しはずれたところに取り付けられてもよい。この配置は、それらの風力電力生成デバイスを自動車に貼ることによって風力電力を生成するために無騒音から低騒音の小型風力タービンを使用する、無料の設置の組とともに進んでもよい。利用可能な公的および私的道路に沿って走行する自動車の大きな一団はそれぞれ、風力電力収集デバイスを貼られてもよく、これらのデバイスから引き出されるエネルギーは、車の要素に直接電力を供給するために使用されてもよく、または燃料、商品のクレジットを得るために使用されてもよくもしくは通貨のために売られてもよい。休憩施設およびサービスステーションは、すべての小売店と一緒に、自動車の所有者にとって容易な購入および設置のためにこれらの車風力生成システムを利用できるようにすることができる。エネルギーが固定および車配置から預けられる電力貯蔵所、設置領域ならびに請求システムは、効率を上げ、インフラ費用を節約するために、固定および車配置設置の両方にサービスを提供するために組み合わせることができる。
【００４２】
太陽および風力エネルギー収集システムによって生成される電力は、グリッドに接続するためまたは既存のグリッドシステムに接続することなく家庭、企業、またはシステムに電力を供給するための両方に使用できる。生成され、携帯型電池システム内に貯蔵される電力は、線配列パネル出力と同じまたは異なる相互接続および直接分配の点で設計し、設置できる、電力貯蔵所でのネットワーク電力システムに転送できる。電力は、電力量計によって記録を取られ、家庭もしくは事業負荷によってすぐに消費されるか、または一般的なユーティリティグリッドネットワークに送り出される。ユーティリティ計量器が、逆に回転する、または2つの計量器が、入ってくるおよび出ていく電力を記録するために使用される。インバータは、ユーティリティ電力の安全性不良の場合には自動的に停止し、ユーティリティ電力が復旧するときには自動的に再接続する。太陽電力配列および固定風力タービンは、主要道路の中央分離帯、路肩または隣接してすぐ近くを走る部分に置くことができ、利用できる道路の数十万マイルもの可能な設置面積とともに、グリッドへの容易なアクセス、容易な保守アクセスならびに家庭および事業へ直接電力供給する機会などの、多くの便利さを提供する。
【００４３】
本発明は、一実施形態によると、太陽電力生成デバイスが、公的および私的道路に沿って一緒にネットワーク化されて、今までに建設された中で最大の連続的および半連続的太陽電力生成および分配システムを創出する、大規模な太陽電力生成インフラシステムの創出に関する。この特定の実施形態は、中央分離帯、路肩および車線分離帯に取り付けられ、配置され、電池パックシステムを通じてまたは次いでグリッド相互接続のための一種のインバータもしくは電力使用者への直接分配のための別種のインバータに接続されるまたは一緒にネットワーク化される、ほとんど連続的な太陽パネルならびに/または薄膜および「太陽塗装」を想像する。インバータを使用することは、インバータの特定の型に応じて、グリッドシステムへのまたは局所的に分配される電力使用者への太陽生成電力の接続を可能にするために、電力調節を太陽生成電力に応用する。インバータに接続される前に、連続的な太陽「細片配列」が、単一の電力源変更ユニットに接続される、または平行線接続で単に一緒に結合される場合もまたあってもよい。どんなネットワークインバータが使用されてもまた、グリッドまたは顧客へのシステムによって生成される電力とインバータとの間に電気計器が設置される必要があってもよい。大部分の太陽収集配列と異なり、このシステムでの配列の実施は、地面近くに、いくつかは地面、車線分離帯またはガードレールの上に取り付けられ、ハイウェイおよび道路配置の環境的制約に適合するためおよび保守要員のための容易なアクセスを可能にするように、10から15フィートにすぎない高さになるであろう。これらの太陽「細片配列」は、グリッドシステムが機能しなくなるという場合には、電池支援または予備電力システムとともに並列に一緒に接続されてもよい。並列「細片配列」システム電力配置および分配点は、局所的な使用場所およびグリッド点へのアクセスに基づくであろう。「細片配列」システムは、電池システムを通じて一緒にネットワーク化されるまたは次の最近接細片配列平行線もしくは電池貯蔵施設にまたは必要に基づいて局所的な電力分配使用者に電気を渡すために並列に配線される、局所的な細片配列からグリッドに供給するためのスイッチを含んで自動化されてもよい。この数十万マイルもの実施の効果は、太陽およびおそらくは他のクリーン電力エネルギー源の副グリッドを形成することであり、ここでそれぞれの分配または相互接続点は、請求目的のために正確な電気使用量を測定するためにグリッドまたは直接分配顧客システムへの電気の入口点におけるまたは近くの標準的な電力計で測定されてもよい。好ましい実施形態では、ソーラーストリップアレイは、中央分離帯内のハイウェイシステムに地表面で、または中央分離帯障壁の上部に、または風力タービンなどの中央分離帯内の他のクリーン電力収集デバイスの上部に配置される。太陽起電力塗装システムは、塗装された車線分離帯からエネルギーを収集するであろうし、太陽膜は、ガードレールに取り付けられるであろう。これらの混合システムはまた、路肩でまたはその近傍でおよび料金所でまたはその近傍での設置に最も有効であるとして使用もされるであろう。細片配列は、グリッドシステムでのまたは直接分配を通じての使用のために電気を適切に調整するために、一緒にネットワーク化され、次いで電力線を並列で走らせることまたは電池貯蔵によって、次いでインバータを通じて連結されるであろう。電力線は、源に直接接続されてもよく、または特定の実施の物理的特性ならびに私的な、地域の、州のおよび連邦政府の規則および仕様に基づいて適切な分配点まで埋設されるもしくは架線されてもよい。車太陽エネルギー収集システムは、「線配列」システムと協力して走り、それに関して無料であるように作られる。数百万の車の可能な配置により、その所有者は、今までに建てられた中で最大の半連続的な太陽電力生成ネットワーク設置および分配システムの1つを創出する車太陽エネルギー収集ネットワークシステムに参加する、およびそれによって補償されることを選択した。この特定の実施形態は、車所有者に対してほとんど料金なしでこれらの太陽エネルギー収集デバイスを設置される、太陽パネルの付いた、薄膜および「太陽塗装」の取り付けられたならびに配置された数百万の車を想像する。装置の取得費用は、ネットワーク所有者によって負担され、彼らは、ネットワークシステムのための車設置実在物、道路またはハイウェイ地方自治体所有者ならびに電力分配および請求貯蔵所を含むネットワークに参加するための経済的または戦略的自発性を有する様々なパーティと協力して働く、または同じパーティであることもできる。本明細書で太陽および風力エネルギーについて述べられる設置システム、請求システムおよび支払システムは、単一の統合されたネットワークに結合することができる。風力エネルギー収集インフラシステムを組み込むための特定の実施形態は、ほぼ無騒音の小型風力電力生成デバイスが、公的および私的道路に沿って一緒にネットワーク化されて、今までに建てられた中で最大の連続的および半連続的風力電力生成および分配システムを創出する、大規模な風力電力生成インフラシステムの創出に関する。この特定の実施形態は、中央分離帯に取り付けられ、電池パックシステムを通じてまたは次いでグリッド相互接続のための一種のインバータにもしくは電力使用者への直接分配のための別種のインバータに接続されるまたは一緒にネットワーク化される、1マイル当たり500の風力タービンを想像する。インバータを使用することは、インバータの特定の型に応じて、グリッドシステムへのまたは局所的に分配される電力使用者への風力生成電力の接続を可能にするために、電力調整を風力生成電力に応用する。インバータに接続される前に、複数タービンが、単一の電力源変更ユニットに接続される場合もまたあってもよい。どんなネットワークインバータが使用されてもまた、電気計器がグリッドまたは顧客へのシステムによって生成される電力とインバータとの間に設置される必要があってもよい。大部分の風力収集タービンと異なり、このシステムでのタービンは、地面の近くに取り付けられ、通過する乗用車によって生成される風を捕まえるためおよび保守要員のための容易なアクセスを可能にするように、10フィートにすぎない高さになるであろう。風力タービンのポッドは、グリッドシステムが機能しなくなるという場合には、電池支援または予備電力システムと一緒に共に接続されるであろう。ポッドシステムは、局所的な使用場所およびグリッド点へのアクセスに基づくであろう。ポッドシステムは、局所的なポッドでのグリッドに供給し、次の最近接ポッドにまたは必要に基づいて局所的な電力分配使用者に電気を渡すためのスイッチを含んで自動化されてもよい。この数十万マイルもの実施の効果は、風力およびおそらくは他のクリーン電力エネルギー源の副グリッドを形成することであり、それぞれの分配または相互接続点は、請求目的のために正確な電気使用量を測定するためにグリッドまたは直接分配顧客システムへの電気の入口点におけるまたは近くの標準的な電力計で測定されてもよい。好ましい実施形態では、小型らせんまたは二重らせん設計の風力タービンは、車が通過するときに車によって生成される風を活用するために、中央分離帯または路肩に置かれる。この種の風は、風力タービン事業では「ほこりっぽい」または一様でない風として知られているが、しかしらせんまたは二重らせん式風力タービンは、風が反対方向に向かっている交通の気流から交差方向にあるときでさえ、電力を生成するためにこの条件を活用するのに適している。この条件は、らせん式タービンをスピードアップさせるであろうが、一方それは風車式タービンのエネルギーを効率良く生成する能力を妨げる可能性がある。この実施形態はまた、ほぼ無騒音の小型風力電力生成デバイスが、有料道路について設計されたFastLaneに似た特定の車線または混んでいる道路への局所的なアクセス点を通じてデバイスの取得を確保する車に貼られる、大規模な風力電力生成インフラシステムの創出に関する無料の配置へ協力して進みもする。携帯型風力電力タービンシステムパックは、小型風力タービンおよび電池充電システムから成る。タービンは、既存の乗用車電池もしくは電気自動車電池に電荷を提供するために測定されてもよく、またはそれは、分離したユニット電池に収集されてもよく、それは、明かりが電池を表示するときはいっぱいであり、そのときは通行料費用に対するクレジットのためまたは現金クレジットのためシステム電気貯蔵所への電力の預託のための引き渡しに利用できる。携帯型風力タービンデバイスは、設置するのに1分未満しかかからないほど素早い磁石または補強システムを使用して、車のフード、上部、側部、後部バンパーまたは車台に設置されてもよい。電池パックは、デバイスの隣にまたは車のトランク内に貯蔵されてもよい。
【００４４】
風力タービンは、プロペラ、らせん、二重らせんまたは三重らせん式の風力タービンでもよい。風力タービンネットワーク分配または保守センターにおいては、個々の車風力システム電池は、インバータへの接続によってそれらの収集された電力を抜かれ、次いで車の所有者または使用者は、その使用者の電子口座へのクレジットを通じて、収集されたエネルギーに対してクレジットされ、それは、既存のFastLane口座と併合されまたは別々に監視され、維持されることも可能である。取引はまた、現金またはクレジットカードに基づいて取り扱われてもよい。インバータによって処理される電気は次いで、一種のインバータを使用してグリッドに分配されて戻されるまたは別種のインバータによって直接分配される。両方の分配方法は、正確な請求を達成するために、計量器で測定される。請求収益は次いで、残りの利害関係者、即ちデバイス、道路および設置を所有する会社ならびに電力保守会社によって分けられる。このプロセスで補償されるもっと多くの下請業者があってもよい。1つのパーティがシステムプロセスの複数部分を制御するという場合には、または道路もしくは公的ハイウェイが補償されないという場合には、補償されるパーティはまたもっと少なくてもよい。
【００４５】
2つのシステム、風力エネルギーおよび太陽エネルギー収集システムは、いくつかのまたはすべての電力貯蔵所地点、保守ステーションおよび請求システムを共用することができる。特定のエネルギー分配貯蔵所は、グリッドシステム内での使用のためにエネルギーを貯蔵する、送るおよび再調整するようにまたはネットワークから電力を求める実在物への直接分配に電力を供給するようにシステム内に設計されてもよい。
【００４６】
分配点、道路システムに沿った固定太陽および風力設置ならびに車上のおよび彼らの車上の風力エネルギー収集デバイスを得るために支払う必要のない車の所有者のための携帯型太陽および風力エネルギー収集デバイスとして道路を使用することの概念は、クリーンエネルギーの分野に対する全く新しい革新であり、ここで固定設置および車エネルギー収集システムの両方を通じて太陽および風力エネルギー収集および分配システムを走らせるためのインフラは、道路分配点を通じて容易にアクセス可能である。
【００４７】
図1は、道路に沿った固定風力タービン配列を含む、道路システム実施の一部分を例示する。これらの10フィート二重らせん型風力タービン発電機(項目1)は、線形等距離分配で、風力タービン発電機の任意の連続した対が、路肩(項目3)の縁で連続的な列に沿って約15フィート離れて(項目2)、または道路の中央分離帯即ち中央仕切り部(項目5)内に置かれる。風力タービン発電機は、地面内に数フィートの深さで取り付けられ、ときには基礎内に置かれるか、または磁石、金属構造に対する締め金およびひもを通じて固定される(項目4)。らせん型風力タービン発電機は、単一方向の風に依存してはおらず、それは良いことであり、なぜなら通過する車から創出される風は、一様でない複数の方向にまたは道路の中央分離帯地点では交差方向(項目6)にさえ来て、特に二重らせん型のらせん型風力タービン発電機は、これらの条件で良好に働くのに適しているからである。二重らせん風力タービン発電機はまた、動作時に比較的無騒音でもあり、そのことはこれらのタービンを人間の非常に近くで使用することを可能にする。これらの二重らせん型風力タービン発電機は、1つまたは複数のタービンが個々のタービンおよびタービンの集団の電力生成に適した単一の電池または電池の配列に供給する状態で、エネルギー収集チェーン内で一緒に連結される。単一の道路実施に沿って、多くの、例えば数千の電池配列があってもよい(項目7)。
【００４８】
例えば風力タービン発電機によって生成される電力が、ユーティリティグリッドシステムに配送されるか、家庭もしくは事業に直接分配されるか、または例えばピークエネルギー需要時における後の使用のために、より大きな電池配列によって、もしくは水素へ変換するための風力エネルギーの使用および次いで車もしくはグリッド電力使用のために水素燃料電池を使用して水素をエネルギーに戻す変換を通じて貯蔵されるとき、例えば1つまたは複数の風力エネルギー生成デバイスから生成されるエネルギーを貯蔵する地上エネルギー貯蔵システム、例えば電池または電池配列の電気エネルギーは、インバータに供給され、次いで電力計を通過させることが可能である(図5を参照)。
【００４９】
図2は、道路に沿った固定風力タービン配列を含む、道路システム実施の一部分を例示する。ここでは、5フィート二重らせん型風力タービン発電機(項目11)の使用が示される。典型的には、これらの5フィート二重らせん型風力タービン発電機は、10フィート二重らせん型風力タービン発電機よりも少ないエネルギーしか生成できないが、しかしそれらはより小さいので、それらは、5から7フィートまたはそれより少なく離れている必要があるだけである。従って、それらは、道路に沿ってより高密度で使用できる。10フィート品種はより高く上にあるので、5フィート品種は、10フィート品種設置内に設置されてもよく、両方のタービンは、積層効果を創出しながら同じ道路に沿って事実上並んで動作してもよい。一般に、異なる寸法のタービンがそれら自身の高さで機能する、この積層分配は、風力タービン発電機が約25フィートから下へ約数マイクロメートルまでの高さを有する状態で使用できる。電池配列、インバータおよび計量器を使用することならびに電力をグリッド、直接分配または予備貯蔵に分配することの確立した概念は、すべての寸法のタービンに対して有効に存続する。タービンは、道路風条件、道路設計制約、ユーティリティグリッドへのアクセス、電力貯蔵へのアクセスおよび直接分配源へのアクセスに基づいて、全体の連続した仕方で(項目31)または半連続的な仕方で配置されてもよい(図5を参照)。
【００５０】
図3は、1フィート二重らせん型風力タービン発電機(項目12)、1インチ二重らせん型風力タービン発電機(項目13)および1マイクロメートルから数マイクロメートル高さの二重らせん型風力タービン発電機(項目21)の連続的な配置を例示する。より小さな風力タービン発電機は、大きな風力タービン発電機よりもより多数の風力タービン発電機が所与の領域内に配置されることを可能にする。フィート長のタービン(項目1)は、連続的または半連続的設置においてそれぞれのタービンに対する配置の地形および角度に応じて1.5フィート以下だけ離れて配置されてもよく、一方ミクロン長のタービンは、1平方フィートの上に数百万で配置することができる(項目41)。
【００５１】
図4は、風力タービン発電機の基本的動作を妨げない風力タービン発電機の部品、例えば項目22によって示される部品で成形されてもよい、シリコン薄膜などの太陽収集光起電力材料で覆われてもよい、らせん型風力タービン発電機(項目14)を例示する。収集される太陽エネルギーは次いで、中心棒(項目32)に供給され、風力タービン発電機の基部(項目38)に運び下ろされ、そこでそれは次いで、産業に典型的な配線を通じて地上エネルギー貯蔵システム、例えば電池パックまたは電池配列配置内へ送ることができる。
【００５２】
図5は、道路の中央分離帯(項目15)および路肩(項目23)に沿って積層設計で実施されるらせん型風力タービン発電機を例示する。風力タービン発電機から生成される電力は、ユーティリティグリッド(項目81)、家庭または事業の直接電力(項目83)、車の電力供給(項目82)か補助電池配列内に貯蔵され、もしくは電気分解プロセスを使用して水素を形成し、水素を貯蔵し、水素内に貯蔵されたエネルギーを解放する、即ち電力を生成するための水素を変換するために電力を使用することができる水素施設(項目84)へ分配される(項目8)前に、電池配列(項目33)に、次いでインバータ(項目34)に渡され、計量器(項目35)を通じて登録される。水素施設は、例えば緊急時にまたはピーク需要時に、貯蔵された水素から電力を生成できる可能性がある。
【００５３】
図6は、電力を電池配列(項目33)に、次いでインバータ(項目34)に配送し、電力計(項目35)で登録され、次いでユーティリティグリッド(項目81)、直接分配(項目83)、補助電力貯蔵(項目84)または車使用(項目82)に電力を分配する(項目8)、単一の一様な高さのタービンシステムとして実施される、らせん型風力タービン発電機(項目14)を例示する。
【００５４】
図7は、風力エネルギー生成デバイス、例えば風力タービン発電機(本明細書ではまた「風力タービン」)(項目16)によって生成される電気エネルギーまたは電力の、道路システムを通る流れを概略的に例示する。風力タービンは、接続された配線を通じて1つまたは複数の地上エネルギー貯蔵システム、例えば電池配列(項目33)に渡されるエネルギーを生成する(項目16)。エネルギーは次いで、DC形態での電池から、電気をAC形態に変更し、電気を分配点によって必要とされる仕様に調整する1つまたは複数のインバータ(項目34)に渡され、そこでそれは、計量器(項目35)を通され、次いでユーティリティグリッド(項目81)、1つまたは複数の車(項目82)、家庭または事業などの直接分配点(項目83)、電気もしくは水素電気分解機械の燃料供給または水素変換電気分解もしくは補助電池配列貯蔵を通じてのさらなる貯蔵(項目84)に分配される。
【００５５】
図8は、太陽パネルを例示し、それはまた、道路の側部(項目3)および中央分離帯(項目5)に沿って配置される、裏打ちされた太陽膜(項目100)の連続的な細片でもよい。太陽膜は、それらが製造プロセス中に適合するように切断可能であり、数マイルもの連続した膜に印刷可能であるので、実施がより容易である可能性がある。いくつかの新しい膜はまた、シリコンを使用しておらず、Nanosolar(nanosolar.com)によって開発されたそれらなどの新しい種類の太陽膜を創出するためにナノ技術も使用している。数マイルもの膜を製造するまたはより小さな切片をいろいろな長さおよび幅で切断する能力は、個々の道路実施における要因である道路破損、交換、保守ならびに物理的および政治的建築制限を考慮すると好ましい。パネルもしくは裏打ちされた膜は、中央分離帯ガードレール(項目51)もしくは路側ガードレール(項目52)に取り付けられてもよく、または深さもしくは杭打ち技術を通じて地面内に固定された、デバイスを支持するレールもしくはビームに組み立てられてもよい(項目53)。パネルまたは膜の表示部は、物体周りの特別注文形成、ピラミッド構成(項目54)、空に向いた平坦面(項目55)、鏡の付いた側部(項目56)、または太陽光線との直接接触への太陽収集材料のアクセスを最大にするために建てられる電子傾斜(項目57)を含んでもよい。
【００５６】
図9は、道路の側部および中央分離帯のガードレールなどの一様なおよび非一様な形状の既存の構造物の上に、道路に沿って太陽収集材料の密接した(項目101、102、および103)および連続的な(項目101)または半連続的な(項目104)実施を提供するために、どのように太陽膜が設置の特定領域に対して設置場所で成形することができるかを例示する。
【００５７】
図10は、本明細書では太陽起電力塗装と呼ばれる、スプレー式太陽電力セルの使用を例示し、それは、現在の太陽セル技術よりも5倍効率が高い可能性があるエネルギー収集材料を創出するために、量子ドットをポリマーと混合するためにナノ技術を利用するスプレー式太陽電力セル材料を使用して、太陽エネルギーおよび赤外線の熱の両方を集めるために、車線マーカーのように道路それ自身の上に(項目105)、またはガードレール(項目51および52)の上にスプレーされてもよい。スプレーされた材料は、スプレーされた材料によって収集されたエネルギーが、電池配列およびインバータに、次いでユーティリティグリッド、直接分配または補助貯蔵などのエネルギー分配点に転送されるように、貯蔵地点が効率良く計画された、太陽膜およびパネルに似た導電性インフラをその下に有するであろう(図5を参照)。
【００５８】
図11は、ガードレール上に形成された裏打ちのある太陽膜(項目106)およびスプレー式太陽材料によって補完される、連続的な仕方で路側車線に配置される太陽パネル(項目100)を例示する。各種の太陽技術が、道路システムに沿った太陽エネルギー収集材料の総合的および連続的または半連続的実施を実施するために、一致して使用されてもよい。太陽パネルは、それはまた太陽膜でもよいが、道路マーカーのようにスプレーされる、スプレー式太陽電力セル、「太陽塗装」(項目105)と一緒に道路の側部および中央分離帯に配置されてもよい。これらの道路マーカーはまた、被覆および電力収集の可能性を最大にするために、道路上で特に路肩でもっと広く使用されて、配置されてもよい。
【００５９】
図12は、道路マーカーのようにスプレーされる、スプレー式太陽電力セル、「太陽塗装」(項目105)と一緒に道路の側部(項目100)および中央分離帯に配置される太陽パネルを例示し、それはまた太陽膜でもよい。これらの道路マーカーはまた、被覆および電力収集の可能性を最大にするために、道路上で特に路肩でもっと広く使用されて、配置されてもよい。収集された電力は、配線接続を通じて電池(項目33)へ、次いでインバータ(項目34)へ、および次いで、ユーティリティグリッド(項目81)へ、家庭もしくは事業(項目83)へ、車(項目82)へまたは補助エネルギー貯蔵もしくは水素施設(項目84)へ分配される(項目8)エネルギーの量を登録する計量器(項目35)へ転送される。
【００６０】
図13は、道路システムにおける太陽エネルギーの収集から分配までのステップを定義する流れ図を例示する。太陽パネル、裏打ちのある太陽膜およびスプレー式太陽電力セルなどの1つまたは複数の太陽収集デバイスは、連続的または半連続的構成で道路に沿って設置される(項目100)。太陽エネルギー生成デバイスは、太陽エネルギー収集産業では標準的であるような電池および電池配列(項目33)を有効に活用するために、配線および入出力接続経由で道路システム電気グリッドを通じてネットワーク化される(項目9)。電池内に貯蔵されたエネルギーは次いで、分配点へのエネルギー伝送を調整するために、1つのインバータまたは複数のインバータ(項目34)を通される。エネルギーが分配点に渡されると、その点に提供された電気は、電力量計の使用を通じて計られる(項目35)。配送されてもよい分配点は、ユーティリティグリッド(項目81)、車(項目82)、事業または家庭への直接分配(項目83)、水素電気分解および貯蔵施設または電池貯蔵施設(項目84)を含む。
【００６１】
図14は、道路システムに沿った風力および太陽の両方のエネルギー収集システムの協力した実施の統合を例示する。そのシステムは、エネルギー収集デバイスに隣接しておよびその中にさえ、並んだ風力および太陽の両システムの設置を含む。風力エネルギー収集デバイスは、道路の中央分離帯および路肩に沿って積層設計で実施される(項目150)。デバイスから生成される電力は、グリッドに、家庭もしくは事業の直接電力に、車の電力供給にまたは補助電池配列内に貯蔵されるもしくは電気分解プロセスを使用して水素に変換することによって貯蔵され、非常事態を含むであろうようなときに電力が必要とされるまで保管され、もしくはピーク需要時にグリッドシステムもしくは直接分配使用に売られるべく戦略的に保管されるために分配される(項目8)前に、電池配列(項目33)に、次いでインバータ(項目34)に渡され、計量器(項目35)を通じて登録される。風力エネルギー生成デバイスはまた、太陽エネルギー生成デバイスで覆われてもよく、即ちそれらは、タービンの基本的動作を妨げないデバイスの部品に成形されてもよい、薄膜またはスプレー式太陽電力セル(「太陽塗装」)などの太陽収集材料で覆われてもよい(項目107)。薄膜太陽パネルはまた、小型の、例えばマイクロメートル寸法の風力エネルギー生成デバイスと組み合わされてもよい(項目108)。収集される太陽エネルギーは、風力電力が利用できないときには、風力エネルギー生成デバイス、例えばらせん型風力タービン発電機に直接電力を供給し、風が利用できるときには、らせん型風力タービン発電機のタービンをより速く回転させるために使用することができ、または収集された太陽電力は、中心棒に供給され、タービンの基部に運び下ろされ、そこでそれは、産業に典型的な配線を通じて、電池パックもしくは電池配列配置(項目33)へ、次いでインバータ(項目34)、計量器(項目35)へ送られ、次いで上述のように分配される。風力システムは、設計された領域が道路に沿った風力および太陽の両方の電力システム実施のために割り当てられる無料設置の一部分である。風力システムと一緒の太陽システムは、道路に沿って連続的なまたは半連続的な仕方で設置される、太陽パネル、裏打ちのある太陽膜およびスプレー式太陽電力セルなどの1つまたは複数の太陽収集デバイスから成る。太陽エネルギー生成デバイスは次いで、太陽エネルギー収集産業では標準的なような電池および電池配列(項目33)を有効に活用するために、配線および入出力接続を通じてネットワーク化される。
【００６２】
図16は、図14で述べられるような風力(項目16)および太陽(項目100)の両方のエネルギー生成デバイスが、ユーティリティグリッド(項目81)、車(項目82)、家庭および事業の直接分配(項目83)に分配される、または大きな電池配列を通じてもしくは電気分解を通じて水素の創出を通じて圧縮タンク内に保管されるべき水素への変化を通じて貯蔵されるエネルギーとして利用される(項目84)前に、それらのエネルギーを電池(項目33)に次いでインバータ(項目34)に転送し、次いでエネルギーの量を計量器(項目35)を通じて登録する、流れ図を例示する。
【００６３】
図17は、料金所、休憩施設、出口または他の場所に置かれてもよい公認のサービスステーションおよび電力貯蔵所(項目1001)において、車、例えば自動車(項目1000)に設置されている、携帯型小型らせんタービン風力エネルギー収集シート(項目109)の実施および設置を例示する。いったん車および所有者がシステムに登録されると、(1つまたは複数の)太陽収集ユニットは、車の運転者によって自分自身で設置されてもよくまたは訓練を受けたサービスセンター係員(項目1002)によって設置されてもよい。らせんタービンシートユニット(項目109)は、車の上部、底部または側部に設置することができる。タービンから引き出される電力は、車内で1つまたは複数の車上エネルギー貯蔵システム、例えば電池または電池パック(図18、項目111)内に貯蔵され、それは、いっぱいのときには、自動的にまたはレジ係(項目1003)によって発行される、収集されたエネルギーに対するシステムクレジットのために、サービスステーション(項目1001)に引き渡される。収集されたエネルギーはまた、車の要素に直接電力を供給するために使用されてもよく、所有者は、1つまたは複数の車上エネルギー貯蔵システム、例えば電池または電池パック(図18、項目111)によって収集される電力に対して与えられるであろうクレジットと価値が同じようなこの状況では、車によって使用されるまたは消費される計量電力に対して割引を得るであろう。システムクレジットは、通行料金クレジット、現金支払い、または電力会社および消費財会社を含む参加事業でのクレジットの形態で返済することができる。
【００６４】
図18は、スナップ式クリップ(項目110)、接着剤、磁気結合、車表面と設置シート(項目109)との間の静電気による結合、車生産プロセスまたはオーバーレイ補強中に取り外せないようにまたは取り外せるように取り付けられる固定ネジ取付けシステムを通じて、車に貼られる携帯型らせん風力タービン車設置シートまたははり紙(項目109)を例示する。1つまたは複数の車上貯蔵システム、例えば電力を貯蔵するための電池または電池配列は、車の内部、外部(項目111)、トランクもしくは低部、またはフードの下側にあってもよい。車らせん風力タービン(項目109)は個々に、1ミクロンほど小さいまたは2フィートの長さまで高くてもよい。1つのタービンまたは数百万のタービンが、単一の車設置シートまたははり紙を占有してもよい(項目109)。
【００６５】
図19は、らせん風力タービン設置シートが、車の上部に取り付けられることが意図されるだけでなく、車の下側の領域での設置にもまた利用できることを例示する(項目109)。一様な風の欠如および「ほこりっぽい風」の存在は、動いている車の異なる部分から風力エネルギーを集めるために、らせんタービンの使用を有利におよび有効にする。タービンを固定することに加えて、設置シート(項目109)は、それぞれの個別のタービンの発電機からもたらされる配線から成る、配線のマトリックスグリッド(項目112)を形成する。それぞれのタービンからのマトリックス配線は次いで、1つの統合された配線出力接続で、充電するための電池に引き渡される(項目113)。
【００６６】
図20は、らせん風力収集設置シートまたははり紙(項目109)を配置された車の俯瞰図を、設置シートの合成図と一緒に例示し、運転中は、1つまたは複数の車上エネルギー貯蔵システム、例えば電池または電池パック(項目111)内に貯蔵される風力電力を生成しながら道路に沿って走行し、設置シート(項目109)が設置され、取り除かれてもよいまたはいっぱいに充電された電池が新しい電池のためにスイッチを切られるもしくは再設置されることが可能な料金所サービスエリア(項目1001)を通過する。保守および会計情報もまた、サービスエリアで得られてもよい。
【００６７】
図21は、車風力エネルギー収集システムに対するフローチャートを例示する。フローは、電池または電池配列システム(項目111)とともに、製造された風力らせんタービン設置シートまたははり紙(項目109)の設置(項目1090)から始まる。サービスエリアにおいて車および所有者を登録され(項目1091)、設置された1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスおよび車上エネルギー貯蔵システム(例えば、電池または電池配列)(項目1093)を使用してエネルギーを収集するために道路システムに配置され(項目1092)、車風力エネルギー収集システムの設置の完成する。風力収集システムは、電池または電池配列によって電気として貯蔵されるエネルギーで電池または電池配列を満たす。電池パックは次いで、車および/または所有者で識別される車風力エネルギー収集システムによって収集されたエネルギーが、車および/または所有者に対して登録され、クレジットされるサービスセンター(項目1094)において返却されるまたは交換されてもよい。電池内に収集された電力は次いで、ユーティリティグリッド(項目81)への分配の形態でシステムに分配する(項目8)ために準備され、インバータを通じての電池電力の転送を必要とする。電池電力は、車によって直接利用されてもよい(項目82)。電池電力は、事業もしくは家庭の直接電力供給のためにインバータに接続されてもよく(項目83)、または電力は、補助電池配列内に貯蔵されてもよくまたはエネルギー貯蔵のためにもしくは水素エネルギー要求のために電気分解を通じて水素に変換するために使用されてもよい(項目84)。装置の価値に対して車所有者に何も、または非常に少ししか請求せず、おそらく預金を保護することによって、車所有者は、サービスエリアの登録プロセス中に財政投資を必要とされることなく、クリーンエネルギーの収集に参加することによって彼自身のための価値を創出する動機を得る。
【００６８】
図22は、サービスセンターの訓練を受けた設置者(項目1002)によって車(項目1000)に設置される、資格のあるサービスエリア(項目1001)における、携帯型太陽エネルギー収集システム(項目114)の設置を例示する。太陽設置シート(項目114)は、スナップ式クリップ、接着剤、磁気結合を通じて、車表面と設置シートとの間の静電気によって結合されて、固定ネジ取付けシステムによって、車製造プロセスまたはオーバーレイ補強中の取付けの取り外せないようなまたは取り外せるような設置によって、車に貼られてもよい。電力を貯蔵するための電池または電池配列は、車の内部、外部、トランクもしくは低部、またはフードの下側にあってもよい。太陽設置シートは、車の上部、フード、トランクまたは側部に取り付けられてもよい。
【００６９】
図23は、電力貯蔵所サービスステーション領域(項目1001)での設置時には、クレジットカードまたは他の保証登録/預金システム(項目1004)を除いて、現金取引が生じないことを例示する。装置の価値に対して車所有者(項目1005)に何も、または非常に少ししか請求せず、おそらく預金を保護することによって、車所有者(項目1005)は、財政投資を必要とされることなく、クリーンエネルギーの収集に参加することによって彼自身のための価値を創出する動機を得る。
【００７０】
図24は、道路の道筋に沿ったよく知られた料金所内のサービスエリア(項目1001)の統合と一緒に、道路を下る太陽設置シート(項目114)を備える車の俯瞰図を例示する。風力設置システムに似て、太陽設置シートは、車の外側または内側の電池と結合されてもよい(項目111)。
【００７１】
図25は、1つまたは複数の太陽設置シートおよび電池構成が車に設置される流れ図を例示する(項目1095)。車は、エネルギーを獲得し電池内に貯蔵するために(項目1093)、設置シートが設置され、作動された状態で、システム内に配置され、登録される(項目1092)。電力は次いで、電池内に収集され、電力分配(項目8)のための電気として貯蔵される(項目1093)。電池は次いで、そのすぐの車に測定される電力を供給する、または電池は、サービスセンターで交換され(項目1094)、電池内に収集された電力は、グリッド操作者によって提供される仕様に従って電力をグリッドに対する適切な技術的条件に至らせるインバータを通じて送られた後にグリッド(項目81)に電力を供給するために、または別の車に電力を供給する(項目82)、事業もしくは家庭に直接電力を供給する(項目83)、またはエネルギーを電池などの予備電力形態でもしくは水素を創出するための水の電気分解に供給するために余分な電力を使用することによる水素の製造および貯蔵を通じて貯蔵するために(項目84)、使用される。
【００７２】
図26は、別々に相前後して、ならびに風力および太陽の両方のエネルギーを同時に収集する統合された、単一のシートとして設置されている(項目1096)、携帯型太陽および風力設置シートを例示する。設置、取得および顧客サービスステーションセンター(項目1001)は、先の図と完全に同じように機能する。タービンそれ自身を含むタービンシートの表面は、同じ設置パネルからの太陽および風力エネルギーの同時収集の可能性を最大にするために、スプレー式電力セルをスプレーされてもよい。別法として、太陽材料は、非シリコン膜または標準的なシリコンパネル化構造でもよい。設置シート上の配線は、太陽エネルギーが特定の電池に入り、風力エネルギーがそれ自身の電池に入るように、本来は二重でもよく、またはエネルギーは、同じ電池に入れられてもよい。太陽エネルギーはまた、風力タービンに電力を供給するために使用されてもよく、このようにして電池または電池配列を充電するために使用されている風力エネルギーだけを創出する。
【００７３】
図27は、太陽および風力統合化パネルを設置された車の俯瞰図を例示する(項目115)。これらのパネルは、太陽および風力の両方の収集システムを、単一の設置シート内にまたはシステムに参加する車(項目1000)で機能し、同時に設置される風力のみの設置シートおよび太陽のみの設置シートと別々に組み込んでもよい。設置シートの合成説明図は、付随する太陽収集材料が同じ設置シートの表面内に組み込まれている車に配置された合成形式図面なしに明瞭に分かるには小さすぎるほどのとても小さいらせん設計タービンをもう一度明示する。シートによって収集されたエネルギーは、電池配列(項目111)に転送される。
【００７４】
図28は、太陽および風力設置シート(項目115)を配置され、太陽および風力エネルギー生成デバイスの設置、登録、更新および保守のためにサービスセンター領域(項目1001)に出入りする車の俯瞰図を例示する。システム設置シートは、車に配置されて表示され、合成図は、単一の車設置シートに配置できる大量のとても小さい風力タービンに対する感じを与える。充電された電池(項目111)が、サービスセンター(項目1001)で集められると、電力は、車での直接使用のため(項目82)、ユーティリティグリッドでの使用のため(項目81)、それらがサービスセンターを通過するときに充電された電池を拾得してもよい第三者の車での使用のため(項目82)、家庭および事業の直接電力供給のため(項目83)ならびに予備電池電力としての貯蔵のためまたは水素電力供給システムでの使用のためおよび予備エネルギーの貯蔵のため水素の電気分解を行うために電池エネルギーを利用するため(項目84)、システムから分配される電力を貯蔵し、調整し、伝達し、追跡するために、インバータおよび計量器を使用して分配される。
【００７５】
図29は、風力(項目1090)および太陽(項目1095)の両方の設置シートによって生成されるエネルギーの携帯型車システム(項目1092)への流れを結合させる流れ図を例示し、または太陽エネルギーは、風力エネルギー設置に電力を供給し、電池もしくは電池配列(項目1093)へ流れる一様な、風力エネルギーだけの電力源を創出するために使用されてもよい。車は、エネルギーを獲得し、電池内に貯蔵するために(項目1093)、設置シートが設置され、作動された状態でシステム内に配置され(項目1092)、登録される。電力は次いで、電池内に収集され、電気として貯蔵される。電池は次いで、そのすぐの車に測定される電力を供給する、または電池は、サービスセンターで交換され(項目1094)、電池内に収集された電力は、グリッド操作者によって提供される仕様に従って電力をグリッドに対する適切な技術的条件に至らせるインバータを通じて送られた後にグリッドに電力を供給するために使用されるため(項目81)、または別の車に電力を供給するため(項目82)、事業もしくは家庭に直接電力を供給する(項目83)、または電池などの予備電力形態でもしくは、圧縮して貯蔵され、水素エンジンのために利用されもしくは水素燃料電池技術を使用して電気に変換して戻され、ピークエネルギーの要求が割増価格設定需要を創出する時に第三者に分配されてもよい、水素を創出するため水の電気分解に供給するために余分な電池電力を使用することによる水素の製造および貯蔵を通じてエネルギーを貯蔵するため(項目84)、分配される(項目8)。
【００７６】
図30は、固定および携帯型道路統合化風力および太陽エネルギー収集道路システムの統合を例示する。異なる型の地上および車上太陽エネルギー生成デバイスと一緒の、異なる型の地上および車上風力エネルギー生成デバイスが、概略的に示される(例えば、異なる寸法の風力タービン発電機の上に形成された太陽薄膜(項目107)、道路線上の光起電力塗装(項目105)、路側および中央分離帯ガードレールに形成された太陽薄膜(項目106)、車への光起電力塗装(項目114)、車への太陽/風力タービン発電機パネル/設置シート(項目109)、道路中央分離帯および路肩縁部の小型/微小風力タービンを備えた太陽パネル(項目108))。これらの各種のエネルギー生成デバイスから収集された電力は、地上および車上エネルギー貯蔵システム、例えば貯蔵のための地上および車上電池および電池配列(項目33および111)に転送される。電池は次いで、測定される(項目35)電力をシステムに供給する、または電池は、サービスセンター(項目1001)で交換され、電池(項目111)内に収集された電力は、グリッド操作者によって提供される仕様に従って電力をグリッドに対して適切な技術的条件に至らせるインバータ(項目35)を通じて送られた後にサービスセンター(項目1001)においてまたは都合の良い道路位置に沿ってユーティリティグリッドに電力を供給するため(項目81)、または別の車に電力を供給するため(項目82)、事業もしくは家庭に直接電力を供給する(項目83)、または電池などの予備電力形態でもしくは、圧縮して貯蔵され、水素エンジンのために利用されもしくは水素燃料電池技術を使用して電気に変換して戻され、ピークエネルギーの要求が割増価格設定需要を創出する時に第三者に分配されてもよい、水素を創出するため水の電気分解に供給するために余分な電池電力を使用することによる水素の製造および貯蔵を通じてエネルギーを貯蔵するため(項目84)、使用される。この統合された4方面からの接近方法は、分配のための効果的な地理的インフラを伴って、安定なクリーンエネルギー源への変換に利用できる大規模な利用可能な空間およびエネルギーを変換する道路およびハイウェイシステム全体にわたって配置されてもよい、総合的なクリーンエネルギー電力収集システムを創出する。
【００７７】
図31から33は、本明細書ではマサチューセッツターンパイク（Massachusetts Turnpike）である、主要道路の全域でのシステムの実施を例示する。これらの図の各々では、サービスエリアは、点として示される(項目1001)。電池配列は、図ではスペースの問題のために連続的な仕方で表わされるが、実施では実際には(即ち、道路システムでは)離れて間隔をあけられ、黒一色の領域として表わされる(項目33)。道路固定太陽および風力システムにおいて、その技術は、同じ実施のシート、パネルもしくはタービン内で利用されてもよく、または風力タービン発電機が一点鎖線領域(項目16)として示され、太陽配列が点線領域(項目100)として示され、車線が破線領域として示されるように、別々の技術として利用されてもよい。図31および32は、マサチューセッツターンパイクの最初の約90マイルを示す。図33は、事業の直接電力供給(項目83)、グリッドシステムに売り戻される電力供給(項目80)、車によって利用される (項目82)または補助電池の形態でもしくはピークの要求もしくは価値の時にユーティリティに売り戻されるための電気分解による水素への変換およびそれに続く圧縮水素のタンク内への貯蔵を通じて過剰に生成されたエネルギーとして貯蔵される(項目84)電力を含む、各種の最終分配点への、インバータを通じて供給され、計量器で登録される、収集された電力の分配を表す。このシステムによって考えられる携帯型太陽および風力収集システムを取り付けられた車は、この道路に沿って走行するであろうし、設置し、保守し、ある場合には車に設置されたシステムによって収集されるエネルギーに対してクレジットを受け取るために、サービスエリアおよび料金所を利用するであろう(項目1000)。
【００７８】
図34は、風力および太陽エネルギー収集道路システムの完全な統合の流れ図を例示する。この流れ図は、その流れ図に風力および太陽の両方の設置シートによって生成されるエネルギーの携帯型車システム内への携帯型車システムの流れを統合された、太陽および風力の両方の収集固定および携帯型システム(項目100、16、1095および1090)を特色とし、または太陽エネルギーは、風力エネルギー設置に電力を供給し、電池もしくは電池配列(項目33および1093)内へ流れる一様な、風力エネルギーだけの電力源を創出するために使用されてもよい。1つまたは複数の車は、エネルギーを捕獲し、電池内に貯蔵するために(項目1093)、設置シートが設置され、作動された状態でシステム内に配置され(項目1092)、登録される。電力は次いで、電池内に収集され、電気として貯蔵される。電池は次いで、そのすぐの車に測定される電力を供給する、または電池(項目1093)は、サービスセンターで交換され(項目1094)、電池内に収集された電力は、グリッド操作者によって提供される仕様に従って電力をグリッド(項目81)に対して適切な技術的条件に至らせるインバータを通じて送られた後にグリッドに電力を供給するため、または別の車に電力を供給するため(項目82)、事業もしくは家庭に直接電力を供給する(項目83)、または電池などの予備電力形態でもしくは、圧縮して貯蔵され、水素エンジンのために利用されもしくは水素燃料電池技術を使用して電気に変換して戻され、ピークエネルギーの要求が割増価格設定需要を創出する時に第三者に分配されてもよい、水素を創出するため水の電気分解に供給するために余分な電池電力を使用することによる水素の製造および貯蔵を通じてエネルギーを貯蔵するため(項目84)、使用される。固定風力および太陽道路システムは、図14/15で述べられるような風力および太陽の両方のエネルギー収集デバイスが、ユーティリティグリッド(項目81)、車(項目82)、家庭および事業の直接電力(項目83)に分配される、または大きな電池配列を通じてもしくは電気分解経由の水素の創出を通じて圧縮タンク内に保管されるべき水素への変換を通じて貯蔵されるエネルギーとして利用される(項目84)前に、それらのエネルギーを電池(項目33)に次いでインバータ(項目34)に転送し、次いでエネルギーの量を計量器(項目35)を通じて登録する、流れ図を例示する。
【００７９】
図35は、本発明による、道路システム電気グリッドに接続される、エネルギー生成デバイス(項目114)、エネルギー貯蔵システム(項目220)、コントローラ(項目225)、および電気モータ(項目230)を含んでもよい、電気自動車(項目82)を例示する。道路システム電気グリッドは、参照により本明細書に組み込まれる、2007年1月19日に出願された、Gene S. FeinおよびEdward Merrittによる「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of solar energy gathering devices」と題する米国出願第11/624,987号で述べられる。太陽エネルギー生成デバイス(項目114)は、太陽エネルギーを電気に変換する任意のデバイスである。例えば、太陽エネルギー生成デバイス(項目114)は、単一の太陽もしくは光起電力セル、複数の相互接続された太陽セル、即ち「光起電力モジュール」、または光起電力モジュールの連結された集まり、即ち「光起電力配列」もしくは「太陽パネル」でもよい。本明細書で使用されるような「太陽または光起電力セル」(以下ではまた「光起電力材料」も)は、太陽光から直接電気を生成するために光起電力効果を使用するデバイスまたはデバイスの列である。例えば、太陽もしくは光起電力セルは、シリコンウエハ太陽セル、非晶質シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコン、テルル化カドミウム、またはセレン化/硫化銅インジウムなどの材料を用いる薄膜太陽セル、光電気化学セル、ナノ結晶太陽セルおよびポリマーまたはプラスチック太陽セルとすることができる。プラスチック太陽セルは、塗装可能な、スプレー可能なまたは新聞紙のように印刷可能なロールツーロールであると当技術分野で周知である。
【００８０】
太陽生成デバイス(項目114)は、道路システム電気グリッドに電気的に接続されてもよい。例えば、エネルギー貯蔵システム(項目220)は、太陽生成デバイス(項目114)によって制御下に置かれるまたは収集されるエネルギーを貯蔵してもよい。貯蔵されたエネルギーは次いで、電気エネルギーを道路システム電気グリッドに放電することによって道路システムに電気的に接続されてもよい。別法として、エネルギー貯蔵システム(項目220)は、道路システム電気グリッドによって再充電されてもよい。太陽生成デバイス(項目114)が道路システム電気グリッドに電気的に接続されていることの利点は、車(項目82)の運転者が、彼/彼女が制御下に置いた太陽による電気エネルギーを道路システム電気グリッドの(1人または複数の)所有者に売ることを望んでもよいということである。別法として、運転者はまた、曇りの日には道路システム電気グリッドから電気を購入してもよい。電気は次いで、エネルギー貯蔵システム(項目220)に貯蔵されてもよい。車(項目82)は、貯蔵システム(項目220)内の貯蔵電気エネルギーの量を表示するために監視ユニット(図示されず)を有してもよい。監視ユニット(図示されず)はさらに、放電される貯蔵電気エネルギーまたは道路システム電気グリッドから再充電される電気エネルギーの量を測定してもよい。
【００８１】
太陽生成デバイス(項目114)は、乗用車製造業者においてまたは補修部品として設置されてもよい。太陽生成デバイス(項目114)は、それが安全で、太陽光の十分な照射がある限り、車(項目82)のどこに設置されてもよい。さらに、車(項目82)に設置される太陽エネルギー生成デバイス(項目114)は、1つより多くてもよい。
【００８２】
電気自動車(項目82)のコントローラ(項目225)は、それによって電気モータ(項目230)の速度および電力出力が制御されるデバイスまたは方法である。コントローラ(項目225)は、速度を制御するために電気モータ(項目230)に入る電流を規制してもよい。電気モータ(項目230)は、車(項目82)を走らせるためにエネルギーを提供してもよい。
【００８３】
先に論じられたように、本明細書で使用されるような「車」は、例えば品物および/または人間の地上輸送のために少なくとも部分的に使用される任意のデバイスである。例えば、車は、自動車、乗用車、バス、トラック、トラクター、タンク車、オートバイ、列車、飛行機または同様のものでもよい。好ましくは、車は、自動車、乗用車、バス、トラック、タンク車、およびオートバイとすることができる。さらに好ましくは、車は、自動車、乗用車、バス、およびトラックとすることができる。最も好ましくは、車は、自動車および乗用車とすることができる。上で論じられたような車(項目82)は、電気自動車であるが、しかしながら車は、ガソリン-電気ハイブリッド車または燃焼エンジン車でもよい。
【００８４】
図36は、本発明によるエネルギー貯蔵システム(項目220)を例示する。エネルギー貯蔵システム(項目220)は、再充電可能であってもよい複数の電池(項目111a、111b、…、111n)、貯蔵箱(項目235)、および表示ユニット(項目245)を含んでもよい。直列、並列または直列-並列構成で接続される1つより多くの電池(項目111a、111b、…、111n)があってもよい。電池の種類は、例えばNiMH、Liイオン、および固体Liイオンであってもよい。それぞれの電池(項目111a、111b、…、111n)は、貯蔵箱(項目235)のスロットに適合してもよい。スロットは、電池(項目111a、111b、…、111n)を取り外すのをさらに容易にするために取り出し列を有してもよい。貯蔵箱(項目235)は、車(項目82)に電気的に接続するポート(項目240)を有してもよい。車(項目82)の運転者は、貯蔵箱(項目235)を車(項目82)から取り外してもよく、制御下に置かれた電気エネルギーを道路システム電気グリッドの(1人または複数の)所有者に売ってもよい。別法として、車(項目82)の運転者は、彼/彼女の車(項目82)を動かすためにサービスステーションで貯蔵箱(項目235)を購入してもよい。エネルギー貯蔵システム(項目220)は、貯蔵電気エネルギーの量を示すために表示ユニット(項目245)を含んでもよい。例えば、もし電池電力が、道路システム電気グリッドなどの電力源に供給されるべきであるならば、そのときには人は、貯蔵箱(項目235)上の赤いボタン(図示されず)を押してもよい。電池(項目111a、111b、…、111n)が使い果たされた後は、表示ユニット(項目245)は、電池(項目111a、111b、…、111n)が完全に電気エネルギーを放電されたことを示すために、黄色を表示してもよい。もし電池(項目111a、111b、…、111n)が、道路システム電気グリッドによって再充電されているならば、表示ユニット(項目245)は、電池(項目111a、111b、…、111n)が電気エネルギーを完全に充電されていることを示すために、緑色を有してもよい。
【００８５】
例となる風力タービン発電機は、図4で例示される。これらの風力タービン発電機は、任意の方向に向きを合わせられる軸を中心に回転するタービンを用いることができる。例えば、「水平軸タービン」では、タービンは、水平軸を中心に回転し、それは典型的には、多かれ少なかれ地面に平行に向きを合わせられる。さらに、「垂直軸タービン」では、タービンは、垂直軸を中心に回転し、それは典型的には、多かれ少なかれ地面に垂直に向きを合わせられる。例えば、垂直軸タービンは、Darrieus風力タービン、Giromill型Darrieus風力タービン、Savonius風力タービン、プロペラ式タービン、「らせん式タービン」、および同様のものとすることができる。らせん式タービンでは、タービン翼は、らせん形状であり、垂直軸を中心に回転する。らせん式タービンは、単一らせん設計または多重らせん設計、例えば二重らせん、三重らせんもしくは四重らせん設計を有することができる。らせん式風力タービン発電機は、単一方向の風に依存しておらず、それは良いことであり、なぜなら風はしばしば、一様でない複数の方向に、または交差方向にさえ来るからである。風力エネルギー生成デバイスは、約数ナノメートルから約数百フィートまでの幾何学的寸法を有することができる。ナノメートルからマイクロメートル尺度の風力エネルギー収集デバイスは、上述のタービンおよび発電機の代わりになる、強い圧電効果を示す1つまたは複数の材料、例えば酸化亜鉛の1つまたは複数のナノワイヤおよび/またはマイクロワイヤを含んでもよい。これらのナノワイヤおよびマイクロワイヤは、風力エネルギーを収集し、電気を生成することができ、このようにして上述のタービンおよび発電機の機能を代用する。それぞれのワイヤは、風に応じて機械的に変形し、例えば曲り、それによって風力エネルギーのいくらかを圧電効果を通じて電気エネルギーに変換すると信じられる。
【００８６】
本明細書で使用されるような「地面」は、風力エネルギー収集デバイスが取り付けられる表面、例えば、文字どおりに地球の地面、道路表面、道路標識、道路遮音壁の表面、トンネル表面、風力エネルギー収集シートの表面、乗用車の表面および同様のものである。
【００８７】
本明細書で使用されるような風力エネルギー収集デバイスまたは風力タービン発電機の「高さ」は、デバイスまたは発電機に隣接する地面からデバイスまたは発電機の最高点まで垂直に測定される高さである。風力エネルギー収集デバイスは、約数マイクロメートルと数百フィートとの間の高さを有することができる。例えば、ナノメートルおよびマイクロメートル尺度の、非常に小さい幾何学的寸法の風力エネルギー収集デバイスおよび非常に小さい幾何学的寸法の風力エネルギー収集デバイスを用いる風力エネルギー収集シートは、微細加工方法を使用して製造されてもよい。
【００８８】
三次元構造創出のための微細加工方法は、当技術分野で周知であり、例えば、2光子三次元リソグラフィなどのフォトリソグラフィ、RIE(反応性イオンエッチング)またはDRIE(深掘り反応性イオンエッチング)などのエッチング、スパッタリング、CVD(化学気相堆積)、蒸着、エピタキシー、熱酸化などの薄膜堆積、例えば熱拡散またはイオン打ち込みを使用するドーピング、ウエハ規模の集積技術、ウエハボンディング、CMP(化学機械研磨)、ウエハ洗浄、ナノメートルおよびマイクロメートル尺度の配線加工、ならびに同様のものを含む。微細加工方法に適した材料は、例えば、シリコン(例えば、単結晶シリコン)、炭化シリコン、およびシリコン/炭化シリコンハイブリッド構造を含む。ナノメートルおよびマイクロメートル尺度の配線加工に適した材料は、例えば、金、シリコン、銅、銀および酸化亜鉛を含む。
【００８９】
本明細書で使用されるような「圧電性ナノワイヤ」は、機械的変形または圧力で、例えば、同じ機械的変形または圧力の曲げおよび解放で、圧電効果を示す結晶性ワイヤである。適切な材料の例は、酸化亜鉛である。これらのワイヤは、当技術分野で周知の方法を使用して製造することができる。これらのナノワイヤの例となるアレイは、図15で示される。典型的には、これらのナノワイヤ1500は、ナノワイヤ1500の幅、深さ、または半径の約5から20倍の長さを有する。また典型的には、ナノワイヤ1500は、約100ナノメートルと数マイクロメートルとの間の長さ、および約5ナノメートルと約200ナノメートルとの間の幅、深さ、または半径を有してもよい。
【００９０】
約1/8インチ以上の寸法を持つ風力エネルギー収集デバイスの一部分または全体は、例えば、当技術分野で周知の成形技術を使用して製造することができる。すべての風力エネルギー収集デバイス、しかし特に約1/8インチ以上の寸法のものは、より大きな、即ち5フィートから数百フィートの風力エネルギー収集デバイス、例えばらせん風力タービンの周知の設計を複製してもよい。より大きな風力エネルギー収集デバイスのこれらの設計は典型的には、風力エネルギー収集デバイスの性能を最適化するために、充電コントローラ、自動潤滑システム、模擬負荷および同様のものなどの要素を含む。
【００９１】
風力エネルギー収集シート(以下ではまた「風力タービン設置シート」または「風力タービン設置はり紙」も)は、典型的にはシートの1平方メートル当たり約1500から約百万の風力エネルギー収集デバイスの密度で、シート上に複数の、例えば数百万または数十億までのナノメートルおよび/またはマイクロメートル尺度の風力エネルギー収集デバイスを用いる風力エネルギー収集デバイスである。シートは、硬いまたは柔らかくてもよく、風力エネルギー収集デバイスの配線のため、および他の風力エネルギー収集シートへの、インバータまたは電池システムへの接続配線のために筐体およびインフラを提供してもよい。風力エネルギー収集シートはまた、1つまたは複数のより小さい風力エネルギー収集シートを用いてもよい。
【００９２】
風力エネルギー収集シート上のナノメートルおよび/またはマイクロメートル尺度の風力エネルギー収集デバイスは、所与のシート上に直接製造することができる、および/または風力エネルギー収集デバイスは、単独で製造することができ、次いで所与のシートに取り付けることができる。風力エネルギー収集デバイスを電気的に相互接続するためおよび/または風力エネルギー収集デバイスを所与のシート上の電気回路と電気的に相互接続するために使用されてもよい配線は、例えば当技術分野で周知のナノメートルおよびマイクロメートル尺度の配線、例えば金、シリコン、銅および銀のナノメートルおよびマイクロメートル尺度のワイヤを含む。
【００９３】
1/8インチまでの幾何学的寸法の風力エネルギー収集デバイス(微小デバイス)は、微細加工方法を使用することによって生産することができる。風力エネルギー収集デバイスの三次元単一構成要素または複数構成要素部分は、例えば、焦点技術(Focal Point Technology)などの2光子三次元リソグラフィを使用して製造することができる。単一構成要素および複数構成要素部分は、1つの化学組成から成る部分であり、それは、三次元リソグラフィ技術によって処理される。複数構成要素部分を生産できる三次元リソグラフィ技術の例は、Focal Point Micro Systems(登録商標)(www.fpmicro.comを参照)によって提供される製品およびサービスを含む。好ましくは、微小デバイス、または微小デバイス構成要素は、焦点技術および風力タービン応用の両方に適した材料で作られている。
【００９４】
好ましくは、その方法は、複数の所与の単一構成要素または複数構成要素部分を並行して製造するために使用され、それによって生産プロセスを最適化する。シート化概念を微小デバイスの製造に応用することによって、微小デバイスは、シート内で配線され、製造され、配置されてもよく、微小デバイスの大きなシートを単一の製造プロセスで生産するために、マイクロ/ナノ目盛り付きスタンパー、プレス機、およびハサミと一緒の製造プロセスで配線グリッドが敷設されることを可能にする。組立ての多段プロセスでタービンのシートを押し付けることは、数百万の微小デバイスを作るプロセスを素早いプロセスにする。
【００９５】
複数の1構成要素部分は、微小ピンセット(光学トラップレーザー)、微小はさみ(光学切断レーザー)、およびホログラフィレーザーなどの精密器具を使用して操作され、組み立てられてもよい。精密レーザー器具は、マイクロ/ナノ尺度で物体を正確に扱うことができる。そのような精密レーザー器具の例は、Arryx(登録商標)(www.arryx.comを参照)によって提供される製品を含む。焦点技術を使用して生産されるとても小さい構成要素は次いで、風力エネルギー収集微小デバイスに組み立てられるために精密レーザー器具によって操作されてもよい。もし多数のとても小さい構成要素が並行して生産されるならば、そのときには多くの精密レーザー器具が、多くの構成要素を並行して操作するために使用されてもよい。
【００９６】
微小デバイスの個々の構成要素、または微小デバイス全体は、耐久性のあるポリマーを基礎にした材料で作られてもよい。そのような材料の例は、DSM(登録商標)(www.dsm.comを参照)によって製造される材料を含む。微小デバイス、または微小デバイス構成要素の耐久性は、耐久性試験プロセスを利用して試験されてもよい。例となる試験プロセスは、FEI Company(登録商標)(www.fei.comを参照)によって実施されるプロセスを含んでもよい。試験は、微小デバイスの個々の構成要素、全体としての微小デバイス、または微小デバイスのシート全体を含んでもよい。例となる試験プロセスは、風力エネルギー収集微小デバイス(または微小デバイスのシート)に、あるMPH強度の微風を受けさせて、ある量の電気が、微小デバイスまたは微小デバイスのシートの適切な働きに基づいて生成されることを決定することを含む。風力試験は、150MPHまでの風速に耐えることができることを保証するために行われるであろうこと、および不良シートは再利用されるであろうことに留意されたい。洗浄試験プロセスは、風力エネルギー収集微小デバイス(または微小デバイスのシート)に、ほこりおよび石油の混合不純物を受けさせてもよく、それは次いで微小デバイス(または微小デバイスのシート)から吹き飛ばされ、洗われる。洗浄試験プロセスは、複数年設置に適する応力レベルを決定するために、多数回繰り返されてもよい。ある寸法の微小デバイスまたは微小デバイスシートは、ある条件では他よりもより効果的で賢明であってもよいので、微小デバイスの特定の寸法は、成功する設置に必要な応力レベルおよび設置継続期間に適合させるために変更されてもよい。
【００９７】
ナノワイヤは、複数の微小デバイスを一緒に相互接続するために、または特定のマイクロタービンの構成要素を接続するために使用されてもよい。これらのナノワイヤは、ナノワイヤアレイで生産され、複数のそれらは、共通の基底構造に取り付けられる。上述の微小はさみおよび微小ピンセットを利用して、ナノワイヤを微小デバイス、または微小デバイスのシートに組み込むとき、ナノワイヤは、微小はさみを使用して共通の基底構造から取り外され、微小ピンセットを使用して操作されてもよい。好ましくは、ナノワイヤは、銅で作られているであろうが、しかし銀などの、電気を通すことができる他の金属が使用されてもよい。ナノワイヤは、絶縁の目的でおよび悪天候条件によって引き起こされる劣化を防止するためにポリマーで被覆されてもよい。微小デバイスを加工するためにおよびナノワイヤを被覆するためにポリマーまたは同様の材料の組を使用することは、微小デバイスを洗えるようにし、電気の流れの完全性を保護する。
【００９８】
さらに、1/8インチ以上の幾何学的寸法のエネルギー収集デバイスが、製造されてもよい。これらのデバイスは、Oy Windside Production Ltd.(登録商標)(www.windside.comを参照)によって作られる風力エネルギー収集デバイスに似ていてもよい。Windside(登録商標)によって作られる最小の風力エネルギー収集デバイスは、典型的には約5フィートであるが、しかしながら、本発明の原理に従って、これらのデバイスのもっと小さい変形物が、型または射出成形プロセスを使用して製造されてもよい。
【００９９】
デバイス内に存在する任意のマイクロプロセッサなどの、Windside(登録商標)デバイスのいくつかの部品は、小型化できないかまたは小型化すべきではないが、しかしこれらの部品は、それらが小型化される必要がないとても小さい風力デバイス内に含まれてもよいように、すでに十分小さいことに留意されたい。さらに、Windside(登録商標)デバイスのいくつかの部品は、摩耗および損傷を防止するために注油を必要とする。しかしながら、本発明のとても小さいデバイスは、ポリマーそれ自身が、テフロン(登録商標)の材料に似て、非常にわずかの摩擦しか創出しないよく滑る材料であるので、注油を必要としない。
【０１００】
加えて、カシミール(Casimir)力として知られる力を制御下に置くことは、微小デバイスがほとんど摩擦なしで動作できるようにする可能性がある。カシミール力は、1948年に発見され、1997年に最初に測定され、1つの足指だけで表面にくっつくヤモリの能力で観察することができる。カシミール力を逆にすることは、物体が別の物体を引きつけるよりもむしろ反発する原因となる。この逆カシミール力を本発明の実施形態に応用することは、マイクロタービンにおける摩擦を低減し、微小デバイスがもっと効率良く動作することを可能にするであろう。
【０１０１】
図37A〜37Cは、本発明の実施形態による、風力エネルギー収集微小デバイスを加工する方法を例示する流れ図である。例示の実施形態によると、および図37Aを参照すると、風力エネルギー収集微小デバイスの構成要素もナノワイヤの少なくとも1つのアレイ(3710)も生産される(3705)。図37Bを参照すると、微小デバイス構成要素の生産は、マイクロタービン(3730)および少なくとも1つの磁石(3735)を生産することを含んでもよい。(1つまたは複数の)磁石は次いで、マイクロタービン(3740)に取り付けられてもよい。マイクロタービンは次いで、その軸を中心に回転するように構成されてもよく(3745)、(1つまたは複数の)磁石は、マイクロタービンの回転により円形路に沿って動くように構成されてもよい(3750)。図37Aに戻ると、構成要素およびナノワイヤは次いで、風力エネルギー収集微小デバイスを形成するために操作され、組み立てられてもよい(3715)。
【０１０２】
図37Cを参照すると、風力エネルギー収集微小デバイスの組立ては、少なくとも1つの微小はさみを使用してナノワイヤをそれらのそれぞれのナノワイヤアレイ基底構造から分離すること(3755)および少なくとも1つの微小ピンセットを使用して分離されたナノワイヤを所望の場所に動かすこと(3760)を含んでもよい。この時、風力エネルギー収集微小デバイスの構成要素もまた、少なくとも1つの微小ピンセットを使用して所望の場所に動かされてもよい(3765)。風力エネルギー収集微小デバイスの組立てはさらに、少なくとも1つのナノワイヤを(1つまたは複数の)マイクロタービン/磁石構成要素内に組み込むこと(3770)および(1つまたは複数の)マイクロタービン/磁石構成要素の回転運動により電気を制御下に置くように(1つまたは複数の)ナノワイヤを構成すること(3775)を含んでもよい。追加のナノワイヤが、構成要素内に組み込まれ(3780)、制御下に置かれたエネルギーを構成要素から離れて転送するように構成されてもよい(3785)。図37Aに戻ると、組み立てられた風力エネルギー収集微小デバイスは、他の風力エネルギー収集微小デバイスと一緒にシートに取り付けられ(3720)、耐久性を試験されてもよい(3725)。
【０１０３】
図38は、本発明の実施形態による、風力エネルギー収集微小デバイスを加工するためのシステムを例示するブロック図である。例となるシステム4800は、生産モジュール4805、少なくとも1つのナノワイヤアレイ4810、少なくとも1つの微小はさみ4815、少なくとも1つの微小ピンセット4820、分離モジュール4825、操作モジュール4830、組立てモジュール4835、取付けモジュール4840、および試験モジュール4845を含む。生産モジュール4805は、多数の風力エネルギー収集微小デバイス構成要素4850を生産する。分離モジュール4825は、多数のナノワイヤ4855を少なくとも1つのナノワイヤアレイ4810から分離するために多数の微小はさみ4815を使用する。操作モジュール4830は、多数の微小ピンセット4820を使用して構成要素4850、4860およびナノワイヤ4855、4860を制御し、組立てモジュール4835へ動かし、そこで構成要素4850、4860およびナノワイヤ4855、4860は、風力エネルギー収集微小デバイス4870、4875に組み立てられる。組立てモジュール4835から、風力エネルギー収集微小デバイス4870は、取付けモジュール4840によってシートに取り付けられてもよい。微小デバイス4875(または微小デバイスのシート4880)は次いで、試験モジュールによって耐久性を試験されてもよい。
【０１０４】
図39Aは、システムクレジットのために風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを預けるための例となる車上風力エネルギー収集システム(項目1700)を例示する。車上風力エネルギー収集システム(項目1700)は、車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)、車上エネルギー貯蔵システム(項目111)、および貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預ける手段(項目115)を含む。
【０１０５】
運転時には、風または風力エネルギー(項目1701)は、車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)によって収集される。次にデバイス(項目109)は、風力生成エネルギーを生成する。即ち、車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)は、風力エネルギー(項目1701)を電気などの風力生成エネルギーに変えるまたはさもなければ変換する。車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)は、風力生成エネルギーを車上エネルギー貯蔵システム(項目111)に渡す。車上エネルギー貯蔵システム(項目111)は、車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)から生成される風力生成エネルギーを貯蔵する。貯蔵された風力生成エネルギーは、システムクレジットのために貯蔵された風力生成エネルギーを預ける手段(項目115)によって預けられる。好ましくは、預けられた風力生成エネルギー(項目1702)は、いくつかの例となる形態をあげると、ダウンロードする、貯蔵するまたはユーティリティ(もしくは電力)グリッドに伝送するためにすぐに利用できる形態である。
【０１０６】
車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)、車上エネルギー貯蔵システム(項目111)、および貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預ける手段(項目115)の任意の組合せは、実質的にほとんど費用なしで車上風力エネルギー収集システム(項目1700)の参加者に提供されてもよい。例えば、上述のものは、上述の全費用のほんの一部分でまたは無料でさえ参加者に提供される。さらに別の実施例では、貯蔵される風力生成エネルギーを預けることによって「稼がれる」システムクレジットのいくらかの部分は、上述のものの費用に充当される。
【０１０７】
別法として、上述のものに支払う代わりに、預託は、車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)、車上エネルギー貯蔵システム(項目111)、および貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預ける手段(項目115)の安全な収益を確保するために、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)の参加者から確保されてもよい。そのような預託は、参加者の金融機関を通じてまたは現金預金を通じて確保されてもよい。
【０１０８】
このような方法で、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)の参加者は、システムクレジットのために風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを預けるために、かなりの財源を費やす(例えば、装置を購入するために)必要がない可能性がある。さらに、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)の参加者は、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)に参加するように刺激されるまたはさもなければ動機を与えられてもよい。
【０１０９】
システムクレジットは、通行料金クレジット、現金支払い、参加事業でのクレジット、地方自治体もしくは政府の税金/手数料クレジット、他の公的ユーティリティ/公的業務クレジット、または同様のものの形態で、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)の参加者に返済されるまたはさもなければクレジットされてもよい。例えば、システムクレジットは、FASTLANEまたはEZPASSなどの電子料金徴収システムで参加者の既存の口座に対してクレジットされてもよい。別法として、システムクレジットは、そのような電子料金徴収システムから切り離して監視され、保守される参加者の口座に対してクレジットされてもよい。例えば、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)の参加者は、電力会社、消費財会社または金融機関との取引でのクレジットとしてシステムクレジットを使用してもよい。
【０１１０】
当業者は、本発明の原理が上で提示された実施例に限定されず、システムクレジットの他の形態を含んでもよいことを容易に認識するであろう。例えば、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)の参加者は、上の実施例の1つまたは複数の組合せでクレジットされてもよい。
【０１１１】
参加者に加えて、システムクレジットは、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)の共同出資者と分割されるまたはさもなければ共有されてもよい。例えば、システムクレジットは、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)のための装置(例えば、車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)、車上エネルギー貯蔵システム(項目111)、および貯蔵された風力エネルギーをシステムクレジットのために預ける手段(項目115))を所有する会社とそのような装置を参加者の車に設置する会社との間で割り当てられてもよい。システムクレジットは、地方自治体またはステートハイウェイ担当部門などの追加の共同出資者に割り当てられてもよい。システムクレジットはまた、もっと少数の共同出資者に割り当てられてもよい。例えば、個別の会社よりもむしろ、単一の会社が、車上エネルギー収集システム(項目1700)のための装置を所有もし、設置もする。
【０１１２】
従って、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)は、数百万の参加者を有する可能性がある車上風力エネルギー収集デバイスの広範囲の分配のための形式を創出する。
【０１１３】
図39Bは、図39Aを参照して述べられる車上風力エネルギー収集システム(項目1700)の例となる実施および設置を例示する。この実施例では、(1つまたは複数の)小型らせん風力タービン車設置シートなどの車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)、ならびに車上エネルギー貯蔵システム(図示されず)および貯蔵されたエネルギーをシステムクレジットのために預ける手段(図示されず)などの他の装置は、車、例えば自動車(項目1000)の中または上に設置される。上述の設置は、公認のサービスステーションおよび電力貯蔵所(項目1001)で訓練を受けたサービスセンター係員(項目1002)によって行われてもよい。公認のサービスステーションおよび電力貯蔵所(項目1001)は、料金所、休憩施設、出口または他の便利な場所に置かれてもよい。
【０１１４】
公認のサービスステーションおよび電力貯蔵所(項目1001)において、レジ係(項目1003)は、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)または車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)、車上エネルギー貯蔵システム(項目111)、および貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預ける手段(項目115)などのシステムの要素のための支払いまたは預託を含む取引を処理してもよい。レジ係(項目1003)はまた、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)および/またはシステムの要素(項目1770)に関する設置料金/手数料および車/車所有者/参加者の登録(または同様の連合)を含む取引を処理してもよい。
【０１１５】
別の実施例では、いったん車および/または参加者(例えば、車の所有者)が車上風力エネルギー収集システム(項目1700)に登録されると、車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)ならびに車上エネルギー貯蔵システム(項目111)および貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預ける手段(項目115)などの他の装置は、参加者によって自分自身で設置されてもよい(図示されず)。従って、車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)および他の装置はある場合には、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)の参加者によって設置されるように構成されるまたはさもなければ適合される。
【０１１６】
図40Aは、システムクレジットのために風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを預けるための車上風力エネルギー収集システム(項目1700)の例となるプロセスを例示する。システム(項目1700)は、車上風力エネルギー収集デバイス(例えば、図39Aの項目109)を使用して、風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを生成する(項目2105)。システム(項目1700)は、生成された風力生成エネルギーを車上エネルギー貯蔵システム(例えば、図39Aの項目111)内に貯蔵する(項目2110)。システム(項目1700)は、貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預ける(項目2115)。
【０１１７】
図40Bは、システムクレジットのために風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを預けるための車上風力エネルギー収集システム(項目2150)の別の実施形態の例となるプロセスを例示する。例となるシステム(項目2150)は、小型らせん風力タービン設置シートまたははり紙などの車上風力エネルギー収集デバイス(例えば、図39Aの項目109)、電池または電池の配列などの車上エネルギー貯蔵システム(例えば、図39Aの項目111)、および貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預ける手段(例えば、図39Aの項目115)を主題の車の中にまたは上に設置する(項目1090)。
【０１１８】
例となるシステム(項目2150)は、車(項目1000)および参加者(例えば、車の所有者)を車上風力エネルギー収集システム(項目2150)に登録する(項目1091)。例となるシステム(項目2150)は、車(項目1000)を道路または車道システム上に配置する(項目1092)。例となるシステム(項目2150)は、車上風力エネルギー収集デバイス(例えば、図39Aの項目109)を使用して風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギー(または電力)を生成する(項目1093)。例となるシステム(項目2150)は、風力生成エネルギーを車上エネルギー貯蔵システム(例えば、図39Aの項目111)内に貯蔵する(項目1094)。
【０１１９】
例となるシステム(項目2150)は、例えばサービスセンターで電池または電池の配列を返却するまたは交換することによって貯蔵された風力生成エネルギーを預ける(項目1095)。例となるシステム(項目2150)は、預けられた風力生成エネルギーを車上風力エネルギー収集システムに登録された車および/または参加者によって預けられているとして識別する(図示されず)。例となるシステム(項目2150)は、識別された車および/または参加者にクレジットする。
【０１２０】
例となるシステム(項目2150)は、預けられた風力生成エネルギーを、例えばユーティリティグリッド(項目81)に分配する(項目8)。預けられた風力生成エネルギーをユーティリティグリッド(項目81)に分配する(項目8)、例となるシステム(項目2150)の場合には、例となるシステム(項目2150)は、インバータを使用して風力生成エネルギーを調整する(図示されず)。
【０１２１】
別の実施例では、例となるシステム(項目2150)は、預けられた風力生成エネルギーを車(項目82)に直接分配する(項目8)。
【０１２２】
さらに別の実施例では、例となるシステム(項目2150)は、預けられた風力生成エネルギーを事業または家庭(項目83)に直接、即ち直接電力を分配する(項目8)。
【０１２３】
さらに別の実施例では、例となるシステム(項目2150)は、預けられた風力生成エネルギーをエネルギー貯蔵のためまたは水素電気分解のための補助電池または電池の配列(項目84)に分配する(項目8)。
【０１２４】
別の実施例では、例となるシステム(項目2150)は、預けられた風力生成エネルギーを、参照により全体として本明細書に組み込まれる、GENEDICS LLCに譲渡された、2007年1月19日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of solar energy gathering devices」と題する米国特許出願第11/624,987号で述べられる、道路システム電気グリッド(項目85)に分配する(項目8)。
【０１２５】
図41は、太陽エネルギー生成および分配のための例となる道路システム(項目3500)を例示する。図12の太陽パネル(項目100)および/または図12の光起電力塗装(項目105)を塗られた道路線などの、複数の太陽エネルギー生成デバイスは、少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505a…3505f、全体として項目3505)を形成する。少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)は、太陽からエネルギーを収集するまたはさもなければ制御下に置き、「太陽生成エネルギー」を生成する。この開示全体にわたって、語句「太陽生成エネルギー」は、語句「太陽生成電力」と交換可能に使用される。
【０１２６】
少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)は、道路の一部分にまたは1つもしくは複数の道路の近くに置かれるまたはさもなければ位置決めされる。従って、可能性がある設置範囲は、数十万マイルの利用可能な道路である。家庭などの建物の屋上に貼られた太陽配列または砂漠などの遠方の地域に置かれた太陽配列と比較して、少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)を道路の一部分にまたは道路の1つもしくは複数の近くに置くことは、保守要員のためにより容易なアクセスを可能にする。さらに、ユーティリティグリッドへのより大きなアクセスならびに家庭および事業への追加の直接電力供給の機会がある。
【０１２７】
さらに、太陽生成エネルギーを生成するために、少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)を道路の一部分にまたは1つもしくは複数の道路の近くに置くまたはさもなければ位置決めすることによって、太陽生成エネルギーの道路ネットワークまたはシステムが、形成されると言われてもよい。
【０１２８】
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)は、収集され、このようにして太陽生成エネルギーに生成されてもよい太陽からのエネルギーの量を最大にするような仕方で、道路の一部分にまたは道路の1つもしくは複数の近くに置かれてもよい。例えば、緯度方向(即ち、東から西および西から東)に走る道路は、太陽が空を横切って「動く」とき、太陽を「追跡する」ことができる。別の実施例では、経度方向(即ち、北から南および南から北)に走る道路は、経度の線に沿って太陽からエネルギーを収集することができる。
【０１２９】
図41を続けると、少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)(例えば、3505a、3505b、および3505c)は、電力線(項目3515)によって道路システム電気グリッド(項目3510)に並列で電気的に接続される。別法として、少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)(例えば、3505d、3505e、および3505f)は、電池パックシステム(項目3520)によって道路システム電気グリッド(項目3510)に電気的に接続される。さらに、少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)は、並列回路、直列回路または並列および直列回路の組合せを形成するような仕方で、道路システム電気グリッド(項目3510)に電気的に接続されてもよい。
【０１３０】
太陽生成エネルギーは、インバータ(項目3525aおよび3525b)によって調整される電力である。電力量計(項目3530aおよび3530b)は、少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)によって生成される太陽生成エネルギーの量を測定する。従って、道路システム電気グリッド(項目3510)は、少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)によって提供される、調整された太陽生成エネルギーの量を測定する。
【０１３１】
少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)によって生成され、道路システム電気グリッド(項目3510)に提供される太陽生成エネルギーは、分配点(項目3535a…3535e、全体として項目3535)を通じて道路システム電気グリッド(項目3510)によって分配される。分配点(項目3535)は、例えばユーティリティグリッド(例えば、図12の項目81)、車(例えば、図12の項目82)、事業もしくは家庭に直接(例えば、図12の項目83)または水素電気分解および貯蔵施設もしくは電池貯蔵施設(例えば、図12の項目84)に太陽生成エネルギーを分配するように構成される。従って、道路システム電気グリッド(項目3510)は、電気の大量分配のために構成される。
【０１３２】
対照的に、建物(例えば、家の屋上)に置かれたまたは私有地(例えば、農地に隣接する野原)に置かれた太陽配列は、個人消費のための太陽生成エネルギーを提供するように構成される。即ち、実在者自身の使用のための太陽生成エネルギーを生成するためにそのような太陽配列を使用することは、住宅所有者または農場経営者などの実在者の意図である。例えば、住宅所有者は、家庭にエネルギーを供給する費用を低減するために住宅所有者の家に太陽パネルを設置する。別の実施例では、農場経営者は、ユーティリティへのアクセスを有さない農地の孤立区画に水を引くための井戸ポンプのための電力を供給するために野原に太陽パネルを設置する。
【０１３３】
その結果として、そのように置かれた太陽配列に関しては、太陽生成エネルギーを他のものに分配する、即ち太陽生成エネルギーを大量分配する必要性も要望もない。さらに、そのように置かれた太陽配列に関しては、太陽生成エネルギーを大量分配するように構成される道路システム電気グリッドに対する必要性も要望もなく、それは、本発明の道路システム電気グリッド(項目3510)と全く対照的である。
【０１３４】
電力量計(項目3540a…3540d、全体として3540)は、例えば、家庭などの直接電力使用者に分配される太陽生成エネルギーの量を測定する。従って、道路システム電気グリッド(項目3510)は、道路システム電気グリッド(項目3510)によって提供される、調整された太陽生成エネルギーの量を測定する。
【０１３５】
道路システム電気グリッド(項目3510)は、例えば、道路システム電気グリッド(項目3510)が機能しなくなるまたはさもなければ動作不能である場合には、太陽生成エネルギーを貯蔵するために電池パック(項目3545)を含んでもよい。このような方法で、少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)によって生成された太陽生成エネルギーは、そのように生成されたエネルギーを分配することができないにもかかわらず、実質的な損失なしに貯蔵することができる。電池パック(項目3545)によって貯蔵された太陽生成エネルギーは、いったん道路システム電気グリッド(項目3510)が動作可能になると、そのときには分配されてもよい。
【０１３６】
道路システム電気グリッド(項目3510)はまた、例えば、使用または分配需要に基づいて第1のソーラーストリップアレイから第2のソーラーストリップアレイに太陽生成エネルギーを自動化された仕方で渡すためのスイッチ(項目3550)を含んでもよい。例えば、第1のソーラーストリップアレイ(例えば、項目3505a)によって生成される太陽生成エネルギーは、道路システム電気グリッド(項目3510)によって、直接電力負荷または事業もしくは家庭などの使用者に分配されてもよい。直接電力負荷に分配される太陽生成エネルギーの量は、直接電力負荷の現在の需要、例えば空調設備の増加する使用を満たすには不十分である可能性がある。道路システム電気グリッド(項目3510)は、直接電力負荷からの増加する需要を感知すると、直接電力負荷に既に分配されている電力を追加するまたはさもなければ増やすために、第2のソーラーストリップアレイ(例えば、項目3505d)によって生成される太陽生成エネルギーを渡すまたはさもなければ別の道筋で送る。このような方法で、道路システム電気グリッド(項目3510)は、分配需要に対応する。別法として、道路システム電気グリッド(項目3510)は、見積もられるまたはさもなければ予想される分配需要に従って太陽生成エネルギーを分配するようにプログラムされてもよい。例えば、事業時間中は、事業による太陽生成エネルギーへの需要は、家庭による太陽生成エネルギーへの需要よりも高い。しかしながら、非事業時間または週末中は、家庭による需要は、事業による需要よりも高い。従って、道路システム電気グリッド(項目3510)は、事業時間中は家庭近くのソーラーストリップアレイからの太陽生成エネルギーを渡し、そのような電力を事業に分配してもよく、非事業時間または週末中は逆であってもよい。
【０１３７】
道路システム電気グリッド(項目3510)はまた、例えば、太陽生成エネルギーを貯蔵し、送り、再調整するためにエネルギー分配貯蔵所(項目3555)を含んでもよい。
【０１３８】
図42は、ナノワイヤ風力エネルギー生成デバイス(項目2005)の概略的な表現である。いくつかのナノワイヤ(項目2000)は、導電性とすることができるが、導電性であることに限定されない、硬いまたは柔らかいシート(項目2001)の表面(項目2010)に取り付けられる。ナノワイヤは、ナノワイヤによって生成される電気エネルギーを収集し、デバイスから出る電流(項目2003)の流れを可能にする回路(項目2004)に、電気的接続(項目2002)を通じて電気的に接続される。
【０１３９】
本発明は、それの例となる実施形態を参照して詳細に示され、述べられたが、添付の特許請求の範囲によって包含される本発明の範囲から逸脱することなく、形態および詳細のさまざまな変更が、その中で行われてもよいことは、当業者には理解されるであろう。
【符号の説明】
【０１４０】
1 10フィート二重らせん型風力タービン発電機
2 10フィート風力タービンを約15フィートの等間隔で配置
3 路肩
4 風力タービン発電機の取付け
5 中央分離帯
6 交差方向
7 電池配列
8 電力分配
9 ネットワーク化された収集システム
11 5フィート二重らせん型風力タービン発電機
12 1フィート二重らせん型風力タービン発電機
13 1インチ二重らせん型風力タービン発電機
14 らせん型風力タービン発電機
15 中央分離帯に沿った積層設計のらせん型風力タービン発電機
16 風力エネルギー生成デバイス
21 数マイクロメートル高さの二重らせん型風力タービン発電機
22 太陽収集光起電力材料で成形される部品
23 路肩に沿った積層設計のらせん型風力タービン発電機
31 連続的配置
32 中心棒
33 地上電池または電池配列
34 インバータ
35 計量器
38 風力タービン発電機の基部
41 マイクロタービンの配置
51 中央分離帯ガードレール
52 路側ガードレール
53 地面に固定されたレールまたはビーム
54 ピラミッド構成
55 空に向いた平坦面
56 鏡の付いた側部
57 電子傾斜
81 ユーティリティグリッド
82 車
83 家庭または事業の直接電力
84 水素施設または電池
85 道路システム電気グリッド
100 太陽エネルギー生成デバイス
101、102、103 太陽収集材料の密接した実施
101 太陽収集材料の連続的な実施
104 太陽収集材料の半連続的な実施
105 道路上への光起電力塗装
106 ガードレール上に形成された太陽膜
107 太陽エネルギー生成デバイスで覆われた風力エネルギー生成デバイス
108 微小/小型風力エネルギー生成デバイスと組み合わされた薄膜太陽パネル
109 風力エネルギー収集シート
110 スナップ式クリップ
111 車上電池または電池配列
112 配線のマトリックスグリッド
113 統合化された配線出力接続
114 太陽設置シート
115 車に取り付けられた太陽および風力の統合化パネル(図27、28)
貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預ける手段(図39A)
150 積層設計の風力エネルギー収集デバイス
220 エネルギー貯蔵システム
225 コントローラ
230 電気モータ
235 貯蔵箱
240 ポート
245 表示ユニット
1000 車
1001 サービスエリア
1002 訓練を受けたサービスセンター係員
1003 レジ係
1004 クレジットカードまたは他の保証登録/預託システム
1005 車所有者
1090 風力エネルギー収集シートの車への設置
1091 サービスセンター
1092 道路システムへの配置
1093 エネルギーを電池内に収集
風力エネルギーを収集および風力生成エネルギーを生成(図40B)
1094 サービスセンターにおける電池交換
風力生成エネルギーを貯蔵(図40B)
1095 太陽エネルギー収集シートの車への設置
風力生成エネルギーをクレジットのために預託(図40B)
1096 携帯型太陽および風力設置シートの設置
1500 ナノワイヤ
1700 車上風力エネルギー収集システムの一実施例
1701 風力エネルギー
1702 システムクレジットのために預けられた風力生成エネルギー
1770 車上風力エネルギー収集システムの要素
2000 ナノワイヤ
2001 シート
2002 電気的接続
2003 デバイスから出る電流
2004 回路
2005 ナノワイヤ風力エネルギー生成デバイス
2010 シートの表面
2105 風力エネルギーを収集および風力生成エネルギーを生成
2110 生成された風力生成エネルギーを貯蔵
2115 貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預託
2150 車上風力エネルギー収集システムの別の実施例
3500 道路システムの一実施例
3505a…3505f、3505 ソーラーストリップアレイ
3510 道路システム電気グリッド
3515 電力線
3520 電池パックシステム
3525a、3525b インバータ
3530a、3530b 電力量計
3535a…3535e、3535 分配点
3540a…3540d、3540 電力量計
3545 電池パック
3550 スイッチ
3555 エネルギー分配貯蔵所
3705 風力エネルギー収集デバイス構成要素の生産
3710 ナノワイヤアレイの生産
3715 風力エネルギー収集デバイスを形成するために構成要素およびナノワイヤを操作および組み立て
3720 組み立てられた風力エネルギー収集微小デバイスを他の風力エネルギー収集微小デバイスと一緒にシート上に取り付け
3725 耐久性について風力エネルギー収集デバイスおよび/またはシートを試験
3730 マイクロタービンを生産
3735 磁石を生産
3740 磁石をマイクロタービンに取り付け
3745 軸を中心に回転するようにマイクロタービンを構成
3750 マイクロタービンの回転によって円形路に沿って動くように磁石を構成
3755 微小はさみを使用してナノワイヤを基底構造から分離
3760 微小ピンセットを使用してナノワイヤを所望の場所に移動
3765 微小ピンセットを使用して風力エネルギー収集デバイス構成要素を所望の場所に移動
3770 ナノワイヤをマイクロタービン/磁石構成要素内に組み込み
3775 マイクロタービン/磁石構成要素の回転運動により電気を制御下に置くようにナノワイヤを構成
3780 追加のナノワイヤを構成要素内に組み込み
3785 制御下に置かれたエネルギーを構成要素から離れて転送するように追加のナノワイヤを構成
4800 風力エネルギー収集微小デバイスを加工するためのシステム
4805 生産モジュール
4810 ナノワイヤアレイ
4815 微小はさみ
4820 微小ピンセット
4825 分離モジュール
4830 操作モジュール
4835 組立てモジュール
4840 取付けモジュール
4845 試験モジュール
4850 風力エネルギー収集微小デバイス構成要素
4855 ナノワイヤ
4860 構成要素およびナノワイヤ
4870、4875 風力エネルギー収集微小デバイス
4880 微小デバイスのシート
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、i) 2006年12月22日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of fixed and mobile solar and wind gathering devices」と題する米国出願第11/645,109号の継続出願、ii) 2006年12月22日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of fixed and mobile solar and wind gathering devices」と題する米国出願第11/645,109号の一部継続出願である、2007年1月26日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of small wind energy gathering devices」と題する米国出願第11/627,404号の継続出願、iii) 2006年12月22日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of fixed and mobile solar and wind gathering devices」と題する米国出願第11/645,109号の一部継続出願である、2007年1月26日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of small wind energy gathering devices」と題する米国出願第11/627,404号の一部継続出願である、2007年8月21日に出願された「System and method for creating micro/nano wind energy gathering devices」と題する米国出願第11/842,441号の継続出願、iv) 2006年12月22日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of fixed and mobile solar and wind gathering devices」と題する米国出願第11/645,109号の一部継続出願である、2007年1月19日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of solar energy gathering devices」と題する米国出願第11/624,987号の継続出願、v) 2006年12月22日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of fixed and mobile solar and wind gathering devices」と題する米国出願第11/645,109号の一部継続出願である、2007年1月26日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure roadway distribution platform of solar energy gathering devices」と題する米国出願第11/627,504号の継続出願、vi) 2006年12月22日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of fixed and mobile solar and wind gathering devices」と題する米国出願第11/645,109号の一部継続出願である、2007年1月23日に出願された「System and method for creating a networked vehicle infrastructure distribution platform of solar ener
gy gathering devices」と題する米国出願第11/626,106号の継続出願、vii) 2006年12月22日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of fixed and mobile solar and wind gathering devices」と題する米国出願第11/645,109号の一部継続出願である、2007年2月2日に出願された「System and method for creating a networked vehicle infrastructure distribution platform of small wind gathering devices」と題する米国出願第11/670,635号の継続出願、viii) 2006年12月22日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of fixed and mobile solar and wind gathering devices」と題する米国出願第11/645,109号の一部継続出願である、2007年2月13日に出願された「System and method for creating a portable networked vehicle infrastructure distribution platform of small wind gathering devices」と題する米国出願第11/674,352号の継続出願、およびix) 2006年12月22日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of fixed and mobile solar and wind gathering devices」と題する米国出願第11/645,109号の一部継続出願である、2007年1月26日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of small fixed and vehicle based wind energy gathering devices along roadways」と題する米国出願第11/627,538号の継続出願である。上述の出願の教示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
太陽電力が、光起電力システム、シリコンおよび他の材料から作られた太陽パネルおよび薄膜太陽配置によって引き出されることは周知である。これらの太陽電力収集ユニットデバイスの1つまたは複数が一緒に結合される太陽電力設置は、「配列(arrays)」と呼ばれ、世界中で使用されるクリーンエネルギーを生成する方法である。太陽電力生成は、先に述べられたように、薄膜太陽応用、パネル化シリコン結晶応用によって、並びにまた受動的太陽設計構想および多くの他の源によってもたらされることも可能である。太陽電力収集システムの費用は、ここ数年低下し、一方そのようなシステムの効率は、改善し続けた。風力電力タービンが、相互接続を通じて既存のグリッドシステムに配給できる電力を生成できるまたは個々の家庭、事業およびユーティリティに電力を供給するために使用できることもまた周知である。メガワットの電力範囲内で、大量に収集するために使用される、全てではないが大部分の風力電力システムは、その多くが少なくとも100フィートの高さである大型構造の風力タービンである。従来は、小型風力電力タービンもまた、地面から普通少なくとも15フィートの高さで上の方に高く設置された。また、大部分の小型風力電力タービンシステムは、単一の家庭、事業またはその家庭もしくは事業の要素に電力を供給するためにも利用される。
【０００３】
現在、太陽電力は、米国でのエネルギー市場占有率の10%未満を創出する。太陽電力の孤立した使用は、効果的であるが、そこでの漸増的な設置は、便利な太陽インフラを創出しない。風力電力システムについては、100フィート以上程度の寸法のタービンの大型風力設置は、惑星の景色に点在する。これらのタービンはしばしば、海までの遠方の野原にまたは公共のインフラから離れた私有地に置かれる。5から30フィートの範囲のタービンおよび他の収集デバイスの小型風力設置は典型的には、3つの配置で利用される。第1の配置は、CaliforniaのPalm Desert近傍の砂漠環境などの遠方の強風地域に設置される小型から中型寸法のタービンの集団を特色とする。第2の配置は、暖房および冷房のインフラが存在しない、または小型風力タービン実施によって1つの家庭または事業に対して微小使用レベルで補強される、遠方の寒帯または極寒気候でのそれらなどの、小さな家庭および事業の孤立した電力供給を特色とする。第3の配置モデルは、Oahu HawaiiのHanauma Bay National Park公共駐車場における単一照明スタンドの孤立した電力供給などの政府ユーティリティのための実在物の孤立した電力供給を特色とする。今のところ、動いている車から再生されてもよい風力電力を収集するための周知のモデルはない。送水管および同様のものからの炭素および熱の再生のためのプロジェクトは、商業的に進行中である。
【０００４】
従来のモデルは、太陽電力が、個々の家庭および事業にそれらの家庭および事業への設置を通じて電力を供給するために使用されるようにする。太陽電力プラントは、より普及してきており、新規の孤立場所の電力プラントは、GEがYong Gwangでの新規の3メガワット施設プロジェクトのためにパネルを供給している、Koreaのような地域で開発されている。孤立太陽パネルはまた、標識、照明を点灯するならび緊急電話および電話ボックスに電力を供給するために道路で使用されてもいる。車のための従来のモデルは、太陽パネルを装備した車が、それらの同じ車に独占的に電力を供給するために使用されるようにする。従来の風力モデルは、風力電力の生成および分配のための電力プラントおよび孤立使用モデルを扱う。大型タービンは、局所的に利用されるまたはグリッドシステムに戻すように相互接続されるメガワット容量の電力を生成する。小型風力生成システムは典型的には、風力収集システムによって生成される電力を公的または私的ユーティリティに売る目的でグリッドシステムに相互接続される能力を有するのと同様に、街路灯または家庭もしくは事業の電力要求などの局所的な電力問題を解決するために使用される。小型太陽および小型風力配置は現在、車所有者が孤立した車ごとに設置される利用可能な装置を購入し、設置することによって、ケースバイケースで車に利用できる可能性がある。
【０００５】
残念ながら、密接した太陽および風力の収集および分配手段の欠如が、太陽および風力電力を米国での全体的なエネルギー使用の1桁の市場占有率に制限した。個々の家庭および事業に電力を供給するアイデアは、非常に有効だが、太陽電力の分配および使用の漸増的な進歩を構成する。同じことは、個人的に設立された太陽電力プラントについても言え、なぜならそれらの多くは、グリッドへの容易なアクセスまたは家庭もしくは事業への直接電力アクセスからは程遠い、遠方で、日当たりが良く、砂漠に似た場所に建設されなければならないからである。太陽車は単一の優先事項として、それらが収集している太陽電力だけで、または車に電力を供給するために他のエネルギー源を組み合わせるハイブリッド電力システムの使用を通じて、車を走らせることに焦点を合わされてきた。風力で電力を供給される既存の従来の用途は、分配および配置においてある種の制限を有する。大型タービンは、環境問題および国防省の懸念事項に直面した。環境保護主義者は、タービンの騒音および寸法が、大型タービン翼内に捕まえられる可能性がある鳥の安らぎを脅かすことに加えて、景観および生息地の両方の条件を崩壊させるであろうことを心配する。国防省の懸念事項は、大型タービンがレーダー信号および追跡を妨げることについて提起された。既存のインフラから遠く離れて置かれる大型タービンシステムはまた、タービンシステムによって生成された電力を運ぶために輸送またはインフラの建設において多額の出費も招く。結局、大型タービンシステムは、もし風が存在しないまたは気流が変化するならば、それは十分な電力を生成しないであろうから、そのときにはタービンは、メリットの薄い投資と見なされるであろう、単一タービンに対する移り気な投資である多額の投資を表す。また、もしタービンが何らかの理由で壊れるならば、それは、大きな単一の実在物なので、それは、ゼロ電力を生成することにもなるだろう。大型タービンはまた、労働集約的な保守および監視も必要とする。大型風力タービンのライフサイクルは、20年であり、廃止ならびに製造、設置、および廃止によって生成される廃棄物は、取り組むべき別の環境問題である。孤立地域でならびに自家、事業および個人のために利用される小型風力電力は、ユニットごとの草の根レベルでクリーンエネルギーを導入するための素晴らしい方法である。本発明が扱う孤立使用に関する問題は、孤立使用が定義によって孤立していることである。孤立使用は、複数のグリッド相互接続点と同様に実在物の直接電力供給への容易なアクセスを提供する、数十、数百、数千または数十万マイルを覆う長い一続きの土地にわたって、事業または居住場所に直接電力を供給する能力を実行しない。現在のモデルはまた、そのようなデバイスを設置し、そのようなデバイスから電力を生成することができるためには、それぞれの個々の車所有者が、風力電力または太陽電力収集デバイスに個々の投資をすることも必要とする。これは、小型風力および太陽収集機構またはデバイスからエネルギーを収集する車の大きな一団を創出できることに対する主要な障害である。別の障害は、収集されたエネルギーを利用し、収集されたエネルギーに対してクレジットを受け取り、風力および/または太陽収集システムによって引き出される電力から経済的に利益を得るために、そのようなシステムから生成される電力が、第2のデバイスまたはハードウェアシステムを必要とすることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来技術の問題に対する解決策を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態は、エネルギー生成および分配のための道路システムである。この道路システムは、複数の地上風力エネルギー生成デバイス、1つまたは複数の道路、および道路システム電気グリッドを含む。この道路システムでは、地上風力エネルギー生成デバイスの実質的にすべての各々は、道路システム電気グリッドに電気的に接続され、道路の1つの一部分にまたは道路の1つまたは複数の近くに置かれ、それによって、大気の風からのエネルギー生成に加えて、通過する車から創出される風からのエネルギー生成を可能にする。
【０００８】
本発明の別の実施形態は、複数の地上風力エネルギー生成デバイス、複数の地上太陽エネルギー生成デバイス、各々が1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスを含む1つまたは複数の車、車上エネルギー貯蔵システム、1つまたは複数の道路、および道路システム電気グリッドを含む、エネルギー生成および分配のための道路システムである。この道路システムでは、地上風力エネルギー生成デバイスの実質的にすべての各々は、道路システム電気グリッドに電気的に接続され、道路の1つの一部分にまたは道路の1つまたは複数の近くに置かれ、それによって、大気の風からのエネルギー生成に加えて、通過する車から創出される風からのエネルギー生成を可能にし、地上太陽エネルギー生成デバイスの実質的にすべての各々は、道路システム電気グリッドに電気的に接続され、道路の1つの一部分にまたは道路の1つまたは複数の近くに置かれ、1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスは、車上エネルギー貯蔵システムに電気的に接続され、それによって1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスによって生成されるエネルギーの車上エネルギー貯蔵システム内への蓄積を可能にする。
【０００９】
本発明の別の実施形態は、エネルギーを生成し、分配するための方法である。この方法は、複数の地上風力エネルギー生成デバイスを使用して、通過する車から創出される風からエネルギーを生成するステップを含み、ここで地上風力エネルギー生成デバイスの実質的にすべての各々は、道路システム電気グリッドに電気的に接続され、1つの道路の一部分にまたは1つまたは複数の道路の近くに置かれる。
【００１０】
本発明のさらに別の実施形態によると、風力エネルギー収集微小デバイスを加工するためのシステムは、三次元リソグラフィを使用して風力エネルギー収集微小デバイスの構成要素を生産する生産モジュール、ナノワイヤの少なくとも1つのアレイ、少なくとも1つの光学切断レーザー、構成要素およびナノワイヤを操作するための少なくとも1つの光学トラップレーザー、および風力エネルギー収集微小デバイスを形成するために構成要素およびナノワイヤを組み立てる組立てモジュールを含む。
【００１１】
構成要素は、マイクロタービンおよび少なくとも1つの磁石を含んでもよく、それは、マイクロタービンに取り付けられてもよい。マイクロタービンは、少なくとも1つの磁石が円形路に沿って動くようにするため、マイクロタービンの縦軸を中心に回転するように構成されてもよい。
【００１２】
(1つまたは複数の)ナノワイヤアレイは、金属基板から成長させられ、従って金属基板に取り付けられてもよく、システムは、少なくとも1つの光学切断レーザーを使用して金属基板からナノワイヤを分離する分離モジュールを含んでもよく、少なくとも1つの光学トラップレーザーを使用して構成要素およびナノワイヤを操作する操作モジュールを含んでもよい。
【００１３】
システムは、少なくとも第1のナノワイヤをマイクロタービン内に組み込み、マイクロタービンおよび(1つまたは複数の)磁石の動きによる電気の流れを制御下に置くように第1の(1つまたは複数の)ナノワイヤを構成してもよい。さらに、少なくとも第2のナノワイヤは、マイクロタービン構成要素に結合され、制御下に置かれた電気の流れをマイクロタービンおよび第1の(1つまたは複数の)ナノワイヤから離れて転送するように構成されてもよい。
【００１４】
生産および組立てモジュールは、複数の構成要素を並行して生産し、組み立ててもよく、システムは、複数の風力エネルギー収集微小デバイスをシート上に取り付ける取付けモジュールを含んでもよいことに留意されたい。さらに、システムは、構成要素、風力エネルギー収集微小デバイス、および風力エネルギー収集微小デバイスのシートを耐久性について試験する試験モジュールを含んでもよい。
【００１５】
本発明の先述のおよび他の目的、特徴ならびに利点は、同様の参照文字が異なる図全体にわたって同じ部分を参照する添付の図面で例示されるように、本発明の好ましい実施形態の次のさらに詳細な記述から明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による、道路に沿った小型、固定風力タービン配列の実施を例示する図である。
【図２】本発明による、5フィート高さのタービンの使用を例示する図である。
【図３】本発明による、1フィート高さおよびとても小さい1ミクロンから数ミクロンの高さの風力タービンの連続的な配置を例示する図である。
【図４】本発明による、タービンの部品に成形されてもよい薄膜などの太陽収集材料で覆われてもよい風力タービンの使用を例示する図である。
【図５】本発明による、道路の中央分離帯および路肩に沿って積層設計で実施されるらせん設計風力タービンを例示する図である。
【図６】本発明による、単一の一様な高さで道路に設置されるらせん風力タービン電力生成を例示する図である。
【図７】本発明による、らせん設計タービンによる風力エネルギー生成がどのようにシステムを通って流れるかについての流れ図を例示する図である。
【図８】本発明による、道路の側部および中央分離帯に沿って配置される、裏打ちされた太陽膜の連続的な細片のように置かれる太陽パネルを例示する図である。
【図９】本発明による、密接したおよび連続的なまたは半連続的な実施を提供するために、設置場所で設置の特定の領域に成形される太陽膜を例示する図である。
【図１０】本発明による、道路にスプレーされてもよい、本明細書では太陽起電力塗装と呼ばれる、スプレー式太陽電力セルの使用を例示する図である。
【図１１】本発明による、形成された太陽膜によって補完される、連続的な仕方で路側車線に配置される太陽パネルを例示する図である。
【図１２】本発明による、道路の側部に配置される、また太陽膜であってもよい、太陽パネルを例示する図である。
【図１３】本発明による、太陽エネルギー道路システムの収集から分配までのステップを定義する流れ図を例示する図である。
【図１４】本発明による、道路システムに沿った風力および太陽の両方のエネルギー収集システムの協力した実施の統合を例示する図である。
【図１５】ナノワイヤアレイの概略図である。
【図１６】本発明による、風力および太陽の両方のエネルギー収集システムが一緒に実施される流れ図を例示する図である。
【図１７】本発明による、車に設置されている携帯型小型らせんタービン風力エネルギー収集シートの実施および設置を例示する図である。
【図１８】本発明による、車に貼られている、携帯型らせん風力タービン車設置シートまたははり紙を例示する図である。
【図１９】本発明による、らせん風力タービン設置シートが、車の上部に取り付けられることを意図されるだけでなく、車の下側の領域での設置にもまた使用可能であることを例示する図である。
【図２０】本発明による、設置シートの合成図を含む、らせん風力収集設置シートまたははり紙を配置された車の俯瞰図を例示する図である。
【図２１】本発明による、車風力エネルギー収集システムのための流れ図を例示する図である。
【図２２】本発明による、資格のあるサービスエリアにおける携帯型太陽エネルギー収集システムの設置を例示する図である。
【図２３】本発明による、電力貯蔵所サービスステーション領域における設置のときに現金取引が生じないことを例示する図である。
【図２４】本発明による、道路を下る、太陽設置シートを備える車の俯瞰図を例示する図である。
【図２５】本発明による、太陽設置シートおよび電池構成が車内に設置される流れ図を例示する図である。
【図２６】本発明による、別々にならびに風力および太陽の両方のエネルギーを同時に収集する、統合された、単一シートとして協力して使用される、携帯型太陽および風力設置シートを例示する図である。
【図２７】本発明による、太陽および風力の統合されたパネルを設置された車の俯瞰図を例示する図である。
【図２８】本発明による、太陽および風力の設置シートを配置され、前記システムの設置、登録、更新および保守のためサービスセンター領域に出入りする車の俯瞰図を例示する図である。
【図２９】本発明による、風力および太陽の両方の設置シートによって生成されるエネルギーの流れを組み合わせる流れ図を例示する図である。
【図３０】本発明による、固定および携帯型道路統合化風力および太陽エネルギー収集道路システムの完全統合を例示する図である。
【図３１】本発明による、マサチューセッツターンパイクの例に対して、主要道路の全体にわたる道路システムの実施を例示する図である。
【図３２】本発明による、マサチューセッツターンパイクの例に対して、主要道路の全体にわたる道路システムの実施を例示する図である。
【図３３】本発明による、マサチューセッツターンパイクの例に対して、主要道路の全体にわたる道路システムの実施を例示する図である。
【図３４】本発明による、風力および太陽エネルギー収集道路システムの完全統合の流れ図を例示する図である。
【図３５】本発明による、道路システム電気グリッドに接続される太陽エネルギー生成デバイスを備える電気自動車を例示する図である。
【図３６】本発明による、エネルギー貯蔵システムを例示する図である。
【図３７Ａ】風力エネルギー収集微小デバイスを加工する方法を例示する流れ図である。
【図３７Ｂ】風力エネルギー収集微小デバイスを加工する方法を例示する流れ図である。
【図３７Ｃ】風力エネルギー収集微小デバイスを加工する方法を例示する流れ図である。
【図３８】風力エネルギー収集微小デバイスを加工するためのシステムを例示するブロック図である。
【図３９Ａ】本発明の実施形態による、例となる車上風力エネルギー収集システムのブロック図である。
【図３９Ｂ】本発明の実施形態による、車上風力エネルギー収集システムの例となる実施および設置の概略図である。
【図４０Ａ】本発明の実施形態による、システムクレジットのために風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを預けるための流れ図である。
【図４０Ｂ】本発明の別の実施形態による、システムクレジットのために風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを預けるための流れ図である。
【図４１】太陽エネルギー生成および分配のための例となる道路システムのブロック図を例示する図である。
【図４２】ナノワイヤ風力エネルギー生成デバイスの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の例となる実施形態の記述が、次に続く。
【００１８】
本発明は、全国的なまたは世界的な、クリーンなまたは再生可能なエネルギーインフラを提供することができる道路システムを提供する。本明細書で使用されるような「道路(road)」(以下ではまた「車道(roadway)」も)は、車が走行できるまたはさもなければ1つの場所から別の場所へ移動するために使用できる、2つ以上の場所の間の識別可能な道筋または経路である。道路は典型的には、平らにされ、舗装され、またはさもなければ車による容易な走行を可能にするように準備されている。また典型的には、道路は、1つまたは複数の車線、1つまたは複数の路肩、1つまたは複数の中央分離帯即ち中央仕切り部、および1つまたは複数のガードレールを含んでもよい。例えば、道路は、ハイウェイ、ターンパイク、パイク、有料道路、ステートハイウェイ、フリーウェイ、駐車禁止道路、高速道路、景観整備道路、土手道、高速道、州間道路、スピードウェイ、アウトバーン、スーパーハイウェイ、街路、鉄道、モノレール、磁気浮上列車の軌道、公共輸送または大量輸送の地下、地表、および高架形態のための軌道、自動車レース用走路、飛行機用滑走路、ならびに同様のものでもよい。
【００１９】
本明細書で使用されるような「車」は、例えば、品物および/または人間の地上輸送のために少なくとも部分的に使用される任意のデバイスである。例えば、車は、自動車、乗用車、バス、トラック、トラクター、タンク車、オートバイ、列車、飛行機または同様のものでもよい。
【００２０】
好ましくは、車は、自動車、乗用車、バス、トラック、タンク車、およびオートバイとすることができる。さらに好ましくは、車は、自動車、乗用車、バス、およびトラックとすることができる。最も好ましくは、車は、自動車および乗用車とすることができる。
【００２１】
本明細書で使用されるような「風」は、車の動きによって創出される風(以下ではまた「ほこりっぽい風」も)および大気の風の両方を参照する。
【００２２】
本明細書で使用されるような「風力エネルギー生成デバイス」は、風力エネルギーを電気エネルギーに変換するデバイスである。典型的には、風力エネルギー生成デバイスは、1つまたは複数の「風力タービン発電機」を含むことができる。本明細書で参照されるような「風力タービン発電機」(以下ではまた「風力タービン」も)は、タービンおよび発電機を含むデバイスであり、ここでタービンは、風力エネルギーのいくらかをタービンの回転エネルギーに変換することによって風力を収集するまたは獲得し、発電機は、タービンの回転エネルギーから電気エネルギーを生成する。これらの風力タービン発電機は、任意の方向に向きを合わせられた軸を中心に回転するタービンを用いることができる。例えば、「水平軸タービン」では、タービンは、水平軸を中心に回転し、それは、典型的には、地面にだいたい平行に向きを合わせられる。さらに、「垂直軸タービン」では、タービンは、垂直軸を中心に回転し、それは、典型的には、地面にだいたい垂直に向きを合わせられる。例えば、垂直軸タービンは、Darrieus風力タービン、Giromill型Darrieus風力タービン、Savonius風力タービン、「らせん式タービン」および同様のものとすることができる。「らせん式タービン」では、タービンは、らせん状に形成され、垂直軸を中心に回転する。らせん式タービンは、単一らせん設計または多重らせん設計、例えば、二重らせん、三重らせんもしくは四重らせん設計を有することができる。本明細書で使用されるような風力エネルギー生成デバイスまたは風力タービン発電機の「高さ」は、デバイスまたは発電機に隣接する地面からデバイスまたは発電機の最高点まで垂直に測定される高さである。風力エネルギー生成デバイスは、約数マイクロメートルと数百フィートとの間の高さを有することができる。1つのデバイスユニットで複数の、例えば、数百万の小型風力タービン発電機を用いる風力エネルギー生成デバイスはまた、本明細書では「風力タービン設置シート」、「風力タービン設置はり紙」とも呼ばれる。風力エネルギー生成デバイスは、安全性および他の規則に適合する任意のパターンまたは分配で空間的に置くことができる。一般に分配は、所与の道路および道路環境を考慮して最適化することができる。例えば、それらは、線形等距離分配、線形非等距離分配および層構成で置くことができる。風力エネルギー生成デバイスはオプションとして、以下で述べられるような太陽エネルギー生成デバイスを含むことができる。
【００２３】
本明細書で使用されるような「層構成」は、道路の最近接車線からより遠くに離れている風力エネルギー生成デバイスほど、より高いという、風力エネルギー生成デバイスの分配である。例えば、風力エネルギー生成デバイスの層構成は、最小の風力エネルギー生成デバイスを道路の最も近くに置き、逐次的により大きな風力エネルギー生成デバイスを逐次的に道路からより遠くに置くことによってもたらされる。
【００２４】
典型的には、任意の2つの最近接地上風力エネルギー生成デバイス間の平均距離は、約5マイクロメートルと約200メートルとの間の範囲にある。
【００２５】
風力エネルギー生成デバイスは、「車上の」とすることができ、即ち、それらは、車の通常のおよび安全な運転を可能にする車の表面の任意の部分に貼られる。車上風力エネルギー生成デバイスは、例えば、車の製造プロセス中もしくはオーバーレイ補強中に乗用車に取り外せないように貼るもしくは取り付けることができ、またはそれらは、例えば、スナップ式クリップ(snap on clips)、接着剤、磁気結合、固定ネジ取付けシステム、Thule型固定および同様のものの1つもしくは組合せを使用して、取り外せるように貼ることができる。車および車上風力エネルギー生成デバイスはまた、それによって動いている車の空気抵抗を減少させ、風力エネルギー生成を増加させるように置かれる方向性スポイラーまたは翼を含むこともできる。車および車上風力エネルギー生成デバイスはまた、1つもしくは複数の車上風力エネルギー生成デバイス、および測定された風向情報に基づいて動かされ、それによって動いている車の空気抵抗を減少させ、風力エネルギー生成を増加させる、移動可能な方向性スポイラーもしくは翼の位置におけるまたはその近くの大気の風の方向を測定するためのデバイスを含むこともできる。車上風力エネルギー生成デバイスは、車が駐車しているまたは動いている間エネルギーを生成することができる。典型的には、車上風力エネルギー生成デバイスは、約数マイクロメートルと約数フィートとの間の高さを有する。
【００２６】
車に貼られない任意の風力エネルギー生成デバイスは、以下では「地上の」と呼ばれる。典型的には、地上風力エネルギー生成デバイスは、その存在が交通の流れを妨害しないまたは安全性リスクをもたらさない道路の一部分に、道路の近くに、および道路上または道路の近くの任意の道路物体上に置くことができる。道路物体の例は、交通標識、例えば、交通信号灯、ガードレール、建物および同様のものである。地上風力エネルギー生成デバイスは、地面内に数フィートの深さで取り外せないように貼るもしくは取り付けることができ、時には基礎内に設置することができ、またはそれらは、例えば、スナップ式クリップ、接着剤、磁気結合、固定ネジ取付けシステム、磁石、金属構造に対する締め金およびひも、Thule型固定ならびに同様のものの1つもしくは組合せを使用して、容易に取り外せるように貼ることができる。
【００２７】
本明細書で使用されるような語句、道路の「近く」は、地上風力エネルギー生成デバイスがエネルギーを生成するために通過する車からの風(以下ではまた「ほこりっぽい風」も)を捕獲することを可能にする、所与の道路からの所与の地上風力エネルギー生成デバイスの距離を参照する。この距離は、タービンの高さおよび風力エネルギー生成デバイスを通過する平均的な車の平均速度を考慮して決定することができる。典型的には、この距離は、約40フィートまでとすることができる。例えば、車が1時間当たり55マイルの平均速度で走行する道路に沿って置かれる、10フィート高さのらせん軸タービンに対しては、その距離は、約20フィートまでとすることができ、5フィート高さのものに対しては、その距離は、約25フィートまでとすることができる。
【００２８】
本明細書で使用されるような「風力タービンアレイ」は、複数の風力エネルギー生成デバイスである。
【００２９】
本明細書で使用されるような「道路システム電気グリッド」は、電気エネルギーが輸送されるまたは伝送されることを可能にする電気的接続の任意のネットワークを参照する。典型的には、道路システム電気グリッドは、エネルギー貯蔵システム、エネルギーを逆変換するためのシステム、単一電力源変更ユニット、電力量計および予備電力システムを含むことができる。
【００３０】
本明細書で使用されるような「ユーティリティグリッド」(以下ではまた「グリッド」も)は、EdisonおよびNSTARのシステムなどの既存の送電線および電力ボックスを参照する。
【００３１】
「直接電力負荷」は、道路システム電気グリッドに直接電気的に接続される、即ち、電気エネルギーがユーティリティグリッドを通じて伝送されることがなく、電気エネルギーに対する需要を有する、任意のシステムであり、例えば、任意の事業または家庭である。
【００３２】
本明細書で使用されるような「エネルギー貯蔵システム」は、電気エネルギーを貯蔵できる任意のデバイスである。典型的には、これらのシステムは、他の何らかのエネルギーの形態で、例えば、化学的および熱的な形態で貯蔵されるべき電気エネルギーを変換する。例えば、エネルギー貯蔵システムは、水素を貯蔵するシステムとすることができ、それは例えば、水素変換電気分解を通じて得られる。それはまた、任意の再充電可能な電池とすることができる。「地上エネルギー貯蔵システム」は、地面よりも下または上に置くことができる。「車上エネルギー貯蔵システム」は、例えば、車の製造プロセス中に乗用車の中もしくは上に取り外せないように貼る(affix)もしくは取り付ける(mount)ことができ、またはそれらは、例えば、スナップ式クリップ、接着剤、磁気結合、固定ネジ取付けシステム、Thule型固定および同様のものの1つもしくは組合せを使用して、取り外せるように貼ることができる。
【００３３】
本明細書で使用されるような語句「道路システム電気グリッドに接続される」は、エネルギーがエネルギー生成デバイスからグリッドに転送されることを可能にする、道路システム電気グリッドへの、太陽または風力エネルギー生成デバイスの任意の直接または間接の電気的接続を参照する。
【００３４】
本明細書で使用されるような「太陽エネルギー生成デバイス」は、太陽エネルギーを電気に変換する任意のデバイスである。例えば、太陽エネルギー生成デバイスは、単一の太陽もしくは光起電力セル、複数の相互接続された太陽セル、即ち「光起電力モジュール」または光起電力モジュールの連結された集まり、即ち「光起電力配列(photovoltaic array)」または「太陽パネル」とすることができる。本明細書で使用されるような「太陽または光起電力セル」(以下ではまた「光起電力材料」も)は、太陽光から直接電気を生成するために光起電力効果を使用するデバイスまたはデバイスの列である。例えば、太陽または光起電力セルは、シリコンウエハ太陽セル、非晶質シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコン、テルル化カドミウム、またはセレン化/硫化銅インジウムなどの材料を用いる薄膜太陽セル、光電気化学セル、ナノ結晶太陽セルおよびポリマーまたはプラスチック太陽セルとすることができる。プラスチック太陽セルは、塗装可能な、スプレー可能なまたは新聞紙のように印刷可能なロールツーロールであると当技術分野で周知である。
【００３５】
「太陽エネルギー生成デバイス」は、地上または車上とすることができる。車上太陽エネルギー生成デバイスは、例えば、車の製造プロセス中もしくはオーバーレイ補強中に乗用車に取り外せないように貼るもしくは取り付けることができ、またはそれらは、例えば、スナップ式クリップ、接着剤、磁気結合、固定ネジ取付けシステム、Thule型固定および同様のものの1つまたは組合せを使用して、取り外せるように貼ることができる。
【００３６】
地上太陽エネルギー生成デバイスは、太陽エネルギーの収集を可能にし、その設置が安全性リスクをもたらさないまたは規則によって許可される任意の表面に貼り付けることができる。例えば、それは、その存在が交通の流れを妨害しないまたは安全性リスクをもたらさない道路の一部分に、道路の近くに、および道路上または道路の近くの任意の道路物体上に置くことができる。道路物体の例は、交通標識、例えば、交通信号灯、ガードレール、建物および同様のものである。地上太陽エネルギー生成デバイスは、地面内に数フィートの深さで取り外せないように貼るもしくは取り付けることができ、時には基礎内に設置することができ、またはそれらは、例えば、スナップ式クリップ、接着剤、磁気結合、固定ネジ取付けシステム、磁石、金属構造に対する締め金および紐、Thule型固定および同様のものの1つもしくは組合せを使用して、容易に取り外せるように貼ることができる。
【００３７】
本発明の例となる実施形態の記述が、次に続く。
【００３８】
本発明の一実施形態は、FastLaneのような既存のハイウェイシステムで使用するまたは車の広範囲な携帯型太陽エネルギー収集ネットワークを創出するために車に太陽および風力電力収集デバイスを貼るための完全に独立したプログラムとして実行するとき、無料または有料で、預託ありまたはなしで、恒久的にまたは一時的に設置される風力および太陽エネルギー収集デバイスの車設置によってもたらされる電力の収集および分配と組み合わされる、主要道路およびハイウェイに沿っておよびその中央分離帯を走る、風力タービンおよび太陽電力配列の線を提供する。車の所有者に容易に装備され、補償されるべき太陽ネットワークエネルギー収集および分配システムを活用することを可能にさせる、太陽電力を収集する目的で車のために設計された太陽配列を設置された数百万の車によって増強される、数十万マイルの長さの太陽電力収集ネットワークインフラを潜在的に創出する、主要道路およびハイウェイ上のまたは隣接する「車アレイ」に、車を加えることができ、彼らの車システムによって収集される電力を通じて彼らが参加するために、太陽配列の、車および線の、両方のセットの大部分は、グリッドならびに個々の家庭、公共のインフラおよび事業への電力供給に便利であろう。本発明はまた、太陽電力を米国で2桁の全体のエネルギー市場占有率に変える可能性も伴っている。さらに、複数直接源または様々なグリッド相互接続点に容易に接続される、統合化小型風力電力インフラに対する必要性がある。小型風力生成デバイスの中央分離帯および路肩の外側への設置を通じての公的および私的ハイウェイの使用は、多くの利点を提供する。第1に、私的ハイウェイおよび地方自治体は、既存の保守要員も、道路の特定の部分に沿って風力生成システムを設置するために訓練することができる請負インフラ整備提供者との既存の関係も有する。第2に、風力電力生成システムは、小型で無騒音にすることができ、既存の中央分離帯で分離されたハイウェイの両側の間の中央分離帯に適合するほど十分に小さくできる。第3に、ハイウェイまたは他の道路の使用は、1マイル当たり500を超える風力生成デバイスも可能な、1マイル当たり多くの風力生成デバイスの設置を可能にする。第4に、デバイスによって生成されるエネルギーは、個々の給油所におけるかまたはハイウェイもしくは道路に隣接して都合良く置かれた水素変換プラントにおける水素変換を利用して、家庭への電力供給またはハイウェイに沿った給油所のための水素の電気分解のためのクリーンな電力などの、ハイウェイの道筋に沿った家庭または事業に直接分配されてもよい。第5に、太陽、地熱および他の熱変換技術などの他のクリーンエネルギー源は、風力電力収集、生成された電力の貯蔵および転送の数マイルの接続の潜在能力を通じて、適所にある「グリッド」と一緒にまたは協力して複数源クリーンエネルギー「電力グリッド」を創出するために使用されてもよい。第6に、これらのインフラは、風力電力発電機会社に利益をもたらし、道路所有者は、賃貸または地役権収益を通じて、環境と同様クリーンエネルギー生産のためのサービス提供者経済を生成する安定で、一貫したインフラプロジェクトを提供する。第7に、道路は、風の一貫した源であり、小型風力エネルギー捕獲生成デバイスを地面に近づけることによって、小型無騒音渦巻またはらせん式タービンなどの風力エネルギー捕獲デバイスは、そのデバイスが、通過する車によって生成される風力エネルギーも既存の流れも捕獲できるようにする。第8に、このシステムによって生成される電力はまた、既存のグリッドインフラの非常に近くに位置する多くの異なる、都合の良い点においてグリッドシステムに接続されてもよい。この固定システムは、携帯型の、半恒久的または恒久的小型風力タービンが主要道路およびハイウェイへの入口地点においてまたはその近くで車に貼られることを可能にする、本車システムおよび太陽システムで収集された電力の設置、保守、請求および預託を配置するために協力しておよび無料で利用することができる。車の所有者は、風力タービンデバイスまたは複数のデバイスを彼らの車に設置するために料金をほとんど支払わなくてもよい。風力タービンエネルギー生成システムデバイスの安全な収益を確保する車所有者からの預金は、参加する車所有者の金融機関を通じてまたは現金預金を通じて確保されてもよい。参加する車所有者、タービン設置業者、道路を管理する道路所有者または地方自治体および設置されるタービンの所有者はすべて、エネルギーが個々の車によって生成され、その電気が指定された、アクセスが容易な、車風力システムネットワーク電気収集ステーションまたはサブステーションで処分された後、生成され、貯蔵され、グリッドに転送されるまたはシステムによる直接分配経由のエネルギーから収益の分け前を受け取ってもよい。このモデルは、車の運転手が、彼らの車で風力エネルギーを生成し始めるために、かなりの時間または財源を費やす必要はないという状況を創出する。このモデルは、活用するために数千マイルもの道路への設置および車へ配置される数百万もの設置のための風力エネルギー生成デバイスの広範囲の分配のための使いやすい形式を創出する。風力および太陽電力システムの両方は、異なる条件のもとでエネルギーを収集するので、このインフラおよび分配計画内で太陽および風力電力システムを組み合わせることによって、無料のクリーンエネルギー分配ネットワークの創出が、達成される。2つの収集システムを有することによって、もし1つの方法が、特定の時間に効率的でないならば、そのときにはもう1つの方法が、その時間にそれがエネルギーを収集するのに効率的である条件をなお有してもよい。従って、この大規模な道路のインフラに沿った風力および太陽の両方のエネルギー収集システム源の配置は、より一定で、安定なクリーン電力インフラを提供する能力を高める。
【００３９】
本発明の一実施形態は、エネルギー生成および分配のための道路システムであって、
複数の地上風力エネルギー生成デバイスと、
1つまたは複数の道路と、道路システム電気グリッドとを含み、
ここで地上風力エネルギー生成デバイスの実質的にすべての各々は、道路システム電気グリッドに電気的に接続され、道路の1つの一部分にまたは道路の1つもしくは複数の近くに置かれ、それによって大気の風からのエネルギー生成に加えて、通過する車から創出される風からのエネルギー生成を可能にする。
【００４０】
典型的には、地上風力エネルギー生成デバイスの実質的にすべての各々は、道路の1つの一部分にまたは道路の1つもしくは複数から約0フィートと約100フィートとの間内、約0フィートと約80フィートとの間内、もしくは約0フィートと約60フィートとの間内に置くことができる。さらに典型的には、それらは、道路の1つの一部分にまたは道路の1つもしくは複数から約0フィートと約40フィートとの間内とすることができる。好ましくは、それらは、道路の1つの一部分にまたは道路の1つもしくは複数から約0フィートと約25フィートとの間内とすることができる。さらに好ましくは、それらは、道路の1つの一部分にまたは道路の1つもしくは複数から約0フィートと約10フィートとの間内とすることができる。
【００４１】
本発明は、公的または私的道路に沿って全長数千マイルも続く風力タービンのネットワークと組み合わされる、相互接続された太陽パネルまたは薄膜の連続的なまたは半連続的な線に関する。エネルギー収集システムの配置は、固定された静止システムならびに道路およびハイウェイを走行する車に取り付けられる移動システムの両方であろう。ハイウェイもしくは往来のある道路上のまたは隣接した太陽電力収集ネットワークを走らせることによって、太陽電力収集ネットワークは、公的および私的実在物のグリッド相互接続ならびに局所的電力供給の両方への容易なアクセスを有するであろう。太陽エネルギー収集技術における新しい進歩は、この種の電力収集線システムが、電力生成のためにもっと柔軟で、多様で、費用効率の高い仕方で配置されることを可能とし、結果として、実在物に直接または既存のグリッド電力システムとの相互接続を通じて電力を供給してもよい、数ギガワットの可能性を持つ太陽エネルギー分配電力ネットワークの発展をもたらす。中央分離帯、側部または路肩もしくは車線分離帯などに配置された、この道路太陽「線配列(line array)」は、DC電流を生成するシステムを創出し、それは次いでインバータを通過し、AC電流および電圧に転換する。電力はまた、配置され、それらの車に継ぎ目なく取り付けられた携帯型または常設型太陽電力収集デバイスを設置され、トランク内、車の内部に保管でき、もしくは車の外部に取り付け可能な連関した電池パックを含む、車のネットワークによって、システムに供給もされる。地役権、賃貸または購入指定権を通じて、長く伸びた連続的な利用可能な公的および私的道路を利用する、無騒音から低騒音の小型風力タービンは、数千マイルもの相互接続された風力タービン電力生成の連続的および半連続的ネットワークを創出する。風力タービンは、ハイウェイまたは主要道路の中央分離帯、路肩または少しはずれたところに取り付けられてもよい。この配置は、それらの風力電力生成デバイスを自動車に貼ることによって風力電力を生成するために無騒音から低騒音の小型風力タービンを使用する、無料の設置の組とともに進んでもよい。利用可能な公的および私的道路に沿って走行する自動車の大きな一団はそれぞれ、風力電力収集デバイスを貼られてもよく、これらのデバイスから引き出されるエネルギーは、車の要素に直接電力を供給するために使用されてもよく、または燃料、商品のクレジットを得るために使用されてもよくもしくは通貨のために売られてもよい。休憩施設およびサービスステーションは、すべての小売店と一緒に、自動車の所有者にとって容易な購入および設置のためにこれらの車風力生成システムを利用できるようにすることができる。エネルギーが固定および車配置から預けられる電力貯蔵所、設置領域ならびに請求システムは、効率を上げ、インフラ費用を節約するために、固定および車配置設置の両方にサービスを提供するために組み合わせることができる。
【００４２】
太陽および風力エネルギー収集システムによって生成される電力は、グリッドに接続するためまたは既存のグリッドシステムに接続することなく家庭、企業、またはシステムに電力を供給するための両方に使用できる。生成され、携帯型電池システム内に貯蔵される電力は、線配列パネル出力と同じまたは異なる相互接続および直接分配の点で設計し、設置できる、電力貯蔵所でのネットワーク電力システムに転送できる。電力は、電力量計によって記録を取られ、家庭もしくは事業負荷によってすぐに消費されるか、または一般的なユーティリティグリッドネットワークに送り出される。ユーティリティ計量器が、逆に回転する、または2つの計量器が、入ってくるおよび出ていく電力を記録するために使用される。インバータは、ユーティリティ電力の安全性不良の場合には自動的に停止し、ユーティリティ電力が復旧するときには自動的に再接続する。太陽電力配列および固定風力タービンは、主要道路の中央分離帯、路肩または隣接してすぐ近くを走る部分に置くことができ、利用できる道路の数十万マイルもの可能な設置面積とともに、グリッドへの容易なアクセス、容易な保守アクセスならびに家庭および事業へ直接電力供給する機会などの、多くの便利さを提供する。
【００４３】
本発明は、一実施形態によると、太陽電力生成デバイスが、公的および私的道路に沿って一緒にネットワーク化されて、今までに建設された中で最大の連続的および半連続的太陽電力生成および分配システムを創出する、大規模な太陽電力生成インフラシステムの創出に関する。この特定の実施形態は、中央分離帯、路肩および車線分離帯に取り付けられ、配置され、電池パックシステムを通じてまたは次いでグリッド相互接続のための一種のインバータもしくは電力使用者への直接分配のための別種のインバータに接続されるまたは一緒にネットワーク化される、ほとんど連続的な太陽パネルならびに/または薄膜および「太陽塗装」を想像する。インバータを使用することは、インバータの特定の型に応じて、グリッドシステムへのまたは局所的に分配される電力使用者への太陽生成電力の接続を可能にするために、電力調節を太陽生成電力に応用する。インバータに接続される前に、連続的な太陽「細片配列」が、単一の電力源変更ユニットに接続される、または平行線接続で単に一緒に結合される場合もまたあってもよい。どんなネットワークインバータが使用されてもまた、グリッドまたは顧客へのシステムによって生成される電力とインバータとの間に電気計器が設置される必要があってもよい。大部分の太陽収集配列と異なり、このシステムでの配列の実施は、地面近くに、いくつかは地面、車線分離帯またはガードレールの上に取り付けられ、ハイウェイおよび道路配置の環境的制約に適合するためおよび保守要員のための容易なアクセスを可能にするように、10から15フィートにすぎない高さになるであろう。これらの太陽「細片配列」は、グリッドシステムが機能しなくなるという場合には、電池支援または予備電力システムとともに並列に一緒に接続されてもよい。並列「細片配列」システム電力配置および分配点は、局所的な使用場所およびグリッド点へのアクセスに基づくであろう。「細片配列」システムは、電池システムを通じて一緒にネットワーク化されるまたは次の最近接細片配列平行線もしくは電池貯蔵施設にまたは必要に基づいて局所的な電力分配使用者に電気を渡すために並列に配線される、局所的な細片配列からグリッドに供給するためのスイッチを含んで自動化されてもよい。この数十万マイルもの実施の効果は、太陽およびおそらくは他のクリーン電力エネルギー源の副グリッドを形成することであり、ここでそれぞれの分配または相互接続点は、請求目的のために正確な電気使用量を測定するためにグリッドまたは直接分配顧客システムへの電気の入口点におけるまたは近くの標準的な電力計で測定されてもよい。好ましい実施形態では、ソーラーストリップアレイは、中央分離帯内のハイウェイシステムに地表面で、または中央分離帯障壁の上部に、または風力タービンなどの中央分離帯内の他のクリーン電力収集デバイスの上部に配置される。太陽起電力塗装システムは、塗装された車線分離帯からエネルギーを収集するであろうし、太陽膜は、ガードレールに取り付けられるであろう。これらの混合システムはまた、路肩でまたはその近傍でおよび料金所でまたはその近傍での設置に最も有効であるとして使用もされるであろう。細片配列は、グリッドシステムでのまたは直接分配を通じての使用のために電気を適切に調整するために、一緒にネットワーク化され、次いで電力線を並列で走らせることまたは電池貯蔵によって、次いでインバータを通じて連結されるであろう。電力線は、源に直接接続されてもよく、または特定の実施の物理的特性ならびに私的な、地域の、州のおよび連邦政府の規則および仕様に基づいて適切な分配点まで埋設されるもしくは架線されてもよい。車太陽エネルギー収集システムは、「線配列」システムと協力して走り、それに関して無料であるように作られる。数百万の車の可能な配置により、その所有者は、今までに建てられた中で最大の半連続的な太陽電力生成ネットワーク設置および分配システムの1つを創出する車太陽エネルギー収集ネットワークシステムに参加する、およびそれによって補償されることを選択した。この特定の実施形態は、車所有者に対してほとんど料金なしでこれらの太陽エネルギー収集デバイスを設置される、太陽パネルの付いた、薄膜および「太陽塗装」の取り付けられたならびに配置された数百万の車を想像する。装置の取得費用は、ネットワーク所有者によって負担され、彼らは、ネットワークシステムのための車設置実在物、道路またはハイウェイ地方自治体所有者ならびに電力分配および請求貯蔵所を含むネットワークに参加するための経済的または戦略的自発性を有する様々なパーティと協力して働く、または同じパーティであることもできる。本明細書で太陽および風力エネルギーについて述べられる設置システム、請求システムおよび支払システムは、単一の統合されたネットワークに結合することができる。風力エネルギー収集インフラシステムを組み込むための特定の実施形態は、ほぼ無騒音の小型風力電力生成デバイスが、公的および私的道路に沿って一緒にネットワーク化されて、今までに建てられた中で最大の連続的および半連続的風力電力生成および分配システムを創出する、大規模な風力電力生成インフラシステムの創出に関する。この特定の実施形態は、中央分離帯に取り付けられ、電池パックシステムを通じてまたは次いでグリッド相互接続のための一種のインバータにもしくは電力使用者への直接分配のための別種のインバータに接続されるまたは一緒にネットワーク化される、1マイル当たり500の風力タービンを想像する。インバータを使用することは、インバータの特定の型に応じて、グリッドシステムへのまたは局所的に分配される電力使用者への風力生成電力の接続を可能にするために、電力調整を風力生成電力に応用する。インバータに接続される前に、複数タービンが、単一の電力源変更ユニットに接続される場合もまたあってもよい。どんなネットワークインバータが使用されてもまた、電気計器がグリッドまたは顧客へのシステムによって生成される電力とインバータとの間に設置される必要があってもよい。大部分の風力収集タービンと異なり、このシステムでのタービンは、地面の近くに取り付けられ、通過する乗用車によって生成される風を捕まえるためおよび保守要員のための容易なアクセスを可能にするように、10フィートにすぎない高さになるであろう。風力タービンのポッドは、グリッドシステムが機能しなくなるという場合には、電池支援または予備電力システムと一緒に共に接続されるであろう。ポッドシステムは、局所的な使用場所およびグリッド点へのアクセスに基づくであろう。ポッドシステムは、局所的なポッドでのグリッドに供給し、次の最近接ポッドにまたは必要に基づいて局所的な電力分配使用者に電気を渡すためのスイッチを含んで自動化されてもよい。この数十万マイルもの実施の効果は、風力およびおそらくは他のクリーン電力エネルギー源の副グリッドを形成することであり、それぞれの分配または相互接続点は、請求目的のために正確な電気使用量を測定するためにグリッドまたは直接分配顧客システムへの電気の入口点におけるまたは近くの標準的な電力計で測定されてもよい。好ましい実施形態では、小型らせんまたは二重らせん設計の風力タービンは、車が通過するときに車によって生成される風を活用するために、中央分離帯または路肩に置かれる。この種の風は、風力タービン事業では「ほこりっぽい」または一様でない風として知られているが、しかしらせんまたは二重らせん式風力タービンは、風が反対方向に向かっている交通の気流から交差方向にあるときでさえ、電力を生成するためにこの条件を活用するのに適している。この条件は、らせん式タービンをスピードアップさせるであろうが、一方それは風車式タービンのエネルギーを効率良く生成する能力を妨げる可能性がある。この実施形態はまた、ほぼ無騒音の小型風力電力生成デバイスが、有料道路について設計されたFastLaneに似た特定の車線または混んでいる道路への局所的なアクセス点を通じてデバイスの取得を確保する車に貼られる、大規模な風力電力生成インフラシステムの創出に関する無料の配置へ協力して進みもする。携帯型風力電力タービンシステムパックは、小型風力タービンおよび電池充電システムから成る。タービンは、既存の乗用車電池もしくは電気自動車電池に電荷を提供するために測定されてもよく、またはそれは、分離したユニット電池に収集されてもよく、それは、明かりが電池を表示するときはいっぱいであり、そのときは通行料費用に対するクレジットのためまたは現金クレジットのためシステム電気貯蔵所への電力の預託のための引き渡しに利用できる。携帯型風力タービンデバイスは、設置するのに1分未満しかかからないほど素早い磁石または補強システムを使用して、車のフード、上部、側部、後部バンパーまたは車台に設置されてもよい。電池パックは、デバイスの隣にまたは車のトランク内に貯蔵されてもよい。
【００４４】
風力タービンは、プロペラ、らせん、二重らせんまたは三重らせん式の風力タービンでもよい。風力タービンネットワーク分配または保守センターにおいては、個々の車風力システム電池は、インバータへの接続によってそれらの収集された電力を抜かれ、次いで車の所有者または使用者は、その使用者の電子口座へのクレジットを通じて、収集されたエネルギーに対してクレジットされ、それは、既存のFastLane口座と併合されまたは別々に監視され、維持されることも可能である。取引はまた、現金またはクレジットカードに基づいて取り扱われてもよい。インバータによって処理される電気は次いで、一種のインバータを使用してグリッドに分配されて戻されるまたは別種のインバータによって直接分配される。両方の分配方法は、正確な請求を達成するために、計量器で測定される。請求収益は次いで、残りの利害関係者、即ちデバイス、道路および設置を所有する会社ならびに電力保守会社によって分けられる。このプロセスで補償されるもっと多くの下請業者があってもよい。1つのパーティがシステムプロセスの複数部分を制御するという場合には、または道路もしくは公的ハイウェイが補償されないという場合には、補償されるパーティはまたもっと少なくてもよい。
【００４５】
2つのシステム、風力エネルギーおよび太陽エネルギー収集システムは、いくつかのまたはすべての電力貯蔵所地点、保守ステーションおよび請求システムを共用することができる。特定のエネルギー分配貯蔵所は、グリッドシステム内での使用のためにエネルギーを貯蔵する、送るおよび再調整するようにまたはネットワークから電力を求める実在物への直接分配に電力を供給するようにシステム内に設計されてもよい。
【００４６】
分配点、道路システムに沿った固定太陽および風力設置ならびに車上のおよび彼らの車上の風力エネルギー収集デバイスを得るために支払う必要のない車の所有者のための携帯型太陽および風力エネルギー収集デバイスとして道路を使用することの概念は、クリーンエネルギーの分野に対する全く新しい革新であり、ここで固定設置および車エネルギー収集システムの両方を通じて太陽および風力エネルギー収集および分配システムを走らせるためのインフラは、道路分配点を通じて容易にアクセス可能である。
【００４７】
図1は、道路に沿った固定風力タービン配列を含む、道路システム実施の一部分を例示する。これらの10フィート二重らせん型風力タービン発電機(項目1)は、線形等距離分配で、風力タービン発電機の任意の連続した対が、路肩(項目3)の縁で連続的な列に沿って約15フィート離れて(項目2)、または道路の中央分離帯即ち中央仕切り部(項目5)内に置かれる。風力タービン発電機は、地面内に数フィートの深さで取り付けられ、ときには基礎内に置かれるか、または磁石、金属構造に対する締め金およびひもを通じて固定される(項目4)。らせん型風力タービン発電機は、単一方向の風に依存してはおらず、それは良いことであり、なぜなら通過する車から創出される風は、一様でない複数の方向にまたは道路の中央分離帯地点では交差方向(項目6)にさえ来て、特に二重らせん型のらせん型風力タービン発電機は、これらの条件で良好に働くのに適しているからである。二重らせん風力タービン発電機はまた、動作時に比較的無騒音でもあり、そのことはこれらのタービンを人間の非常に近くで使用することを可能にする。これらの二重らせん型風力タービン発電機は、1つまたは複数のタービンが個々のタービンおよびタービンの集団の電力生成に適した単一の電池または電池の配列に供給する状態で、エネルギー収集チェーン内で一緒に連結される。単一の道路実施に沿って、多くの、例えば数千の電池配列があってもよい(項目7)。
【００４８】
例えば風力タービン発電機によって生成される電力が、ユーティリティグリッドシステムに配送されるか、家庭もしくは事業に直接分配されるか、または例えばピークエネルギー需要時における後の使用のために、より大きな電池配列によって、もしくは水素へ変換するための風力エネルギーの使用および次いで車もしくはグリッド電力使用のために水素燃料電池を使用して水素をエネルギーに戻す変換を通じて貯蔵されるとき、例えば1つまたは複数の風力エネルギー生成デバイスから生成されるエネルギーを貯蔵する地上エネルギー貯蔵システム、例えば電池または電池配列の電気エネルギーは、インバータに供給され、次いで電力計を通過させることが可能である(図5を参照)。
【００４９】
図2は、道路に沿った固定風力タービン配列を含む、道路システム実施の一部分を例示する。ここでは、5フィート二重らせん型風力タービン発電機(項目11)の使用が示される。典型的には、これらの5フィート二重らせん型風力タービン発電機は、10フィート二重らせん型風力タービン発電機よりも少ないエネルギーしか生成できないが、しかしそれらはより小さいので、それらは、5から7フィートまたはそれより少なく離れている必要があるだけである。従って、それらは、道路に沿ってより高密度で使用できる。10フィート品種はより高く上にあるので、5フィート品種は、10フィート品種設置内に設置されてもよく、両方のタービンは、積層効果を創出しながら同じ道路に沿って事実上並んで動作してもよい。一般に、異なる寸法のタービンがそれら自身の高さで機能する、この積層分配は、風力タービン発電機が約25フィートから下へ約数マイクロメートルまでの高さを有する状態で使用できる。電池配列、インバータおよび計量器を使用することならびに電力をグリッド、直接分配または予備貯蔵に分配することの確立した概念は、すべての寸法のタービンに対して有効に存続する。タービンは、道路風条件、道路設計制約、ユーティリティグリッドへのアクセス、電力貯蔵へのアクセスおよび直接分配源へのアクセスに基づいて、全体の連続した仕方で(項目31)または半連続的な仕方で配置されてもよい(図5を参照)。
【００５０】
図3は、1フィート二重らせん型風力タービン発電機(項目12)、1インチ二重らせん型風力タービン発電機(項目13)および1マイクロメートルから数マイクロメートル高さの二重らせん型風力タービン発電機(項目21)の連続的な配置を例示する。より小さな風力タービン発電機は、大きな風力タービン発電機よりもより多数の風力タービン発電機が所与の領域内に配置されることを可能にする。フィート長のタービン(項目1)は、連続的または半連続的設置においてそれぞれのタービンに対する配置の地形および角度に応じて1.5フィート以下だけ離れて配置されてもよく、一方ミクロン長のタービンは、1平方フィートの上に数百万で配置することができる(項目41)。
【００５１】
図4は、風力タービン発電機の基本的動作を妨げない風力タービン発電機の部品、例えば項目22によって示される部品で成形されてもよい、シリコン薄膜などの太陽収集光起電力材料で覆われてもよい、らせん型風力タービン発電機(項目14)を例示する。収集される太陽エネルギーは次いで、中心棒(項目32)に供給され、風力タービン発電機の基部(項目38)に運び下ろされ、そこでそれは次いで、産業に典型的な配線を通じて地上エネルギー貯蔵システム、例えば電池パックまたは電池配列配置内へ送ることができる。
【００５２】
図5は、道路の中央分離帯(項目15)および路肩(項目23)に沿って積層設計で実施されるらせん型風力タービン発電機を例示する。風力タービン発電機から生成される電力は、ユーティリティグリッド(項目81)、家庭または事業の直接電力(項目83)、車の電力供給(項目82)か補助電池配列内に貯蔵され、もしくは電気分解プロセスを使用して水素を形成し、水素を貯蔵し、水素内に貯蔵されたエネルギーを解放する、即ち電力を生成するための水素を変換するために電力を使用することができる水素施設(項目84)へ分配される(項目8)前に、電池配列(項目33)に、次いでインバータ(項目34)に渡され、計量器(項目35)を通じて登録される。水素施設は、例えば緊急時にまたはピーク需要時に、貯蔵された水素から電力を生成できる可能性がある。
【００５３】
図6は、電力を電池配列(項目33)に、次いでインバータ(項目34)に配送し、電力計(項目35)で登録され、次いでユーティリティグリッド(項目81)、直接分配(項目83)、補助電力貯蔵(項目84)または車使用(項目82)に電力を分配する(項目8)、単一の一様な高さのタービンシステムとして実施される、らせん型風力タービン発電機(項目14)を例示する。
【００５４】
図7は、風力エネルギー生成デバイス、例えば風力タービン発電機(本明細書ではまた「風力タービン」)(項目16)によって生成される電気エネルギーまたは電力の、道路システムを通る流れを概略的に例示する。風力タービンは、接続された配線を通じて1つまたは複数の地上エネルギー貯蔵システム、例えば電池配列(項目33)に渡されるエネルギーを生成する(項目16)。エネルギーは次いで、DC形態での電池から、電気をAC形態に変更し、電気を分配点によって必要とされる仕様に調整する1つまたは複数のインバータ(項目34)に渡され、そこでそれは、計量器(項目35)を通され、次いでユーティリティグリッド(項目81)、1つまたは複数の車(項目82)、家庭または事業などの直接分配点(項目83)、電気もしくは水素電気分解機械の燃料供給または水素変換電気分解もしくは補助電池配列貯蔵を通じてのさらなる貯蔵(項目84)に分配される。
【００５５】
図8は、太陽パネルを例示し、それはまた、道路の側部(項目3)および中央分離帯(項目5)に沿って配置される、裏打ちされた太陽膜(項目100)の連続的な細片でもよい。太陽膜は、それらが製造プロセス中に適合するように切断可能であり、数マイルもの連続した膜に印刷可能であるので、実施がより容易である可能性がある。いくつかの新しい膜はまた、シリコンを使用しておらず、Nanosolar(nanosolar.com)によって開発されたそれらなどの新しい種類の太陽膜を創出するためにナノ技術も使用している。数マイルもの膜を製造するまたはより小さな切片をいろいろな長さおよび幅で切断する能力は、個々の道路実施における要因である道路破損、交換、保守ならびに物理的および政治的建築制限を考慮すると好ましい。パネルもしくは裏打ちされた膜は、中央分離帯ガードレール(項目51)もしくは路側ガードレール(項目52)に取り付けられてもよく、または深さもしくは杭打ち技術を通じて地面内に固定された、デバイスを支持するレールもしくはビームに組み立てられてもよい(項目53)。パネルまたは膜の表示部は、物体周りの特別注文形成、ピラミッド構成(項目54)、空に向いた平坦面(項目55)、鏡の付いた側部(項目56)、または太陽光線との直接接触への太陽収集材料のアクセスを最大にするために建てられる電子傾斜(項目57)を含んでもよい。
【００５６】
図9は、道路の側部および中央分離帯のガードレールなどの一様なおよび非一様な形状の既存の構造物の上に、道路に沿って太陽収集材料の密接した(項目101、102、および103)および連続的な(項目101)または半連続的な(項目104)実施を提供するために、どのように太陽膜が設置の特定領域に対して設置場所で成形することができるかを例示する。
【００５７】
図10は、本明細書では太陽起電力塗装と呼ばれる、スプレー式太陽電力セルの使用を例示し、それは、現在の太陽セル技術よりも5倍効率が高い可能性があるエネルギー収集材料を創出するために、量子ドットをポリマーと混合するためにナノ技術を利用するスプレー式太陽電力セル材料を使用して、太陽エネルギーおよび赤外線の熱の両方を集めるために、車線マーカーのように道路それ自身の上に(項目105)、またはガードレール(項目51および52)の上にスプレーされてもよい。スプレーされた材料は、スプレーされた材料によって収集されたエネルギーが、電池配列およびインバータに、次いでユーティリティグリッド、直接分配または補助貯蔵などのエネルギー分配点に転送されるように、貯蔵地点が効率良く計画された、太陽膜およびパネルに似た導電性インフラをその下に有するであろう(図5を参照)。
【００５８】
図11は、ガードレール上に形成された裏打ちのある太陽膜(項目106)およびスプレー式太陽材料によって補完される、連続的な仕方で路側車線に配置される太陽パネル(項目100)を例示する。各種の太陽技術が、道路システムに沿った太陽エネルギー収集材料の総合的および連続的または半連続的実施を実施するために、一致して使用されてもよい。太陽パネルは、それはまた太陽膜でもよいが、道路マーカーのようにスプレーされる、スプレー式太陽電力セル、「太陽塗装」(項目105)と一緒に道路の側部および中央分離帯に配置されてもよい。これらの道路マーカーはまた、被覆および電力収集の可能性を最大にするために、道路上で特に路肩でもっと広く使用されて、配置されてもよい。
【００５９】
図12は、道路マーカーのようにスプレーされる、スプレー式太陽電力セル、「太陽塗装」(項目105)と一緒に道路の側部(項目100)および中央分離帯に配置される太陽パネルを例示し、それはまた太陽膜でもよい。これらの道路マーカーはまた、被覆および電力収集の可能性を最大にするために、道路上で特に路肩でもっと広く使用されて、配置されてもよい。収集された電力は、配線接続を通じて電池(項目33)へ、次いでインバータ(項目34)へ、および次いで、ユーティリティグリッド(項目81)へ、家庭もしくは事業(項目83)へ、車(項目82)へまたは補助エネルギー貯蔵もしくは水素施設(項目84)へ分配される(項目8)エネルギーの量を登録する計量器(項目35)へ転送される。
【００６０】
図13は、道路システムにおける太陽エネルギーの収集から分配までのステップを定義する流れ図を例示する。太陽パネル、裏打ちのある太陽膜およびスプレー式太陽電力セルなどの1つまたは複数の太陽収集デバイスは、連続的または半連続的構成で道路に沿って設置される(項目100)。太陽エネルギー生成デバイスは、太陽エネルギー収集産業では標準的であるような電池および電池配列(項目33)を有効に活用するために、配線および入出力接続経由で道路システム電気グリッドを通じてネットワーク化される(項目9)。電池内に貯蔵されたエネルギーは次いで、分配点へのエネルギー伝送を調整するために、1つのインバータまたは複数のインバータ(項目34)を通される。エネルギーが分配点に渡されると、その点に提供された電気は、電力量計の使用を通じて計られる(項目35)。配送されてもよい分配点は、ユーティリティグリッド(項目81)、車(項目82)、事業または家庭への直接分配(項目83)、水素電気分解および貯蔵施設または電池貯蔵施設(項目84)を含む。
【００６１】
図14は、道路システムに沿った風力および太陽の両方のエネルギー収集システムの協力した実施の統合を例示する。そのシステムは、エネルギー収集デバイスに隣接しておよびその中にさえ、並んだ風力および太陽の両システムの設置を含む。風力エネルギー収集デバイスは、道路の中央分離帯および路肩に沿って積層設計で実施される(項目150)。デバイスから生成される電力は、グリッドに、家庭もしくは事業の直接電力に、車の電力供給にまたは補助電池配列内に貯蔵されるもしくは電気分解プロセスを使用して水素に変換することによって貯蔵され、非常事態を含むであろうようなときに電力が必要とされるまで保管され、もしくはピーク需要時にグリッドシステムもしくは直接分配使用に売られるべく戦略的に保管されるために分配される(項目8)前に、電池配列(項目33)に、次いでインバータ(項目34)に渡され、計量器(項目35)を通じて登録される。風力エネルギー生成デバイスはまた、太陽エネルギー生成デバイスで覆われてもよく、即ちそれらは、タービンの基本的動作を妨げないデバイスの部品に成形されてもよい、薄膜またはスプレー式太陽電力セル(「太陽塗装」)などの太陽収集材料で覆われてもよい(項目107)。薄膜太陽パネルはまた、小型の、例えばマイクロメートル寸法の風力エネルギー生成デバイスと組み合わされてもよい(項目108)。収集される太陽エネルギーは、風力電力が利用できないときには、風力エネルギー生成デバイス、例えばらせん型風力タービン発電機に直接電力を供給し、風が利用できるときには、らせん型風力タービン発電機のタービンをより速く回転させるために使用することができ、または収集された太陽電力は、中心棒に供給され、タービンの基部に運び下ろされ、そこでそれは、産業に典型的な配線を通じて、電池パックもしくは電池配列配置(項目33)へ、次いでインバータ(項目34)、計量器(項目35)へ送られ、次いで上述のように分配される。風力システムは、設計された領域が道路に沿った風力および太陽の両方の電力システム実施のために割り当てられる無料設置の一部分である。風力システムと一緒の太陽システムは、道路に沿って連続的なまたは半連続的な仕方で設置される、太陽パネル、裏打ちのある太陽膜およびスプレー式太陽電力セルなどの1つまたは複数の太陽収集デバイスから成る。太陽エネルギー生成デバイスは次いで、太陽エネルギー収集産業では標準的なような電池および電池配列(項目33)を有効に活用するために、配線および入出力接続を通じてネットワーク化される。
【００６２】
図16は、図14で述べられるような風力(項目16)および太陽(項目100)の両方のエネルギー生成デバイスが、ユーティリティグリッド(項目81)、車(項目82)、家庭および事業の直接分配(項目83)に分配される、または大きな電池配列を通じてもしくは電気分解を通じて水素の創出を通じて圧縮タンク内に保管されるべき水素への変化を通じて貯蔵されるエネルギーとして利用される(項目84)前に、それらのエネルギーを電池(項目33)に次いでインバータ(項目34)に転送し、次いでエネルギーの量を計量器(項目35)を通じて登録する、流れ図を例示する。
【００６３】
図17は、料金所、休憩施設、出口または他の場所に置かれてもよい公認のサービスステーションおよび電力貯蔵所(項目1001)において、車、例えば自動車(項目1000)に設置されている、携帯型小型らせんタービン風力エネルギー収集シート(項目109)の実施および設置を例示する。いったん車および所有者がシステムに登録されると、(1つまたは複数の)太陽収集ユニットは、車の運転者によって自分自身で設置されてもよくまたは訓練を受けたサービスセンター係員(項目1002)によって設置されてもよい。らせんタービンシートユニット(項目109)は、車の上部、底部または側部に設置することができる。タービンから引き出される電力は、車内で1つまたは複数の車上エネルギー貯蔵システム、例えば電池または電池パック(図18、項目111)内に貯蔵され、それは、いっぱいのときには、自動的にまたはレジ係(項目1003)によって発行される、収集されたエネルギーに対するシステムクレジットのために、サービスステーション(項目1001)に引き渡される。収集されたエネルギーはまた、車の要素に直接電力を供給するために使用されてもよく、所有者は、1つまたは複数の車上エネルギー貯蔵システム、例えば電池または電池パック(図18、項目111)によって収集される電力に対して与えられるであろうクレジットと価値が同じようなこの状況では、車によって使用されるまたは消費される計量電力に対して割引を得るであろう。システムクレジットは、通行料金クレジット、現金支払い、または電力会社および消費財会社を含む参加事業でのクレジットの形態で返済することができる。
【００６４】
図18は、スナップ式クリップ(項目110)、接着剤、磁気結合、車表面と設置シート(項目109)との間の静電気による結合、車生産プロセスまたはオーバーレイ補強中に取り外せないようにまたは取り外せるように取り付けられる固定ネジ取付けシステムを通じて、車に貼られる携帯型らせん風力タービン車設置シートまたははり紙(項目109)を例示する。1つまたは複数の車上貯蔵システム、例えば電力を貯蔵するための電池または電池配列は、車の内部、外部(項目111)、トランクもしくは低部、またはフードの下側にあってもよい。車らせん風力タービン(項目109)は個々に、1ミクロンほど小さいまたは2フィートの長さまで高くてもよい。1つのタービンまたは数百万のタービンが、単一の車設置シートまたははり紙を占有してもよい(項目109)。
【００６５】
図19は、らせん風力タービン設置シートが、車の上部に取り付けられることが意図されるだけでなく、車の下側の領域での設置にもまた利用できることを例示する(項目109)。一様な風の欠如および「ほこりっぽい風」の存在は、動いている車の異なる部分から風力エネルギーを集めるために、らせんタービンの使用を有利におよび有効にする。タービンを固定することに加えて、設置シート(項目109)は、それぞれの個別のタービンの発電機からもたらされる配線から成る、配線のマトリックスグリッド(項目112)を形成する。それぞれのタービンからのマトリックス配線は次いで、1つの統合された配線出力接続で、充電するための電池に引き渡される(項目113)。
【００６６】
図20は、らせん風力収集設置シートまたははり紙(項目109)を配置された車の俯瞰図を、設置シートの合成図と一緒に例示し、運転中は、1つまたは複数の車上エネルギー貯蔵システム、例えば電池または電池パック(項目111)内に貯蔵される風力電力を生成しながら道路に沿って走行し、設置シート(項目109)が設置され、取り除かれてもよいまたはいっぱいに充電された電池が新しい電池のためにスイッチを切られるもしくは再設置されることが可能な料金所サービスエリア(項目1001)を通過する。保守および会計情報もまた、サービスエリアで得られてもよい。
【００６７】
図21は、車風力エネルギー収集システムに対するフローチャートを例示する。フローは、電池または電池配列システム(項目111)とともに、製造された風力らせんタービン設置シートまたははり紙(項目109)の設置(項目1090)から始まる。サービスエリアにおいて車および所有者を登録され(項目1091)、設置された1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスおよび車上エネルギー貯蔵システム(例えば、電池または電池配列)(項目1093)を使用してエネルギーを収集するために道路システムに配置され(項目1092)、車風力エネルギー収集システムの設置の完成する。風力収集システムは、電池または電池配列によって電気として貯蔵されるエネルギーで電池または電池配列を満たす。電池パックは次いで、車および/または所有者で識別される車風力エネルギー収集システムによって収集されたエネルギーが、車および/または所有者に対して登録され、クレジットされるサービスセンター(項目1094)において返却されるまたは交換されてもよい。電池内に収集された電力は次いで、ユーティリティグリッド(項目81)への分配の形態でシステムに分配する(項目8)ために準備され、インバータを通じての電池電力の転送を必要とする。電池電力は、車によって直接利用されてもよい(項目82)。電池電力は、事業もしくは家庭の直接電力供給のためにインバータに接続されてもよく(項目83)、または電力は、補助電池配列内に貯蔵されてもよくまたはエネルギー貯蔵のためにもしくは水素エネルギー要求のために電気分解を通じて水素に変換するために使用されてもよい(項目84)。装置の価値に対して車所有者に何も、または非常に少ししか請求せず、おそらく預金を保護することによって、車所有者は、サービスエリアの登録プロセス中に財政投資を必要とされることなく、クリーンエネルギーの収集に参加することによって彼自身のための価値を創出する動機を得る。
【００６８】
図22は、サービスセンターの訓練を受けた設置者(項目1002)によって車(項目1000)に設置される、資格のあるサービスエリア(項目1001)における、携帯型太陽エネルギー収集システム(項目114)の設置を例示する。太陽設置シート(項目114)は、スナップ式クリップ、接着剤、磁気結合を通じて、車表面と設置シートとの間の静電気によって結合されて、固定ネジ取付けシステムによって、車製造プロセスまたはオーバーレイ補強中の取付けの取り外せないようなまたは取り外せるような設置によって、車に貼られてもよい。電力を貯蔵するための電池または電池配列は、車の内部、外部、トランクもしくは低部、またはフードの下側にあってもよい。太陽設置シートは、車の上部、フード、トランクまたは側部に取り付けられてもよい。
【００６９】
図23は、電力貯蔵所サービスステーション領域(項目1001)での設置時には、クレジットカードまたは他の保証登録/預金システム(項目1004)を除いて、現金取引が生じないことを例示する。装置の価値に対して車所有者(項目1005)に何も、または非常に少ししか請求せず、おそらく預金を保護することによって、車所有者(項目1005)は、財政投資を必要とされることなく、クリーンエネルギーの収集に参加することによって彼自身のための価値を創出する動機を得る。
【００７０】
図24は、道路の道筋に沿ったよく知られた料金所内のサービスエリア(項目1001)の統合と一緒に、道路を下る太陽設置シート(項目114)を備える車の俯瞰図を例示する。風力設置システムに似て、太陽設置シートは、車の外側または内側の電池と結合されてもよい(項目111)。
【００７１】
図25は、1つまたは複数の太陽設置シートおよび電池構成が車に設置される流れ図を例示する(項目1095)。車は、エネルギーを獲得し電池内に貯蔵するために(項目1093)、設置シートが設置され、作動された状態で、システム内に配置され、登録される(項目1092)。電力は次いで、電池内に収集され、電力分配(項目8)のための電気として貯蔵される(項目1093)。電池は次いで、そのすぐの車に測定される電力を供給する、または電池は、サービスセンターで交換され(項目1094)、電池内に収集された電力は、グリッド操作者によって提供される仕様に従って電力をグリッドに対する適切な技術的条件に至らせるインバータを通じて送られた後にグリッド(項目81)に電力を供給するために、または別の車に電力を供給する(項目82)、事業もしくは家庭に直接電力を供給する(項目83)、またはエネルギーを電池などの予備電力形態でもしくは水素を創出するための水の電気分解に供給するために余分な電力を使用することによる水素の製造および貯蔵を通じて貯蔵するために(項目84)、使用される。
【００７２】
図26は、別々に相前後して、ならびに風力および太陽の両方のエネルギーを同時に収集する統合された、単一のシートとして設置されている(項目1096)、携帯型太陽および風力設置シートを例示する。設置、取得および顧客サービスステーションセンター(項目1001)は、先の図と完全に同じように機能する。タービンそれ自身を含むタービンシートの表面は、同じ設置パネルからの太陽および風力エネルギーの同時収集の可能性を最大にするために、スプレー式電力セルをスプレーされてもよい。別法として、太陽材料は、非シリコン膜または標準的なシリコンパネル化構造でもよい。設置シート上の配線は、太陽エネルギーが特定の電池に入り、風力エネルギーがそれ自身の電池に入るように、本来は二重でもよく、またはエネルギーは、同じ電池に入れられてもよい。太陽エネルギーはまた、風力タービンに電力を供給するために使用されてもよく、このようにして電池または電池配列を充電するために使用されている風力エネルギーだけを創出する。
【００７３】
図27は、太陽および風力統合化パネルを設置された車の俯瞰図を例示する(項目115)。これらのパネルは、太陽および風力の両方の収集システムを、単一の設置シート内にまたはシステムに参加する車(項目1000)で機能し、同時に設置される風力のみの設置シートおよび太陽のみの設置シートと別々に組み込んでもよい。設置シートの合成説明図は、付随する太陽収集材料が同じ設置シートの表面内に組み込まれている車に配置された合成形式図面なしに明瞭に分かるには小さすぎるほどのとても小さいらせん設計タービンをもう一度明示する。シートによって収集されたエネルギーは、電池配列(項目111)に転送される。
【００７４】
図28は、太陽および風力設置シート(項目115)を配置され、太陽および風力エネルギー生成デバイスの設置、登録、更新および保守のためにサービスセンター領域(項目1001)に出入りする車の俯瞰図を例示する。システム設置シートは、車に配置されて表示され、合成図は、単一の車設置シートに配置できる大量のとても小さい風力タービンに対する感じを与える。充電された電池(項目111)が、サービスセンター(項目1001)で集められると、電力は、車での直接使用のため(項目82)、ユーティリティグリッドでの使用のため(項目81)、それらがサービスセンターを通過するときに充電された電池を拾得してもよい第三者の車での使用のため(項目82)、家庭および事業の直接電力供給のため(項目83)ならびに予備電池電力としての貯蔵のためまたは水素電力供給システムでの使用のためおよび予備エネルギーの貯蔵のため水素の電気分解を行うために電池エネルギーを利用するため(項目84)、システムから分配される電力を貯蔵し、調整し、伝達し、追跡するために、インバータおよび計量器を使用して分配される。
【００７５】
図29は、風力(項目1090)および太陽(項目1095)の両方の設置シートによって生成されるエネルギーの携帯型車システム(項目1092)への流れを結合させる流れ図を例示し、または太陽エネルギーは、風力エネルギー設置に電力を供給し、電池もしくは電池配列(項目1093)へ流れる一様な、風力エネルギーだけの電力源を創出するために使用されてもよい。車は、エネルギーを獲得し、電池内に貯蔵するために(項目1093)、設置シートが設置され、作動された状態でシステム内に配置され(項目1092)、登録される。電力は次いで、電池内に収集され、電気として貯蔵される。電池は次いで、そのすぐの車に測定される電力を供給する、または電池は、サービスセンターで交換され(項目1094)、電池内に収集された電力は、グリッド操作者によって提供される仕様に従って電力をグリッドに対する適切な技術的条件に至らせるインバータを通じて送られた後にグリッドに電力を供給するために使用されるため(項目81)、または別の車に電力を供給するため(項目82)、事業もしくは家庭に直接電力を供給する(項目83)、または電池などの予備電力形態でもしくは、圧縮して貯蔵され、水素エンジンのために利用されもしくは水素燃料電池技術を使用して電気に変換して戻され、ピークエネルギーの要求が割増価格設定需要を創出する時に第三者に分配されてもよい、水素を創出するため水の電気分解に供給するために余分な電池電力を使用することによる水素の製造および貯蔵を通じてエネルギーを貯蔵するため(項目84)、分配される(項目8)。
【００７６】
図30は、固定および携帯型道路統合化風力および太陽エネルギー収集道路システムの統合を例示する。異なる型の地上および車上太陽エネルギー生成デバイスと一緒の、異なる型の地上および車上風力エネルギー生成デバイスが、概略的に示される(例えば、異なる寸法の風力タービン発電機の上に形成された太陽薄膜(項目107)、道路線上の光起電力塗装(項目105)、路側および中央分離帯ガードレールに形成された太陽薄膜(項目106)、車への光起電力塗装(項目114)、車への太陽/風力タービン発電機パネル/設置シート(項目109)、道路中央分離帯および路肩縁部の小型/微小風力タービンを備えた太陽パネル(項目108))。これらの各種のエネルギー生成デバイスから収集された電力は、地上および車上エネルギー貯蔵システム、例えば貯蔵のための地上および車上電池および電池配列(項目33および111)に転送される。電池は次いで、測定される(項目35)電力をシステムに供給する、または電池は、サービスセンター(項目1001)で交換され、電池(項目111)内に収集された電力は、グリッド操作者によって提供される仕様に従って電力をグリッドに対して適切な技術的条件に至らせるインバータ(項目35)を通じて送られた後にサービスセンター(項目1001)においてまたは都合の良い道路位置に沿ってユーティリティグリッドに電力を供給するため(項目81)、または別の車に電力を供給するため(項目82)、事業もしくは家庭に直接電力を供給する(項目83)、または電池などの予備電力形態でもしくは、圧縮して貯蔵され、水素エンジンのために利用されもしくは水素燃料電池技術を使用して電気に変換して戻され、ピークエネルギーの要求が割増価格設定需要を創出する時に第三者に分配されてもよい、水素を創出するため水の電気分解に供給するために余分な電池電力を使用することによる水素の製造および貯蔵を通じてエネルギーを貯蔵するため(項目84)、使用される。この統合された4方面からの接近方法は、分配のための効果的な地理的インフラを伴って、安定なクリーンエネルギー源への変換に利用できる大規模な利用可能な空間およびエネルギーを変換する道路およびハイウェイシステム全体にわたって配置されてもよい、総合的なクリーンエネルギー電力収集システムを創出する。
【００７７】
図31から33は、本明細書ではマサチューセッツターンパイク（Massachusetts Turnpike）である、主要道路の全域でのシステムの実施を例示する。これらの図の各々では、サービスエリアは、点として示される(項目1001)。電池配列は、図ではスペースの問題のために連続的な仕方で表わされるが、実施では実際には(即ち、道路システムでは)離れて間隔をあけられ、黒一色の領域として表わされる(項目33)。道路固定太陽および風力システムにおいて、その技術は、同じ実施のシート、パネルもしくはタービン内で利用されてもよく、または風力タービン発電機が一点鎖線領域(項目16)として示され、太陽配列が点線領域(項目100)として示され、車線が破線領域として示されるように、別々の技術として利用されてもよい。図31および32は、マサチューセッツターンパイクの最初の約90マイルを示す。図33は、事業の直接電力供給(項目83)、グリッドシステムに売り戻される電力供給(項目80)、車によって利用される (項目82)または補助電池の形態でもしくはピークの要求もしくは価値の時にユーティリティに売り戻されるための電気分解による水素への変換およびそれに続く圧縮水素のタンク内への貯蔵を通じて過剰に生成されたエネルギーとして貯蔵される(項目84)電力を含む、各種の最終分配点への、インバータを通じて供給され、計量器で登録される、収集された電力の分配を表す。このシステムによって考えられる携帯型太陽および風力収集システムを取り付けられた車は、この道路に沿って走行するであろうし、設置し、保守し、ある場合には車に設置されたシステムによって収集されるエネルギーに対してクレジットを受け取るために、サービスエリアおよび料金所を利用するであろう(項目1000)。
【００７８】
図34は、風力および太陽エネルギー収集道路システムの完全な統合の流れ図を例示する。この流れ図は、その流れ図に風力および太陽の両方の設置シートによって生成されるエネルギーの携帯型車システム内への携帯型車システムの流れを統合された、太陽および風力の両方の収集固定および携帯型システム(項目100、16、1095および1090)を特色とし、または太陽エネルギーは、風力エネルギー設置に電力を供給し、電池もしくは電池配列(項目33および1093)内へ流れる一様な、風力エネルギーだけの電力源を創出するために使用されてもよい。1つまたは複数の車は、エネルギーを捕獲し、電池内に貯蔵するために(項目1093)、設置シートが設置され、作動された状態でシステム内に配置され(項目1092)、登録される。電力は次いで、電池内に収集され、電気として貯蔵される。電池は次いで、そのすぐの車に測定される電力を供給する、または電池(項目1093)は、サービスセンターで交換され(項目1094)、電池内に収集された電力は、グリッド操作者によって提供される仕様に従って電力をグリッド(項目81)に対して適切な技術的条件に至らせるインバータを通じて送られた後にグリッドに電力を供給するため、または別の車に電力を供給するため(項目82)、事業もしくは家庭に直接電力を供給する(項目83)、または電池などの予備電力形態でもしくは、圧縮して貯蔵され、水素エンジンのために利用されもしくは水素燃料電池技術を使用して電気に変換して戻され、ピークエネルギーの要求が割増価格設定需要を創出する時に第三者に分配されてもよい、水素を創出するため水の電気分解に供給するために余分な電池電力を使用することによる水素の製造および貯蔵を通じてエネルギーを貯蔵するため(項目84)、使用される。固定風力および太陽道路システムは、図14/15で述べられるような風力および太陽の両方のエネルギー収集デバイスが、ユーティリティグリッド(項目81)、車(項目82)、家庭および事業の直接電力(項目83)に分配される、または大きな電池配列を通じてもしくは電気分解経由の水素の創出を通じて圧縮タンク内に保管されるべき水素への変換を通じて貯蔵されるエネルギーとして利用される(項目84)前に、それらのエネルギーを電池(項目33)に次いでインバータ(項目34)に転送し、次いでエネルギーの量を計量器(項目35)を通じて登録する、流れ図を例示する。
【００７９】
図35は、本発明による、道路システム電気グリッドに接続される、エネルギー生成デバイス(項目114)、エネルギー貯蔵システム(項目220)、コントローラ(項目225)、および電気モータ(項目230)を含んでもよい、電気自動車(項目82)を例示する。道路システム電気グリッドは、参照により本明細書に組み込まれる、2007年1月19日に出願された、Gene S. FeinおよびEdward Merrittによる「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of solar energy gathering devices」と題する米国出願第11/624,987号で述べられる。太陽エネルギー生成デバイス(項目114)は、太陽エネルギーを電気に変換する任意のデバイスである。例えば、太陽エネルギー生成デバイス(項目114)は、単一の太陽もしくは光起電力セル、複数の相互接続された太陽セル、即ち「光起電力モジュール」、または光起電力モジュールの連結された集まり、即ち「光起電力配列」もしくは「太陽パネル」でもよい。本明細書で使用されるような「太陽または光起電力セル」(以下ではまた「光起電力材料」も)は、太陽光から直接電気を生成するために光起電力効果を使用するデバイスまたはデバイスの列である。例えば、太陽もしくは光起電力セルは、シリコンウエハ太陽セル、非晶質シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコン、テルル化カドミウム、またはセレン化/硫化銅インジウムなどの材料を用いる薄膜太陽セル、光電気化学セル、ナノ結晶太陽セルおよびポリマーまたはプラスチック太陽セルとすることができる。プラスチック太陽セルは、塗装可能な、スプレー可能なまたは新聞紙のように印刷可能なロールツーロールであると当技術分野で周知である。
【００８０】
太陽生成デバイス(項目114)は、道路システム電気グリッドに電気的に接続されてもよい。例えば、エネルギー貯蔵システム(項目220)は、太陽生成デバイス(項目114)によって制御下に置かれるまたは収集されるエネルギーを貯蔵してもよい。貯蔵されたエネルギーは次いで、電気エネルギーを道路システム電気グリッドに放電することによって道路システムに電気的に接続されてもよい。別法として、エネルギー貯蔵システム(項目220)は、道路システム電気グリッドによって再充電されてもよい。太陽生成デバイス(項目114)が道路システム電気グリッドに電気的に接続されていることの利点は、車(項目82)の運転者が、彼/彼女が制御下に置いた太陽による電気エネルギーを道路システム電気グリッドの(1人または複数の)所有者に売ることを望んでもよいということである。別法として、運転者はまた、曇りの日には道路システム電気グリッドから電気を購入してもよい。電気は次いで、エネルギー貯蔵システム(項目220)に貯蔵されてもよい。車(項目82)は、貯蔵システム(項目220)内の貯蔵電気エネルギーの量を表示するために監視ユニット(図示されず)を有してもよい。監視ユニット(図示されず)はさらに、放電される貯蔵電気エネルギーまたは道路システム電気グリッドから再充電される電気エネルギーの量を測定してもよい。
【００８１】
太陽生成デバイス(項目114)は、乗用車製造業者においてまたは補修部品として設置されてもよい。太陽生成デバイス(項目114)は、それが安全で、太陽光の十分な照射がある限り、車(項目82)のどこに設置されてもよい。さらに、車(項目82)に設置される太陽エネルギー生成デバイス(項目114)は、1つより多くてもよい。
【００８２】
電気自動車(項目82)のコントローラ(項目225)は、それによって電気モータ(項目230)の速度および電力出力が制御されるデバイスまたは方法である。コントローラ(項目225)は、速度を制御するために電気モータ(項目230)に入る電流を規制してもよい。電気モータ(項目230)は、車(項目82)を走らせるためにエネルギーを提供してもよい。
【００８３】
先に論じられたように、本明細書で使用されるような「車」は、例えば品物および/または人間の地上輸送のために少なくとも部分的に使用される任意のデバイスである。例えば、車は、自動車、乗用車、バス、トラック、トラクター、タンク車、オートバイ、列車、飛行機または同様のものでもよい。好ましくは、車は、自動車、乗用車、バス、トラック、タンク車、およびオートバイとすることができる。さらに好ましくは、車は、自動車、乗用車、バス、およびトラックとすることができる。最も好ましくは、車は、自動車および乗用車とすることができる。上で論じられたような車(項目82)は、電気自動車であるが、しかしながら車は、ガソリン-電気ハイブリッド車または燃焼エンジン車でもよい。
【００８４】
図36は、本発明によるエネルギー貯蔵システム(項目220)を例示する。エネルギー貯蔵システム(項目220)は、再充電可能であってもよい複数の電池(項目111a、111b、…、111n)、貯蔵箱(項目235)、および表示ユニット(項目245)を含んでもよい。直列、並列または直列-並列構成で接続される1つより多くの電池(項目111a、111b、…、111n)があってもよい。電池の種類は、例えばNiMH、Liイオン、および固体Liイオンであってもよい。それぞれの電池(項目111a、111b、…、111n)は、貯蔵箱(項目235)のスロットに適合してもよい。スロットは、電池(項目111a、111b、…、111n)を取り外すのをさらに容易にするために取り出し列を有してもよい。貯蔵箱(項目235)は、車(項目82)に電気的に接続するポート(項目240)を有してもよい。車(項目82)の運転者は、貯蔵箱(項目235)を車(項目82)から取り外してもよく、制御下に置かれた電気エネルギーを道路システム電気グリッドの(1人または複数の)所有者に売ってもよい。別法として、車(項目82)の運転者は、彼/彼女の車(項目82)を動かすためにサービスステーションで貯蔵箱(項目235)を購入してもよい。エネルギー貯蔵システム(項目220)は、貯蔵電気エネルギーの量を示すために表示ユニット(項目245)を含んでもよい。例えば、もし電池電力が、道路システム電気グリッドなどの電力源に供給されるべきであるならば、そのときには人は、貯蔵箱(項目235)上の赤いボタン(図示されず)を押してもよい。電池(項目111a、111b、…、111n)が使い果たされた後は、表示ユニット(項目245)は、電池(項目111a、111b、…、111n)が完全に電気エネルギーを放電されたことを示すために、黄色を表示してもよい。もし電池(項目111a、111b、…、111n)が、道路システム電気グリッドによって再充電されているならば、表示ユニット(項目245)は、電池(項目111a、111b、…、111n)が電気エネルギーを完全に充電されていることを示すために、緑色を有してもよい。
【００８５】
例となる風力タービン発電機は、図4で例示される。これらの風力タービン発電機は、任意の方向に向きを合わせられる軸を中心に回転するタービンを用いることができる。例えば、「水平軸タービン」では、タービンは、水平軸を中心に回転し、それは典型的には、多かれ少なかれ地面に平行に向きを合わせられる。さらに、「垂直軸タービン」では、タービンは、垂直軸を中心に回転し、それは典型的には、多かれ少なかれ地面に垂直に向きを合わせられる。例えば、垂直軸タービンは、Darrieus風力タービン、Giromill型Darrieus風力タービン、Savonius風力タービン、プロペラ式タービン、「らせん式タービン」、および同様のものとすることができる。らせん式タービンでは、タービン翼は、らせん形状であり、垂直軸を中心に回転する。らせん式タービンは、単一らせん設計または多重らせん設計、例えば二重らせん、三重らせんもしくは四重らせん設計を有することができる。らせん式風力タービン発電機は、単一方向の風に依存しておらず、それは良いことであり、なぜなら風はしばしば、一様でない複数の方向に、または交差方向にさえ来るからである。風力エネルギー生成デバイスは、約数ナノメートルから約数百フィートまでの幾何学的寸法を有することができる。ナノメートルからマイクロメートル尺度の風力エネルギー収集デバイスは、上述のタービンおよび発電機の代わりになる、強い圧電効果を示す1つまたは複数の材料、例えば酸化亜鉛の1つまたは複数のナノワイヤおよび/またはマイクロワイヤを含んでもよい。これらのナノワイヤおよびマイクロワイヤは、風力エネルギーを収集し、電気を生成することができ、このようにして上述のタービンおよび発電機の機能を代用する。それぞれのワイヤは、風に応じて機械的に変形し、例えば曲り、それによって風力エネルギーのいくらかを圧電効果を通じて電気エネルギーに変換すると信じられる。
【００８６】
本明細書で使用されるような「地面」は、風力エネルギー収集デバイスが取り付けられる表面、例えば、文字どおりに地球の地面、道路表面、道路標識、道路遮音壁の表面、トンネル表面、風力エネルギー収集シートの表面、乗用車の表面および同様のものである。
【００８７】
本明細書で使用されるような風力エネルギー収集デバイスまたは風力タービン発電機の「高さ」は、デバイスまたは発電機に隣接する地面からデバイスまたは発電機の最高点まで垂直に測定される高さである。風力エネルギー収集デバイスは、約数マイクロメートルと数百フィートとの間の高さを有することができる。例えば、ナノメートルおよびマイクロメートル尺度の、非常に小さい幾何学的寸法の風力エネルギー収集デバイスおよび非常に小さい幾何学的寸法の風力エネルギー収集デバイスを用いる風力エネルギー収集シートは、微細加工方法を使用して製造されてもよい。
【００８８】
三次元構造創出のための微細加工方法は、当技術分野で周知であり、例えば、2光子三次元リソグラフィなどのフォトリソグラフィ、RIE(反応性イオンエッチング)またはDRIE(深掘り反応性イオンエッチング)などのエッチング、スパッタリング、CVD(化学気相堆積)、蒸着、エピタキシー、熱酸化などの薄膜堆積、例えば熱拡散またはイオン打ち込みを使用するドーピング、ウエハ規模の集積技術、ウエハボンディング、CMP(化学機械研磨)、ウエハ洗浄、ナノメートルおよびマイクロメートル尺度の配線加工、ならびに同様のものを含む。微細加工方法に適した材料は、例えば、シリコン(例えば、単結晶シリコン)、炭化シリコン、およびシリコン/炭化シリコンハイブリッド構造を含む。ナノメートルおよびマイクロメートル尺度の配線加工に適した材料は、例えば、金、シリコン、銅、銀および酸化亜鉛を含む。
【００８９】
本明細書で使用されるような「圧電性ナノワイヤ」は、機械的変形または圧力で、例えば、同じ機械的変形または圧力の曲げおよび解放で、圧電効果を示す結晶性ワイヤである。適切な材料の例は、酸化亜鉛である。これらのワイヤは、当技術分野で周知の方法を使用して製造することができる。これらのナノワイヤの例となるアレイは、図15で示される。典型的には、これらのナノワイヤ1500は、ナノワイヤ1500の幅、深さ、または半径の約5から20倍の長さを有する。また典型的には、ナノワイヤ1500は、約100ナノメートルと数マイクロメートルとの間の長さ、および約5ナノメートルと約200ナノメートルとの間の幅、深さ、または半径を有してもよい。
【００９０】
約1/8インチ以上の寸法を持つ風力エネルギー収集デバイスの一部分または全体は、例えば、当技術分野で周知の成形技術を使用して製造することができる。すべての風力エネルギー収集デバイス、しかし特に約1/8インチ以上の寸法のものは、より大きな、即ち5フィートから数百フィートの風力エネルギー収集デバイス、例えばらせん風力タービンの周知の設計を複製してもよい。より大きな風力エネルギー収集デバイスのこれらの設計は典型的には、風力エネルギー収集デバイスの性能を最適化するために、充電コントローラ、自動潤滑システム、模擬負荷および同様のものなどの要素を含む。
【００９１】
風力エネルギー収集シート(以下ではまた「風力タービン設置シート」または「風力タービン設置はり紙」も)は、典型的にはシートの1平方メートル当たり約1500から約百万の風力エネルギー収集デバイスの密度で、シート上に複数の、例えば数百万または数十億までのナノメートルおよび/またはマイクロメートル尺度の風力エネルギー収集デバイスを用いる風力エネルギー収集デバイスである。シートは、硬いまたは柔らかくてもよく、風力エネルギー収集デバイスの配線のため、および他の風力エネルギー収集シートへの、インバータまたは電池システムへの接続配線のために筐体およびインフラを提供してもよい。風力エネルギー収集シートはまた、1つまたは複数のより小さい風力エネルギー収集シートを用いてもよい。
【００９２】
風力エネルギー収集シート上のナノメートルおよび/またはマイクロメートル尺度の風力エネルギー収集デバイスは、所与のシート上に直接製造することができる、および/または風力エネルギー収集デバイスは、単独で製造することができ、次いで所与のシートに取り付けることができる。風力エネルギー収集デバイスを電気的に相互接続するためおよび/または風力エネルギー収集デバイスを所与のシート上の電気回路と電気的に相互接続するために使用されてもよい配線は、例えば当技術分野で周知のナノメートルおよびマイクロメートル尺度の配線、例えば金、シリコン、銅および銀のナノメートルおよびマイクロメートル尺度のワイヤを含む。
【００９３】
1/8インチまでの幾何学的寸法の風力エネルギー収集デバイス(微小デバイス)は、微細加工方法を使用することによって生産することができる。風力エネルギー収集デバイスの三次元単一構成要素または複数構成要素部分は、例えば、焦点技術(Focal Point Technology)などの2光子三次元リソグラフィを使用して製造することができる。単一構成要素および複数構成要素部分は、1つの化学組成から成る部分であり、それは、三次元リソグラフィ技術によって処理される。複数構成要素部分を生産できる三次元リソグラフィ技術の例は、Focal Point Micro Systems(登録商標)(www.fpmicro.comを参照)によって提供される製品およびサービスを含む。好ましくは、微小デバイス、または微小デバイス構成要素は、焦点技術および風力タービン応用の両方に適した材料で作られている。
【００９４】
好ましくは、その方法は、複数の所与の単一構成要素または複数構成要素部分を並行して製造するために使用され、それによって生産プロセスを最適化する。シート化概念を微小デバイスの製造に応用することによって、微小デバイスは、シート内で配線され、製造され、配置されてもよく、微小デバイスの大きなシートを単一の製造プロセスで生産するために、マイクロ/ナノ目盛り付きスタンパー、プレス機、およびハサミと一緒の製造プロセスで配線グリッドが敷設されることを可能にする。組立ての多段プロセスでタービンのシートを押し付けることは、数百万の微小デバイスを作るプロセスを素早いプロセスにする。
【００９５】
複数の1構成要素部分は、微小ピンセット(光学トラップレーザー)、微小はさみ(光学切断レーザー)、およびホログラフィレーザーなどの精密器具を使用して操作され、組み立てられてもよい。精密レーザー器具は、マイクロ/ナノ尺度で物体を正確に扱うことができる。そのような精密レーザー器具の例は、Arryx(登録商標)(www.arryx.comを参照)によって提供される製品を含む。焦点技術を使用して生産されるとても小さい構成要素は次いで、風力エネルギー収集微小デバイスに組み立てられるために精密レーザー器具によって操作されてもよい。もし多数のとても小さい構成要素が並行して生産されるならば、そのときには多くの精密レーザー器具が、多くの構成要素を並行して操作するために使用されてもよい。
【００９６】
微小デバイスの個々の構成要素、または微小デバイス全体は、耐久性のあるポリマーを基礎にした材料で作られてもよい。そのような材料の例は、DSM(登録商標)(www.dsm.comを参照)によって製造される材料を含む。微小デバイス、または微小デバイス構成要素の耐久性は、耐久性試験プロセスを利用して試験されてもよい。例となる試験プロセスは、FEI Company(登録商標)(www.fei.comを参照)によって実施されるプロセスを含んでもよい。試験は、微小デバイスの個々の構成要素、全体としての微小デバイス、または微小デバイスのシート全体を含んでもよい。例となる試験プロセスは、風力エネルギー収集微小デバイス(または微小デバイスのシート)に、あるMPH強度の微風を受けさせて、ある量の電気が、微小デバイスまたは微小デバイスのシートの適切な働きに基づいて生成されることを決定することを含む。風力試験は、150MPHまでの風速に耐えることができることを保証するために行われるであろうこと、および不良シートは再利用されるであろうことに留意されたい。洗浄試験プロセスは、風力エネルギー収集微小デバイス(または微小デバイスのシート)に、ほこりおよび石油の混合不純物を受けさせてもよく、それは次いで微小デバイス(または微小デバイスのシート)から吹き飛ばされ、洗われる。洗浄試験プロセスは、複数年設置に適する応力レベルを決定するために、多数回繰り返されてもよい。ある寸法の微小デバイスまたは微小デバイスシートは、ある条件では他よりもより効果的で賢明であってもよいので、微小デバイスの特定の寸法は、成功する設置に必要な応力レベルおよび設置継続期間に適合させるために変更されてもよい。
【００９７】
ナノワイヤは、複数の微小デバイスを一緒に相互接続するために、または特定のマイクロタービンの構成要素を接続するために使用されてもよい。これらのナノワイヤは、ナノワイヤアレイで生産され、複数のそれらは、共通の基底構造に取り付けられる。上述の微小はさみおよび微小ピンセットを利用して、ナノワイヤを微小デバイス、または微小デバイスのシートに組み込むとき、ナノワイヤは、微小はさみを使用して共通の基底構造から取り外され、微小ピンセットを使用して操作されてもよい。好ましくは、ナノワイヤは、銅で作られているであろうが、しかし銀などの、電気を通すことができる他の金属が使用されてもよい。ナノワイヤは、絶縁の目的でおよび悪天候条件によって引き起こされる劣化を防止するためにポリマーで被覆されてもよい。微小デバイスを加工するためにおよびナノワイヤを被覆するためにポリマーまたは同様の材料の組を使用することは、微小デバイスを洗えるようにし、電気の流れの完全性を保護する。
【００９８】
さらに、1/8インチ以上の幾何学的寸法のエネルギー収集デバイスが、製造されてもよい。これらのデバイスは、Oy Windside Production Ltd.(登録商標)(www.windside.comを参照)によって作られる風力エネルギー収集デバイスに似ていてもよい。Windside(登録商標)によって作られる最小の風力エネルギー収集デバイスは、典型的には約5フィートであるが、しかしながら、本発明の原理に従って、これらのデバイスのもっと小さい変形物が、型または射出成形プロセスを使用して製造されてもよい。
【００９９】
デバイス内に存在する任意のマイクロプロセッサなどの、Windside(登録商標)デバイスのいくつかの部品は、小型化できないかまたは小型化すべきではないが、しかしこれらの部品は、それらが小型化される必要がないとても小さい風力デバイス内に含まれてもよいように、すでに十分小さいことに留意されたい。さらに、Windside(登録商標)デバイスのいくつかの部品は、摩耗および損傷を防止するために注油を必要とする。しかしながら、本発明のとても小さいデバイスは、ポリマーそれ自身が、テフロン(登録商標)の材料に似て、非常にわずかの摩擦しか創出しないよく滑る材料であるので、注油を必要としない。
【０１００】
加えて、カシミール(Casimir)力として知られる力を制御下に置くことは、微小デバイスがほとんど摩擦なしで動作できるようにする可能性がある。カシミール力は、1948年に発見され、1997年に最初に測定され、1つの足指だけで表面にくっつくヤモリの能力で観察することができる。カシミール力を逆にすることは、物体が別の物体を引きつけるよりもむしろ反発する原因となる。この逆カシミール力を本発明の実施形態に応用することは、マイクロタービンにおける摩擦を低減し、微小デバイスがもっと効率良く動作することを可能にするであろう。
【０１０１】
図37A〜37Cは、本発明の実施形態による、風力エネルギー収集微小デバイスを加工する方法を例示する流れ図である。例示の実施形態によると、および図37Aを参照すると、風力エネルギー収集微小デバイスの構成要素もナノワイヤの少なくとも1つのアレイ(3710)も生産される(3705)。図37Bを参照すると、微小デバイス構成要素の生産は、マイクロタービン(3730)および少なくとも1つの磁石(3735)を生産することを含んでもよい。(1つまたは複数の)磁石は次いで、マイクロタービン(3740)に取り付けられてもよい。マイクロタービンは次いで、その軸を中心に回転するように構成されてもよく(3745)、(1つまたは複数の)磁石は、マイクロタービンの回転により円形路に沿って動くように構成されてもよい(3750)。図37Aに戻ると、構成要素およびナノワイヤは次いで、風力エネルギー収集微小デバイスを形成するために操作され、組み立てられてもよい(3715)。
【０１０２】
図37Cを参照すると、風力エネルギー収集微小デバイスの組立ては、少なくとも1つの微小はさみを使用してナノワイヤをそれらのそれぞれのナノワイヤアレイ基底構造から分離すること(3755)および少なくとも1つの微小ピンセットを使用して分離されたナノワイヤを所望の場所に動かすこと(3760)を含んでもよい。この時、風力エネルギー収集微小デバイスの構成要素もまた、少なくとも1つの微小ピンセットを使用して所望の場所に動かされてもよい(3765)。風力エネルギー収集微小デバイスの組立てはさらに、少なくとも1つのナノワイヤを(1つまたは複数の)マイクロタービン/磁石構成要素内に組み込むこと(3770)および(1つまたは複数の)マイクロタービン/磁石構成要素の回転運動により電気を制御下に置くように(1つまたは複数の)ナノワイヤを構成すること(3775)を含んでもよい。追加のナノワイヤが、構成要素内に組み込まれ(3780)、制御下に置かれたエネルギーを構成要素から離れて転送するように構成されてもよい(3785)。図37Aに戻ると、組み立てられた風力エネルギー収集微小デバイスは、他の風力エネルギー収集微小デバイスと一緒にシートに取り付けられ(3720)、耐久性を試験されてもよい(3725)。
【０１０３】
図38は、本発明の実施形態による、風力エネルギー収集微小デバイスを加工するためのシステムを例示するブロック図である。例となるシステム4800は、生産モジュール4805、少なくとも1つのナノワイヤアレイ4810、少なくとも1つの微小はさみ4815、少なくとも1つの微小ピンセット4820、分離モジュール4825、操作モジュール4830、組立てモジュール4835、取付けモジュール4840、および試験モジュール4845を含む。生産モジュール4805は、多数の風力エネルギー収集微小デバイス構成要素4850を生産する。分離モジュール4825は、多数のナノワイヤ4855を少なくとも1つのナノワイヤアレイ4810から分離するために多数の微小はさみ4815を使用する。操作モジュール4830は、多数の微小ピンセット4820を使用して構成要素4850、4860およびナノワイヤ4855、4860を制御し、組立てモジュール4835へ動かし、そこで構成要素4850、4860およびナノワイヤ4855、4860は、風力エネルギー収集微小デバイス4870、4875に組み立てられる。組立てモジュール4835から、風力エネルギー収集微小デバイス4870は、取付けモジュール4840によってシートに取り付けられてもよい。微小デバイス4875(または微小デバイスのシート4880)は次いで、試験モジュールによって耐久性を試験されてもよい。
【０１０４】
図39Aは、システムクレジットのために風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを預けるための例となる車上風力エネルギー収集システム(項目1700)を例示する。車上風力エネルギー収集システム(項目1700)は、車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)、車上エネルギー貯蔵システム(項目111)、および貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預ける手段(項目115)を含む。
【０１０５】
運転時には、風または風力エネルギー(項目1701)は、車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)によって収集される。次にデバイス(項目109)は、風力生成エネルギーを生成する。即ち、車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)は、風力エネルギー(項目1701)を電気などの風力生成エネルギーに変えるまたはさもなければ変換する。車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)は、風力生成エネルギーを車上エネルギー貯蔵システム(項目111)に渡す。車上エネルギー貯蔵システム(項目111)は、車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)から生成される風力生成エネルギーを貯蔵する。貯蔵された風力生成エネルギーは、システムクレジットのために貯蔵された風力生成エネルギーを預ける手段(項目115)によって預けられる。好ましくは、預けられた風力生成エネルギー(項目1702)は、いくつかの例となる形態をあげると、ダウンロードする、貯蔵するまたはユーティリティ(もしくは電力)グリッドに伝送するためにすぐに利用できる形態である。
【０１０６】
車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)、車上エネルギー貯蔵システム(項目111)、および貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預ける手段(項目115)の任意の組合せは、実質的にほとんど費用なしで車上風力エネルギー収集システム(項目1700)の参加者に提供されてもよい。例えば、上述のものは、上述の全費用のほんの一部分でまたは無料でさえ参加者に提供される。さらに別の実施例では、貯蔵される風力生成エネルギーを預けることによって「稼がれる」システムクレジットのいくらかの部分は、上述のものの費用に充当される。
【０１０７】
別法として、上述のものに支払う代わりに、預託は、車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)、車上エネルギー貯蔵システム(項目111)、および貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預ける手段(項目115)の安全な収益を確保するために、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)の参加者から確保されてもよい。そのような預託は、参加者の金融機関を通じてまたは現金預金を通じて確保されてもよい。
【０１０８】
このような方法で、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)の参加者は、システムクレジットのために風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを預けるために、かなりの財源を費やす(例えば、装置を購入するために)必要がない可能性がある。さらに、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)の参加者は、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)に参加するように刺激されるまたはさもなければ動機を与えられてもよい。
【０１０９】
システムクレジットは、通行料金クレジット、現金支払い、参加事業でのクレジット、地方自治体もしくは政府の税金/手数料クレジット、他の公的ユーティリティ/公的業務クレジット、または同様のものの形態で、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)の参加者に返済されるまたはさもなければクレジットされてもよい。例えば、システムクレジットは、FASTLANEまたはEZPASSなどの電子料金徴収システムで参加者の既存の口座に対してクレジットされてもよい。別法として、システムクレジットは、そのような電子料金徴収システムから切り離して監視され、保守される参加者の口座に対してクレジットされてもよい。例えば、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)の参加者は、電力会社、消費財会社または金融機関との取引でのクレジットとしてシステムクレジットを使用してもよい。
【０１１０】
当業者は、本発明の原理が上で提示された実施例に限定されず、システムクレジットの他の形態を含んでもよいことを容易に認識するであろう。例えば、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)の参加者は、上の実施例の1つまたは複数の組合せでクレジットされてもよい。
【０１１１】
参加者に加えて、システムクレジットは、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)の共同出資者と分割されるまたはさもなければ共有されてもよい。例えば、システムクレジットは、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)のための装置(例えば、車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)、車上エネルギー貯蔵システム(項目111)、および貯蔵された風力エネルギーをシステムクレジットのために預ける手段(項目115))を所有する会社とそのような装置を参加者の車に設置する会社との間で割り当てられてもよい。システムクレジットは、地方自治体またはステートハイウェイ担当部門などの追加の共同出資者に割り当てられてもよい。システムクレジットはまた、もっと少数の共同出資者に割り当てられてもよい。例えば、個別の会社よりもむしろ、単一の会社が、車上エネルギー収集システム(項目1700)のための装置を所有もし、設置もする。
【０１１２】
従って、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)は、数百万の参加者を有する可能性がある車上風力エネルギー収集デバイスの広範囲の分配のための形式を創出する。
【０１１３】
図39Bは、図39Aを参照して述べられる車上風力エネルギー収集システム(項目1700)の例となる実施および設置を例示する。この実施例では、(1つまたは複数の)小型らせん風力タービン車設置シートなどの車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)、ならびに車上エネルギー貯蔵システム(図示されず)および貯蔵されたエネルギーをシステムクレジットのために預ける手段(図示されず)などの他の装置は、車、例えば自動車(項目1000)の中または上に設置される。上述の設置は、公認のサービスステーションおよび電力貯蔵所(項目1001)で訓練を受けたサービスセンター係員(項目1002)によって行われてもよい。公認のサービスステーションおよび電力貯蔵所(項目1001)は、料金所、休憩施設、出口または他の便利な場所に置かれてもよい。
【０１１４】
公認のサービスステーションおよび電力貯蔵所(項目1001)において、レジ係(項目1003)は、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)または車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)、車上エネルギー貯蔵システム(項目111)、および貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預ける手段(項目115)などのシステムの要素のための支払いまたは預託を含む取引を処理してもよい。レジ係(項目1003)はまた、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)および/またはシステムの要素(項目1770)に関する設置料金/手数料および車/車所有者/参加者の登録(または同様の連合)を含む取引を処理してもよい。
【０１１５】
別の実施例では、いったん車および/または参加者(例えば、車の所有者)が車上風力エネルギー収集システム(項目1700)に登録されると、車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)ならびに車上エネルギー貯蔵システム(項目111)および貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預ける手段(項目115)などの他の装置は、参加者によって自分自身で設置されてもよい(図示されず)。従って、車上風力エネルギー収集デバイス(項目109)および他の装置はある場合には、車上風力エネルギー収集システム(項目1700)の参加者によって設置されるように構成されるまたはさもなければ適合される。
【０１１６】
図40Aは、システムクレジットのために風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを預けるための車上風力エネルギー収集システム(項目1700)の例となるプロセスを例示する。システム(項目1700)は、車上風力エネルギー収集デバイス(例えば、図39Aの項目109)を使用して、風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを生成する(項目2105)。システム(項目1700)は、生成された風力生成エネルギーを車上エネルギー貯蔵システム(例えば、図39Aの項目111)内に貯蔵する(項目2110)。システム(項目1700)は、貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預ける(項目2115)。
【０１１７】
図40Bは、システムクレジットのために風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを預けるための車上風力エネルギー収集システム(項目2150)の別の実施形態の例となるプロセスを例示する。例となるシステム(項目2150)は、小型らせん風力タービン設置シートまたははり紙などの車上風力エネルギー収集デバイス(例えば、図39Aの項目109)、電池または電池の配列などの車上エネルギー貯蔵システム(例えば、図39Aの項目111)、および貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預ける手段(例えば、図39Aの項目115)を主題の車の中にまたは上に設置する(項目1090)。
【０１１８】
例となるシステム(項目2150)は、車(項目1000)および参加者(例えば、車の所有者)を車上風力エネルギー収集システム(項目2150)に登録する(項目1091)。例となるシステム(項目2150)は、車(項目1000)を道路または車道システム上に配置する(項目1092)。例となるシステム(項目2150)は、車上風力エネルギー収集デバイス(例えば、図39Aの項目109)を使用して風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギー(または電力)を生成する(項目1093)。例となるシステム(項目2150)は、風力生成エネルギーを車上エネルギー貯蔵システム(例えば、図39Aの項目111)内に貯蔵する(項目1094)。
【０１１９】
例となるシステム(項目2150)は、例えばサービスセンターで電池または電池の配列を返却するまたは交換することによって貯蔵された風力生成エネルギーを預ける(項目1095)。例となるシステム(項目2150)は、預けられた風力生成エネルギーを車上風力エネルギー収集システムに登録された車および/または参加者によって預けられているとして識別する(図示されず)。例となるシステム(項目2150)は、識別された車および/または参加者にクレジットする。
【０１２０】
例となるシステム(項目2150)は、預けられた風力生成エネルギーを、例えばユーティリティグリッド(項目81)に分配する(項目8)。預けられた風力生成エネルギーをユーティリティグリッド(項目81)に分配する(項目8)、例となるシステム(項目2150)の場合には、例となるシステム(項目2150)は、インバータを使用して風力生成エネルギーを調整する(図示されず)。
【０１２１】
別の実施例では、例となるシステム(項目2150)は、預けられた風力生成エネルギーを車(項目82)に直接分配する(項目8)。
【０１２２】
さらに別の実施例では、例となるシステム(項目2150)は、預けられた風力生成エネルギーを事業または家庭(項目83)に直接、即ち直接電力を分配する(項目8)。
【０１２３】
さらに別の実施例では、例となるシステム(項目2150)は、預けられた風力生成エネルギーをエネルギー貯蔵のためまたは水素電気分解のための補助電池または電池の配列(項目84)に分配する(項目8)。
【０１２４】
別の実施例では、例となるシステム(項目2150)は、預けられた風力生成エネルギーを、参照により全体として本明細書に組み込まれる、GENEDICS LLCに譲渡された、2007年1月19日に出願された「System and method for creating a networked infrastructure distribution platform of solar energy gathering devices」と題する米国特許出願第11/624,987号で述べられる、道路システム電気グリッド(項目85)に分配する(項目8)。
【０１２５】
図41は、太陽エネルギー生成および分配のための例となる道路システム(項目3500)を例示する。図12の太陽パネル(項目100)および/または図12の光起電力塗装(項目105)を塗られた道路線などの、複数の太陽エネルギー生成デバイスは、少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505a…3505f、全体として項目3505)を形成する。少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)は、太陽からエネルギーを収集するまたはさもなければ制御下に置き、「太陽生成エネルギー」を生成する。この開示全体にわたって、語句「太陽生成エネルギー」は、語句「太陽生成電力」と交換可能に使用される。
【０１２６】
少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)は、道路の一部分にまたは1つもしくは複数の道路の近くに置かれるまたはさもなければ位置決めされる。従って、可能性がある設置範囲は、数十万マイルの利用可能な道路である。家庭などの建物の屋上に貼られた太陽配列または砂漠などの遠方の地域に置かれた太陽配列と比較して、少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)を道路の一部分にまたは道路の1つもしくは複数の近くに置くことは、保守要員のためにより容易なアクセスを可能にする。さらに、ユーティリティグリッドへのより大きなアクセスならびに家庭および事業への追加の直接電力供給の機会がある。
【０１２７】
さらに、太陽生成エネルギーを生成するために、少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)を道路の一部分にまたは1つもしくは複数の道路の近くに置くまたはさもなければ位置決めすることによって、太陽生成エネルギーの道路ネットワークまたはシステムが、形成されると言われてもよい。
【０１２８】
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)は、収集され、このようにして太陽生成エネルギーに生成されてもよい太陽からのエネルギーの量を最大にするような仕方で、道路の一部分にまたは道路の1つもしくは複数の近くに置かれてもよい。例えば、緯度方向(即ち、東から西および西から東)に走る道路は、太陽が空を横切って「動く」とき、太陽を「追跡する」ことができる。別の実施例では、経度方向(即ち、北から南および南から北)に走る道路は、経度の線に沿って太陽からエネルギーを収集することができる。
【０１２９】
図41を続けると、少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)(例えば、3505a、3505b、および3505c)は、電力線(項目3515)によって道路システム電気グリッド(項目3510)に並列で電気的に接続される。別法として、少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)(例えば、3505d、3505e、および3505f)は、電池パックシステム(項目3520)によって道路システム電気グリッド(項目3510)に電気的に接続される。さらに、少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)は、並列回路、直列回路または並列および直列回路の組合せを形成するような仕方で、道路システム電気グリッド(項目3510)に電気的に接続されてもよい。
【０１３０】
太陽生成エネルギーは、インバータ(項目3525aおよび3525b)によって調整される電力である。電力量計(項目3530aおよび3530b)は、少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)によって生成される太陽生成エネルギーの量を測定する。従って、道路システム電気グリッド(項目3510)は、少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)によって提供される、調整された太陽生成エネルギーの量を測定する。
【０１３１】
少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)によって生成され、道路システム電気グリッド(項目3510)に提供される太陽生成エネルギーは、分配点(項目3535a…3535e、全体として項目3535)を通じて道路システム電気グリッド(項目3510)によって分配される。分配点(項目3535)は、例えばユーティリティグリッド(例えば、図12の項目81)、車(例えば、図12の項目82)、事業もしくは家庭に直接(例えば、図12の項目83)または水素電気分解および貯蔵施設もしくは電池貯蔵施設(例えば、図12の項目84)に太陽生成エネルギーを分配するように構成される。従って、道路システム電気グリッド(項目3510)は、電気の大量分配のために構成される。
【０１３２】
対照的に、建物(例えば、家の屋上)に置かれたまたは私有地(例えば、農地に隣接する野原)に置かれた太陽配列は、個人消費のための太陽生成エネルギーを提供するように構成される。即ち、実在者自身の使用のための太陽生成エネルギーを生成するためにそのような太陽配列を使用することは、住宅所有者または農場経営者などの実在者の意図である。例えば、住宅所有者は、家庭にエネルギーを供給する費用を低減するために住宅所有者の家に太陽パネルを設置する。別の実施例では、農場経営者は、ユーティリティへのアクセスを有さない農地の孤立区画に水を引くための井戸ポンプのための電力を供給するために野原に太陽パネルを設置する。
【０１３３】
その結果として、そのように置かれた太陽配列に関しては、太陽生成エネルギーを他のものに分配する、即ち太陽生成エネルギーを大量分配する必要性も要望もない。さらに、そのように置かれた太陽配列に関しては、太陽生成エネルギーを大量分配するように構成される道路システム電気グリッドに対する必要性も要望もなく、それは、本発明の道路システム電気グリッド(項目3510)と全く対照的である。
【０１３４】
電力量計(項目3540a…3540d、全体として3540)は、例えば、家庭などの直接電力使用者に分配される太陽生成エネルギーの量を測定する。従って、道路システム電気グリッド(項目3510)は、道路システム電気グリッド(項目3510)によって提供される、調整された太陽生成エネルギーの量を測定する。
【０１３５】
道路システム電気グリッド(項目3510)は、例えば、道路システム電気グリッド(項目3510)が機能しなくなるまたはさもなければ動作不能である場合には、太陽生成エネルギーを貯蔵するために電池パック(項目3545)を含んでもよい。このような方法で、少なくとも1つのソーラーストリップアレイ(項目3505)によって生成された太陽生成エネルギーは、そのように生成されたエネルギーを分配することができないにもかかわらず、実質的な損失なしに貯蔵することができる。電池パック(項目3545)によって貯蔵された太陽生成エネルギーは、いったん道路システム電気グリッド(項目3510)が動作可能になると、そのときには分配されてもよい。
【０１３６】
道路システム電気グリッド(項目3510)はまた、例えば、使用または分配需要に基づいて第1のソーラーストリップアレイから第2のソーラーストリップアレイに太陽生成エネルギーを自動化された仕方で渡すためのスイッチ(項目3550)を含んでもよい。例えば、第1のソーラーストリップアレイ(例えば、項目3505a)によって生成される太陽生成エネルギーは、道路システム電気グリッド(項目3510)によって、直接電力負荷または事業もしくは家庭などの使用者に分配されてもよい。直接電力負荷に分配される太陽生成エネルギーの量は、直接電力負荷の現在の需要、例えば空調設備の増加する使用を満たすには不十分である可能性がある。道路システム電気グリッド(項目3510)は、直接電力負荷からの増加する需要を感知すると、直接電力負荷に既に分配されている電力を追加するまたはさもなければ増やすために、第2のソーラーストリップアレイ(例えば、項目3505d)によって生成される太陽生成エネルギーを渡すまたはさもなければ別の道筋で送る。このような方法で、道路システム電気グリッド(項目3510)は、分配需要に対応する。別法として、道路システム電気グリッド(項目3510)は、見積もられるまたはさもなければ予想される分配需要に従って太陽生成エネルギーを分配するようにプログラムされてもよい。例えば、事業時間中は、事業による太陽生成エネルギーへの需要は、家庭による太陽生成エネルギーへの需要よりも高い。しかしながら、非事業時間または週末中は、家庭による需要は、事業による需要よりも高い。従って、道路システム電気グリッド(項目3510)は、事業時間中は家庭近くのソーラーストリップアレイからの太陽生成エネルギーを渡し、そのような電力を事業に分配してもよく、非事業時間または週末中は逆であってもよい。
【０１３７】
道路システム電気グリッド(項目3510)はまた、例えば、太陽生成エネルギーを貯蔵し、送り、再調整するためにエネルギー分配貯蔵所(項目3555)を含んでもよい。
【０１３８】
図42は、ナノワイヤ風力エネルギー生成デバイス(項目2005)の概略的な表現である。いくつかのナノワイヤ(項目2000)は、導電性とすることができるが、導電性であることに限定されない、硬いまたは柔らかいシート(項目2001)の表面(項目2010)に取り付けられる。ナノワイヤは、ナノワイヤによって生成される電気エネルギーを収集し、デバイスから出る電流(項目2003)の流れを可能にする回路(項目2004)に、電気的接続(項目2002)を通じて電気的に接続される。
【０１３９】
本発明は、それの例となる実施形態を参照して詳細に示され、述べられたが、添付の特許請求の範囲によって包含される本発明の範囲から逸脱することなく、形態および詳細のさまざまな変更が、その中で行われてもよいことは、当業者には理解されるであろう。
【符号の説明】
【０１４０】
1 10フィート二重らせん型風力タービン発電機
2 10フィート風力タービンを約15フィートの等間隔で配置
3 路肩
4 風力タービン発電機の取付け
5 中央分離帯
6 交差方向
7 電池配列
8 電力分配
9 ネットワーク化された収集システム
11 5フィート二重らせん型風力タービン発電機
12 1フィート二重らせん型風力タービン発電機
13 1インチ二重らせん型風力タービン発電機
14 らせん型風力タービン発電機
15 中央分離帯に沿った積層設計のらせん型風力タービン発電機
16 風力エネルギー生成デバイス
21 数マイクロメートル高さの二重らせん型風力タービン発電機
22 太陽収集光起電力材料で成形される部品
23 路肩に沿った積層設計のらせん型風力タービン発電機
31 連続的配置
32 中心棒
33 地上電池または電池配列
34 インバータ
35 計量器
38 風力タービン発電機の基部
41 マイクロタービンの配置
51 中央分離帯ガードレール
52 路側ガードレール
53 地面に固定されたレールまたはビーム
54 ピラミッド構成
55 空に向いた平坦面
56 鏡の付いた側部
57 電子傾斜
81 ユーティリティグリッド
82 車
83 家庭または事業の直接電力
84 水素施設または電池
85 道路システム電気グリッド
100 太陽エネルギー生成デバイス
101、102、103 太陽収集材料の密接した実施
101 太陽収集材料の連続的な実施
104 太陽収集材料の半連続的な実施
105 道路上への光起電力塗装
106 ガードレール上に形成された太陽膜
107 太陽エネルギー生成デバイスで覆われた風力エネルギー生成デバイス
108 微小/小型風力エネルギー生成デバイスと組み合わされた薄膜太陽パネル
109 風力エネルギー収集シート
110 スナップ式クリップ
111 車上電池または電池配列
112 配線のマトリックスグリッド
113 統合化された配線出力接続
114 太陽設置シート
115 車に取り付けられた太陽および風力の統合化パネル(図27、28)
貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預ける手段(図39A)
150 積層設計の風力エネルギー収集デバイス
220 エネルギー貯蔵システム
225 コントローラ
230 電気モータ
235 貯蔵箱
240 ポート
245 表示ユニット
1000 車
1001 サービスエリア
1002 訓練を受けたサービスセンター係員
1003 レジ係
1004 クレジットカードまたは他の保証登録/預託システム
1005 車所有者
1090 風力エネルギー収集シートの車への設置
1091 サービスセンター
1092 道路システムへの配置
1093 エネルギーを電池内に収集
風力エネルギーを収集および風力生成エネルギーを生成(図40B)
1094 サービスセンターにおける電池交換
風力生成エネルギーを貯蔵(図40B)
1095 太陽エネルギー収集シートの車への設置
風力生成エネルギーをクレジットのために預託(図40B)
1096 携帯型太陽および風力設置シートの設置
1500 ナノワイヤ
1700 車上風力エネルギー収集システムの一実施例
1701 風力エネルギー
1702 システムクレジットのために預けられた風力生成エネルギー
1770 車上風力エネルギー収集システムの要素
2000 ナノワイヤ
2001 シート
2002 電気的接続
2003 デバイスから出る電流
2004 回路
2005 ナノワイヤ風力エネルギー生成デバイス
2010 シートの表面
2105 風力エネルギーを収集および風力生成エネルギーを生成
2110 生成された風力生成エネルギーを貯蔵
2115 貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預託
2150 車上風力エネルギー収集システムの別の実施例
3500 道路システムの一実施例
3505a…3505f、3505 ソーラーストリップアレイ
3510 道路システム電気グリッド
3515 電力線
3520 電池パックシステム
3525a、3525b インバータ
3530a、3530b 電力量計
3535a…3535e、3535 分配点
3540a…3540d、3540 電力量計
3545 電池パック
3550 スイッチ
3555 エネルギー分配貯蔵所
3705 風力エネルギー収集デバイス構成要素の生産
3710 ナノワイヤアレイの生産
3715 風力エネルギー収集デバイスを形成するために構成要素およびナノワイヤを操作および組み立て
3720 組み立てられた風力エネルギー収集微小デバイスを他の風力エネルギー収集微小デバイスと一緒にシート上に取り付け
3725 耐久性について風力エネルギー収集デバイスおよび/またはシートを試験
3730 マイクロタービンを生産
3735 磁石を生産
3740 磁石をマイクロタービンに取り付け
3745 軸を中心に回転するようにマイクロタービンを構成
3750 マイクロタービンの回転によって円形路に沿って動くように磁石を構成
3755 微小はさみを使用してナノワイヤを基底構造から分離
3760 微小ピンセットを使用してナノワイヤを所望の場所に移動
3765 微小ピンセットを使用して風力エネルギー収集デバイス構成要素を所望の場所に移動
3770 ナノワイヤをマイクロタービン/磁石構成要素内に組み込み
3775 マイクロタービン/磁石構成要素の回転運動により電気を制御下に置くようにナノワイヤを構成
3780 追加のナノワイヤを構成要素内に組み込み
3785 制御下に置かれたエネルギーを構成要素から離れて転送するように追加のナノワイヤを構成
4800 風力エネルギー収集微小デバイスを加工するためのシステム
4805 生産モジュール
4810 ナノワイヤアレイ
4815 微小はさみ
4820 微小ピンセット
4825 分離モジュール
4830 操作モジュール
4835 組立てモジュール
4840 取付けモジュール
4845 試験モジュール
4850 風力エネルギー収集微小デバイス構成要素
4855 ナノワイヤ
4860 構成要素およびナノワイヤ
4870、4875 風力エネルギー収集微小デバイス
4880 微小デバイスのシート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー生成および分配のための道路システムであって、
複数の地上風力エネルギー生成デバイスと、
1つまたは複数の道路と、
道路システム電気グリッドと、を含み、
実質的にすべての前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々は、前記道路システム電気グリッドに電気的に接続されるとともに前記道路の1つの一部分上にまたは1つもしくは複数の前記道路の近くに置かれ、それによって、大気の風からのエネルギー生成に加えて、通過する車から創出される風からのエネルギー生成を可能にすることを特徴とするエネルギー生成および分配のための道路システム。
【請求項２】
実質的にすべての前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々が、前記道路の1つの一部分上にまたは前記道路の1つもしくは複数から約0フィートと約40フィートとの間内に、独立して置かれることを特徴とする請求項1に記載の道路システム。
【請求項３】
実質的にすべての前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々が、前記道路の1つの一部分上にまたは前記道路の1つもしくは複数から約0フィートと約25フィートとの間内に、独立して置かれることを特徴とする請求項1に記載の道路システム。
【請求項４】
実質的にすべての前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々が、前記道路の1つの一部分上にまたは前記道路の1つもしくは複数から約0フィートと約10フィートとの間内に、独立して置かれることを特徴とする請求項1に記載の道路システム。
【請求項５】
前記地上風力エネルギー生成デバイスの少なくとも90%の各々が、前記道路の1つの一部分上にまたは前記道路の1つもしくは複数から約0フィートと約25フィートとの間内に置かれることを特徴とする請求項1に記載の道路システム。
【請求項６】
前記地上風力エネルギー生成デバイスの少なくとも90%の各々が、前記道路の1つの一部分上にまたは前記道路の1つもしくは複数から約0フィートと約10フィートとの間内に置かれることを特徴とする請求項1に記載の道路システム。
【請求項７】
前記1つまたは複数の道路が、それぞれ独立に、1つまたは複数の中央分離帯を含み、前記地上風力エネルギー生成デバイスの少なくとも1つが、前記中央分離帯の少なくとも1つに置かれることを特徴とする請求項1に記載の道路システム。
【請求項８】
前記複数の地上風力エネルギー生成デバイスの約0%から約100%(数に基づいて)が、前記中央分離帯の少なくとも1つに置かれることを特徴とする請求項7に記載の道路システム。
【請求項９】
前記複数の地上風力エネルギー生成デバイスの約20%から約80%(数に基づいて)が、前記中央分離帯の少なくとも1つに置かれることを特徴とする請求項8に記載の道路システム。
【請求項１０】
前記複数の地上風力エネルギー生成デバイスのいくつかが、層構成で置かれることを特徴とする請求項1に記載の道路システム。
【請求項１１】
前記道路に沿った1つまたは複数のサービスステーションと、
各々が1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスを含む、1つまたは複数の車と、
車上エネルギー貯蔵システムと、をさらに含み、
所与の車に対して前記それぞれの1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスが、前記所与の車の前記車上エネルギー貯蔵システムに電気的に接続され、それによって前記1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスによって生成されるエネルギーの、前記車上エネルギー貯蔵システム内への預託を可能にすることを特徴とする請求項1に記載の道路システム。
【請求項１２】
前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々が、オプションとして1つまたは複数の太陽エネルギー生成デバイスを含むことを特徴とする請求項11に記載の道路システム。
【請求項１３】
それぞれの車上エネルギー貯蔵システムが、オプションとして携帯型であり、それによって前記1つまたは複数のサービスステーションにおける前記車上エネルギー貯蔵システムの交換を可能にすることを特徴とする請求項11に記載の道路システム。
【請求項１４】
所与の車に対して、前記所与の車の前記車上エネルギー貯蔵システムに電気的に接続され、それによってそれぞれの1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスによって生成されるエネルギーの、前記車上エネルギー貯蔵システム内への預託を可能にする、前記1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスをさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の道路システム。
【請求項１５】
前記道路に沿った1つまたは複数のサービスステーションと、
各々が1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスを含む、1つまたは複数の車と、
車上エネルギー貯蔵システムと、をさらに含み、
所与の車に対して前記それぞれの1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスが、前記所与の車の前記車上エネルギー貯蔵システムに電気的に接続され、それによって前記1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスによって生成されるエネルギーの、前記車上エネルギー貯蔵システム内への預託を可能にすることを特徴とする請求項1に記載の道路システム。
【請求項１６】
前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々が、オプションとして1つまたは複数の太陽エネルギー生成デバイスを含むことを特徴とする請求項15に記載の道路システム。
【請求項１７】
所与の車に対して、前記所与の車の前記車上エネルギー貯蔵システムに電気的に接続され、それによってそれぞれの1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスによって生成されるエネルギーの、前記車上エネルギー貯蔵システム内への預託を可能にする、前記1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の道路システム。
【請求項１８】
前記道路システム電気グリッドが、前記道路システムによって生成されるエネルギーを貯蔵するための手段をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の道路システム。
【請求項１９】
エネルギー生成および分配のための道路システムであって、
複数の地上風力エネルギー生成デバイスと、
複数の地上太陽エネルギー生成デバイスと、
1つまたは複数の道路と、
道路システム電気グリッドと、を含み、
実質的にすべての前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々は、前記道路システム電気グリッドに電気的に接続されるとともに前記道路の1つの一部分上にまたは1つもしくは複数の前記道路の近くに置かれ、それによって、大気の風からのエネルギー生成に加えて、通過する車から創出される風からのエネルギー生成を可能にし、
実質的にすべての前記地上太陽エネルギー生成デバイスの各々は、前記道路システム電気グリッドに電気的に接続されるとともに前記道路の1つの一部分上にまたは1つもしくは複数の前記道路の近くに置かれることを特徴とするエネルギー生成および分配のための道路システム。
【請求項２０】
前記道路に沿った1つまたは複数のサービスステーションと、
各々が1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスを含む、1つまたは複数の車と、
車上エネルギー貯蔵システムと、をさらに含み、
所与の車に対して前記それぞれの1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスが、前記所与の車の前記車上エネルギー貯蔵システムに電気的に接続され、それによって前記1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスによって生成されるエネルギーの、前記車上エネルギー貯蔵システム内への預託を可能にすることを特徴とする請求項19に記載の道路システム。
【請求項２１】
それぞれの車上エネルギー貯蔵システムが、オプションとして携帯型であり、それによって前記1つまたは複数のサービスステーションにおける前記車上エネルギー貯蔵システムの交換を可能にすることを特徴とする請求項20に記載の道路システム。
【請求項２２】
所与の車に対して、前記所与の車の前記車上エネルギー貯蔵システムに電気的に接続され、それによってそれぞれの1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスによって生成されるエネルギーの、前記車上エネルギー貯蔵システム内への預託を可能にする、前記1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスをさらに含むことを特徴とする請求項20に記載の道路システム。
【請求項２３】
前記道路に沿った1つまたは複数のサービスステーションと、
各々が1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスを含む、1つまたは複数の車と、
車上エネルギー貯蔵システムと、をさらに含み、
所与の車に対して前記それぞれの1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスが、前記所与の車の前記車上エネルギー貯蔵システムに電気的に接続され、それによって前記1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスによって生成されるエネルギーの、前記車上エネルギー貯蔵システム内への預託を可能にすることを特徴とする請求項19に記載の道路システム。
【請求項２４】
所与の車に対して、前記所与の車の前記車上エネルギー貯蔵システムに電気的に接続され、それによってそれぞれの1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスによって生成されるエネルギーの、前記車上エネルギー貯蔵システム内への預託を可能にする、前記1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスをさらに含むことを特徴とする請求項23に記載の道路システム。
【請求項２５】
エネルギー生成および分配のための道路システムであって、
複数の地上風力エネルギー生成デバイスと、
複数の地上太陽エネルギー生成デバイスと、
各々が1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスおよび1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスを備えている1つまたは複数の車と、
車上エネルギー貯蔵システムと、
1つまたは複数の道路と、
道路システム電気グリッドと、を含み、
実質的にすべての前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々は、前記道路システム電気グリッドに電気的に接続されるとともに前記道路の1つの一部分上にまたは前記道路の1つもしくは複数の近くに置かれ、それによって、大気の風からのエネルギー生成に加えて、通過する車から創出される風からのエネルギー生成を可能にし、
実質的にすべての前記地上太陽エネルギー生成デバイスの各々は、前記道路システム電気グリッドに電気的に接続されるとともに前記道路の1つの一部分にまたは前記道路の1つもしくは複数の近くに置かれ、
所与の車に対して前記1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスのそれぞれおよび1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスのそれぞれは、前記所与の車のための前記車上エネルギー貯蔵システムに電気的に接続され、それによって前記1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスおよび1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスによって生成されるエネルギーの、前記車上エネルギー貯蔵システム内への預託を可能にすることを特徴とするエネルギー生成および分配のための道路システム。
【請求項２６】
前記道路に沿った1つまたは複数のサービスステーションをさらに含み、それぞれの車上エネルギー貯蔵システムが、オプションとして携帯型であり、それによって前記1つまたは複数のサービスステーションにおける前記車上エネルギー貯蔵システムの交換を可能にすることを特徴とする請求項25に記載の道路システム。
【請求項２７】
エネルギーを生成し、分配するための方法であって、
複数の地上風力エネルギー生成デバイスを使用して、通過する車から創出される風からエネルギーを生成するステップを含み、
実質的にすべての前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々は、道路システム電気グリッドに電気的に接続されるとともに道路の一部分上にまたは1つもしくは複数の道路の近くに置かれることを特徴とするエネルギーを生成し、分配するための方法。
【請求項２８】
複数の地上太陽エネルギー生成デバイスを使用してエネルギーを生成するステップをさらに含み、
前記地上太陽エネルギー生成デバイスの実質的にすべての各々が、前記道路システム電気グリッドに電気的に接続され、前記道路の1つの一部分にまたは前記道路の1つもしくは複数の近くに置かれることを特徴とする請求項27に記載の方法。
【請求項２９】
動いているまたは静止している車に貼られる1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスを使用してエネルギーを生成するステップと、
前記1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスによって生成される前記エネルギーを車上エネルギー貯蔵システム内に貯蔵するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項28に記載の方法。
【請求項３０】
1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスを使用してエネルギーを生成するステップと、
前記1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスによって生成される前記エネルギーを前記車上エネルギー貯蔵システム内に貯蔵するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項29に記載の方法。
【請求項３１】
1つまたは複数のサービスステーションの1つにおいて前記車上エネルギー貯蔵システムを交換するステップをさらに含むことを特徴とする請求項30に記載の方法。
【請求項３２】
前記複数の地上風力エネルギー生成デバイスによって生成される前記エネルギーを1つまたは複数の地上エネルギー貯蔵システム内に貯蔵するステップをさらに含むことを特徴とする請求項31に記載の方法。
【請求項３３】
前記複数の地上太陽エネルギー生成デバイスによって生成される前記エネルギーを1つまたは複数の地上エネルギー貯蔵システム内に貯蔵するステップをさらに含むことを特徴とする請求項32に記載の方法。
【請求項３４】
前記1つまたは複数の地上エネルギー貯蔵システム内に貯蔵されるエネルギーを逆変換するステップをさらに含むことを特徴とする請求項33に記載の方法。
【請求項３５】
1つもしくは複数の車上エネルギー貯蔵システム内に含まれるエネルギーおよび/または1つもしくは複数の地上エネルギー貯蔵システム内に含まれるエネルギーを、1つもしくは複数のユーティリティグリッド、1つもしくは複数の車上エネルギー貯蔵システム、1つもしくは複数の地上エネルギー貯蔵システム、1つもしくは複数の直接電力負荷、または水素施設のいずれかもしくは組合せに分配するステップをさらに含むことを特徴とする請求項34に記載の方法。
【請求項３６】
水素を形成するために前記水素施設に分配されたエネルギーを使用するステップと、
前記水素を貯蔵するステップと、
貯蔵された水素からエネルギーを解放するステップと、
前記解放されたエネルギーを、1つもしくは複数のユーティリティグリッド、1つもしくは複数の車上エネルギー貯蔵システム、1つもしくは複数の地上エネルギー貯蔵システム、1つもしくは複数の直接電力負荷、または水素施設のいずれかもしくは組合せに分配するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項35に記載の方法。
【請求項３７】
前記解放されたエネルギーが、ピーク電気需要時に1つまたは複数のユーティリティグリッドに分配されることを特徴とする請求項35に記載の方法。
【請求項３８】
追跡および請求目的のためにサービスステーションまたはサービスエリアにおいて車を登録するステップをさらに含むことを特徴とする請求項27に記載の方法。
【請求項３９】
エネルギー生成および分配のための道路システムであって、
複数の地上風力エネルギー生成デバイスと、
1つまたは複数の道路と、
道路システム電気グリッドと、を含み、
前記地上風力エネルギー生成デバイスの少なくとも約90%は、高さが約25フィート以下であり、
実質的にすべての前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々は、前記道路システム電気グリッドに電気的に接続されるとともに前記道路の1つの一部分上にまたは前記道路の1つもしくは複数の近くに置かれ、それによって、大気の風からのエネルギー生成に加えて、通過する車から創出される風からのエネルギー生成を可能にすることを特徴とするエネルギー生成および分配のための道路システム。
【請求項４０】
前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々が、オプションとして1つまたは複数のタービンを含むことを特徴とする請求項39に記載の道路システム。
【請求項４１】
前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々が、オプションとして前記地上風力エネルギー生成デバイスの1つまたは複数のタービンの回転エネルギーの電気エネルギーへの変換を可能にするために発電機を含むことを特徴とする請求項40に記載の道路システム。
【請求項４２】
前記地上風力エネルギー生成デバイスの1つまたは複数が、前記1つまたは複数の地上風力エネルギー生成デバイスの前記タービンの回転エネルギーの電気エネルギーへの変換を可能にするために共通の発電機を有することを特徴とする請求項40に記載の道路システム。
【請求項４３】
前記地上風力エネルギー生成デバイスの少なくとも約90%が、任意の方向に約1インチ以下の長さであることを特徴とする請求項39に記載の道路システム。
【請求項４４】
前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々が、オプションとして1つまたは複数の軸流タービンを含むことを特徴とする請求項43に記載の道路システム。
【請求項４５】
所与の地上風力エネルギー生成デバイスに対して、前記1つまたは複数の軸流タービンがそれぞれ、オプションとしてらせんタービンであることを特徴とする請求項44に記載の道路システム。
【請求項４６】
任意の方向に約1インチ以下の長さを持つ前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々が、1つまたは複数の微細加工方法を使用して製造されることを特徴とする請求項43に記載の道路システム。
【請求項４７】
約1インチ以下の高さを持つ前記地上風力エネルギー生成デバイスの前記少なくとも約90%の各々が、1つまたは複数の地上風力エネルギー生成シートの一部分であることを特徴とする請求項43に記載の道路システム。
【請求項４８】
前記地上風力エネルギー生成シートが、シート面積の1平方メートル当たり約100から約百万個の地上風力エネルギー生成デバイスを含むことを特徴とする請求項47に記載の道路システム。
【請求項４９】
所与の地上風力エネルギー生成シート上の前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々が、電気的に接続されて、前記地上風力エネルギー生成デバイスによって生成される電気エネルギーが、収集されるとともに前記道路システム電気グリッドに入力されることを可能にすることを特徴とする請求項48に記載の道路システム。
【請求項５０】
前記地上風力エネルギー生成シートの各々が、オプションとして風内のほこり粒子が前記シート上の前記風力エネルギー生成デバイスに達するのを防止するために置かれるとともに寸法を合わせられたフィルタリング手段を含むことを特徴とする請求項48に記載の道路システム。
【請求項５１】
前記地上風力エネルギー生成シートの各々が、オプションとして前記シート上の最小の風力エネルギー生成デバイスの約百分の一より大きい寸法の風内のほこり粒子が前記シート上の前記風力エネルギー生成デバイスに達するのを防止するために置かれるとともに寸法を合わせられたフィルタリング手段を含むことを特徴とする請求項48に記載の道路システム。
【請求項５２】
実質的にすべての前記地上風力エネルギー生成シートの各々が、前記道路の1つの一部分上にまたは前記道路の1つもしくは複数から約0フィートから約10フィート以内に独立して置かれることを特徴とする請求項47に記載の道路システム。
【請求項５３】
実質的にすべての前記地上風力エネルギー生成シートの各々が、中央分離帯ガードレール、路肩ガードレール、道路標識、道路照明灯、トンネル壁、広告板、建物壁、または遮音壁に独立して取り付けられることを特徴とする請求項47に記載の道路システム。
【請求項５４】
前記地上風力エネルギー生成デバイスの少なくとも約90%の各々が、垂直軸タービンを独立して含むことを特徴とする請求項39に記載の道路システム。
【請求項５５】
エネルギーを生成し、分配するための方法であって、
複数の地上風力エネルギー生成デバイスを使用して、通過する車から創出される風からエネルギーを生成するステップを含み、
前記地上風力エネルギー生成デバイスの少なくとも約90%は、約25フィート以下の高さであり、
実質的にすべての前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々は、道路システム電気グリッドに電気的に接続されるとともに道路の一部分上にまたは1つもしくは複数の道路の近くに置かれることを特徴とするエネルギーを生成し、分配するための方法。
【請求項５６】
前記複数の地上風力エネルギー生成デバイスによって生成される前記エネルギーを1つまたは複数の地上エネルギー貯蔵システム内に貯蔵するステップをさらに含むことを特徴とする請求項55に記載の方法。
【請求項５７】
前記1つまたは複数の地上エネルギー貯蔵システム内に貯蔵されるエネルギーを逆変換するステップをさらに含むことを特徴とする請求項55に記載の方法。
【請求項５８】
前記1つまたは複数の地上エネルギー貯蔵システム内に貯蔵されるエネルギーを、1つまたは複数のサービスステーションに分配するステップと、
前記1つまたは複数のサービスステーションにおいて1つまたは複数の実質的に空の車上エネルギー貯蔵システムを補充するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項55に記載の方法。
【請求項５９】
車の、1つまたは複数の実質的に空の車上エネルギー貯蔵システムを、所与のサービスステーションにおいて補充された車上エネルギー貯蔵システムと交換するステップをさらに含むことを特徴とする請求項57に記載の方法。
【請求項６０】
1つもしくは複数の車上エネルギー貯蔵システム内に含まれるエネルギーおよび/または1つもしくは複数の地上エネルギー貯蔵システム内に含まれるエネルギーを、1つもしくは複数のユーティリティグリッド、1つもしくは複数の車上エネルギー貯蔵システム、1つもしくは複数の地上エネルギー貯蔵システム、1つもしくは複数の直接電力負荷、または水素施設のいずれかもしくは組合せに分配するステップをさらに含むことを特徴とする請求項55に記載の方法。
【請求項６１】
水素を形成するために前記水素施設に分配されたエネルギーを使用するステップと、
前記水素を貯蔵するステップと、
貯蔵された水素からエネルギーを解放するステップと、
前記解放されたエネルギーを、1つもしくは複数のユーティリティグリッド、1つもしくは複数の車上エネルギー貯蔵システム、1つもしくは複数の地上エネルギー貯蔵システム、1つもしくは複数の直接電力負荷、または水素施設のいずれかもしくは組合せに分配するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項59に記載の方法。
【請求項６２】
前記解放されたエネルギーが、ピーク電気需要時に1つまたは複数のユーティリティグリッドに分配されることを特徴とする請求項60に記載の方法。
【請求項６３】
追跡および請求目的のためにサービスステーションまたはサービスエリアにおいて車を登録するステップをさらに含むことを特徴とする請求項55に記載の方法。
【請求項６４】
前記地上風力エネルギー生成デバイスによって生成されるエネルギーを計量するステップをさらに含むことを特徴とする請求項55に記載の方法。
【請求項６５】
前記地上風力エネルギー生成デバイスを加熱するステップをさらに含むことを特徴とする請求項55に記載の方法。
【請求項６６】
風力エネルギー生成デバイスであって、
1つまたは複数の圧電性ナノワイヤと、
回路を備えるシートと、を含み、
前記ナノワイヤは、1つの端部を前記シートに独立して取り付けられ、風のないときに実質的に垂直な位置で前記シート上に設置され、それらに作用する風に応じて曲がった位置への機械的湾曲を可能とするために可撓であり、前記曲がった位置から前記実質的に垂直な位置へ戻ることにより前記1つまたは複数のナノワイヤによって生成される電気エネルギーの転送を可能にするために前記回路に電気的に接続されることを特徴とする風力エネルギー生成デバイス。
【請求項６７】
風力エネルギー収集微小デバイスを加工するためのシステムであって、
三次元リソグラフィを使用して前記風力エネルギー収集微小デバイスの構成要素を生産する生産モジュールと、
少なくとも1つのナノワイヤアレイと、
前記構成要素およびナノワイヤを操作するための少なくとも1つの光学切断レーザーおよび少なくとも1つの光学トラップレーザーと、
前記風力エネルギー収集微小デバイスを形成するように前記構成要素およびナノワイヤを組み立てる組立てモジュールと、を含むことを特徴とする風力エネルギー収集微小デバイスを加工するためのシステム。
【請求項６８】
前記構成要素が、マイクロタービンおよび少なくとも1つの磁石を含むことを特徴とする請求項67に記載のシステム。
【請求項６９】
前記少なくとも1つの磁石が、前記マイクロタービンに取り付けられ、
前記少なくとも1つの磁石が円形路に沿って動くように、前記マイクロタービンが、前記マイクロタービンの縦軸を中心に回転するように構成されることを特徴とする請求項68に記載のシステム。
【請求項７０】
前記少なくとも1つのナノワイヤの配列が、金属基板から成長させられ、金属基板に取り付けられることを特徴とする請求項67に記載のシステム。
【請求項７１】
前記少なくとも1つの光学切断レーザーを使用して前記ナノワイヤを前記金属基板から分離する分離モジュールと、
前記少なくとも1つの光学トラップレーザーを使用して前記構成要素およびナノワイヤを操作する操作モジュールと、をさらに含むことを特徴とする請求項67に記載のシステム。
【請求項７２】
前記マイクロタービン内に組み込まれ、前記少なくとも1つの磁石の移動による電気の流れを制御下に置くように構成される少なくとも第1のナノワイヤをさらに含むことを特徴とする請求項68に記載のシステム。
【請求項７３】
前記マイクロタービン構成要素に結合されるとともに前記制御下に置かれる電気の流れを前記マイクロタービンおよび少なくとも第1のナノワイヤから離れて転送するように構成される少なくとも第2のナノワイヤをさらに含むことを特徴とする請求項72に記載のシステム。
【請求項７４】
複数の風力エネルギー収集微小デバイスをシート上に取り付ける取付けモジュールをさらに含むことを特徴とする請求項67に記載のシステム。
【請求項７５】
太陽エネルギー生成および分配のための道路システムであって、
複数の太陽エネルギー生成デバイスと、
1つまたは複数の道路と、
電気の大量分配のために構成される道路システム電気グリッドと、を含み、
実質的にすべての前記太陽エネルギー生成デバイスの各々は、前記道路システム電気グリッドに電気的に接続されるとともに前記道路の1つの一部分上にまたは前記道路の1つもしくは複数の近くに置かれることを特徴とする太陽エネルギー生成および分配のための道路システム。
【請求項７６】
前記複数の太陽エネルギー生成デバイスが、少なくとも1つのソーラーストリップアレイを形成し、前記少なくとも1つのソーラーストリップアレイが、前記道路システム電気グリッドに電気的に接続されることを特徴とする請求項75に記載の道路システム。
【請求項７７】
前記少なくとも1つのソーラーストリップアレイを形成する、実質的にすべての前記太陽エネルギー生成デバイスの各々が、前記道路の1つの一部分上にまたは前記道路の1つもしくは複数から約0フィートと約500フィートとの間内に独立して置かれることを特徴とする請求項76に記載の道路システム。
【請求項７８】
前記少なくとも1つのソーラーストリップアレイを形成する、実質的にすべての前記太陽エネルギー生成デバイスの各々が、前記道路の1つの一部分上にまたは前記道路の1つもしくは複数から約0フィートと約50フィートとの間内に独立して置かれることを特徴とする請求項76に記載の道路システム。
【請求項７９】
前記少なくとも1つのソーラーストリップアレイを形成する、実質的にすべての前記太陽エネルギー生成デバイスの各々が、シリコンウエハ太陽セル、薄膜太陽セル、光電気化学セル、ナノ結晶太陽セルおよびポリマー太陽セルから成る群から選択される1つまたは複数の太陽セルを含むことを特徴とする請求項76に記載の道路システム。
【請求項８０】
前記道路システム電気グリッドは、前記少なくとも1つのソーラーストリップアレイを前記道路システム電気グリッドに接続する電池パックシステムをさらに含むことを特徴とする請求項76に記載の道路システム。
【請求項８１】
前記道路システム電気グリッドは、太陽生成エネルギーを、第1のソーラーストリップアレイから第2のソーラーストリップアレイへ、水素電気分解施設へ、電池貯蔵施設へまたは直接電力使用者へ、自動化された仕方で渡すためにスイッチをさらに含むことを特徴とする請求項76に記載の道路システム。
【請求項８２】
前記道路システム電気グリッドが、調整された太陽生成エネルギーを、ユーティリティグリッド、車、エネルギー貯蔵システム、直接電力使用者、およびそれらの組合せの任意の型の実在物に提供するように構成される分配点をさらに含むことを特徴とする請求項76に記載の道路システム。
【請求項８３】
太陽エネルギーを生成し、分配するための方法であって、
1つまたは複数の道路に沿って、複数の太陽エネルギー生成デバイスを使用して太陽生成エネルギーを生成するステップと、
道路システム電気グリッドを使用して前記太陽生成エネルギーを分配するステップと、を含み、
前記複数の太陽エネルギー生成デバイスは、太陽生成エネルギーの道路ネットワークを形成し、
実質的にすべての前記太陽エネルギー生成デバイスの各々は、前記道路システム電気グリッドに電気的に接続されるとともに前記道路の1つの一部分上にまたは前記1つもしくは複数の道路の近くに置かれることを特徴とする太陽エネルギーを生成し、分配するための方法。
【請求項８４】
前記道路システム電気グリッドを使用して前記太陽生成エネルギーを分配するステップは、
前記複数の太陽エネルギー生成デバイスによって前記道路システム電気グリッドに提供される前記太陽生成エネルギーを電力調整するステップと、
前記複数の太陽エネルギー生成デバイスによって提供される、調整された太陽生成エネルギーの量を測定するステップと、
前記道路システム電気グリッドによって提供される、調整された太陽生成エネルギーの量を測定するステップと、を含むことを特徴とする請求項83に記載の方法。
【請求項８５】
前記道路システム電気グリッドを使用して前記太陽生成エネルギーを分配するステップは、電池パックシステムを使用して、前記複数の太陽エネルギー生成デバイスを前記道路システム電気グリッドに電気的に接続するステップを含むことを特徴とする請求項84に記載の方法。
【請求項８６】
前記道路システム電気グリッドを使用して前記太陽生成エネルギーを分配するステップは、太陽生成エネルギーを第1の複数の太陽エネルギー生成デバイスから第2の複数の太陽エネルギー生成デバイスへ、水素電気分解施設へ、電池貯蔵施設へまたは直接電力使用者へ、自動化された仕方で渡すステップを含むことを特徴とする請求項84に記載の方法。
【請求項８７】
前記道路システム電気グリッドを使用して前記太陽生成エネルギーを分配するステップは、前記太陽生成エネルギーを貯蔵し、送り、再調整するステップを含むことを特徴とする請求項84に記載の方法。
【請求項８８】
前記道路システム電気グリッドを使用して前記太陽生成エネルギーを分配するステップは、前記調整された太陽生成エネルギーを、ユーティリティグリッド、車、エネルギー貯蔵システム、直接電力使用者、およびそれらの組合せの任意の型の実在物に分配するステップを含むことを特徴とする請求項84に記載の方法。
【請求項８９】
エネルギーを生成し、分配する方法であって、
道路のシステム内で道路の一部分上にまたは近くに置かれる、複数の太陽エネルギー生成デバイスを一緒にネットワーク化するステップと、
分配のために道路システム電気グリッドに電気的に接続するステップと、を含み、
前記複数の太陽エネルギー生成デバイスは、道路のシステム内で道路の一部分上にまたは近くに置かれるとともに多形態の太陽エネルギー収集ネットワークが形成されるような位置にオプションとして固定され、
前記接続は、前記複数の太陽エネルギー生成デバイスによって生成される太陽エネルギーを、前記道路システム電気グリッドに供給される電気エネルギーに接続するステップを含むことを特徴とするエネルギーを生成し、分配する方法。
【請求項９０】
前記複数の太陽エネルギー生成デバイスによって生成される前記エネルギーを貯蔵するステップをさらに含むことを特徴とする請求項89に記載の方法。
【請求項９１】
前記道路システム電気グリッドは、エネルギー貯蔵システム、エネルギーを逆変換するためのシステム、単一の電力源変更ユニット、電力量計および予備電力システムを含むことを特徴とする請求項89に記載の方法。
【請求項９２】
前記エネルギーを電気に変換するステップと、
前記電気を公的使用のために分配するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項89に記載の方法。
【請求項９３】
車に貼られた1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスを使用してエネルギーを生成するステップと、
前記エネルギーを第1の車上エネルギー貯蔵システム内に貯蔵するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項89に記載の方法。
【請求項９４】
サービスステーションにおいて前記第1の車上エネルギー貯蔵システムを第2の車上エネルギー貯蔵システムと交換するステップをさらに含むことを特徴とする請求項89に記載の方法。
【請求項９５】
前記第1の車上エネルギー貯蔵システムが、前記エネルギーを貯蔵される電池であることを特徴とする請求項93に記載の方法。
【請求項９６】
前記サービスステーションが、道路システム電気グリッドに電気的に接続されることを特徴とする請求項93に記載の方法。
【請求項９７】
前記エネルギーを電気に変換するステップと、
前記電気を公的使用のために分配するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項93に記載の方法。
【請求項９８】
前記電気を公的使用のために分配する前記ステップが、前記公的使用のための前記電気の商業販売を含むことを特徴とする請求項87に記載の方法。
【請求項９９】
太陽エネルギーを道路システム電気グリッド内に収集するための車であって、
エネルギー貯蔵システムと、
車に結合される少なくとも1つの太陽エネルギー生成デバイスと、を含み、
前記少なくとも1つの太陽エネルギー生成デバイスは、太陽光から電気を生成するように構成され、
前記エネルギー貯蔵システムは、前記少なくとも1つの太陽エネルギー生成デバイスによって生成される電気を貯蔵するとともに道路システム電気グリッドに電気的に接続するように構成されることを特徴とする太陽エネルギーを道路システム電気グリッド内に収集するための車。
【請求項１００】
前記エネルギー貯蔵システムが、
少なくとも1つの電池と、
貯蔵される電気エネルギーのレベルを表示するように構成される表示ユニットと、
前記少なくとも1つの電池を貯蔵するように構成される貯蔵箱と、を含むことを特徴とする請求項99に記載の車。
【請求項１０１】
前記少なくとも1つの電池が、再充電可能であることを特徴とする請求項99に記載の車。
【請求項１０２】
前記エネルギー貯蔵システムが、前記車から取り外し可能であることを特徴とする請求項99に記載の車。
【請求項１０３】
前記エネルギー貯蔵システムは、前記エネルギー貯蔵システム内の貯蔵された電気エネルギーを前記道路システム電気グリッドに放電するように構成されることを特徴とする請求項99に記載の車。
【請求項１０４】
前記エネルギー貯蔵システムは、前記道路システム電気グリッドからの電気エネルギーで再充電可能であるように構成されることを特徴とする請求項99に記載の車。
【請求項１０５】
前記エネルギー貯蔵システムの貯蔵された電気エネルギーレベルを表示するように構成される監視ユニットと、
電気モータに結合され、前記電気モータへの電力出力を制御するように構成されるコントローラと、
前記コントローラに結合され、前記電気モータに電力を供給するために前記電気エネルギーを修正するように構成されるパワーエレクトロニクスシステムと、
前記車を進ませるために十分な電気を生成するように構成される整流器と、
前記車を進ませるためにエネルギーを提供するように構成される熱エンジンと、
燃料を貯蔵するように構成される燃料貯蔵システムと、をさらに含むことを特徴とする請求項99に記載の車。
【請求項１０６】
前記監視ユニットが、前記エネルギー貯蔵システム内のエネルギーの量を表示するように構成されることを特徴とする請求項105に記載の車。
【請求項１０７】
前記監視ユニットが、(a)前記エネルギー貯蔵システムから放電される、貯蔵された電気エネルギーの量および(b)前記エネルギー貯蔵システムを再充電するために使用される、前記道路システム電気グリッドからの電気エネルギーの量を測定するように構成されることを特徴とする請求項106に記載の車。
【請求項１０８】
前記燃料貯蔵システムが、ガソリン、メタノール、電気、および水素のいずれかを含むことを特徴とする請求項105に記載の車。
【請求項１０９】
太陽エネルギーを収集し、それを道路システム電気グリッドに提供する車のための方法であって、
車上太陽エネルギー収集デバイスから太陽エネルギーを制御下に置くステップと、
制御下に置かれた太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するステップと、
前記電気エネルギーを貯蔵するステップと、
前記貯蔵された電気エネルギーを前記道路システム電気グリッドに放電するステップと、を含むことを特徴とする太陽エネルギーを収集し、それを道路システム電気グリッドに提供する車のための方法。
【請求項１１０】
前記道路システム電気グリッドによってエネルギー貯蔵システムを再充電するステップと、
前記エネルギー貯蔵システムの前記貯蔵された電気エネルギーレベルを表示するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項109に記載の方法。
【請求項１１１】
前記貯蔵された電気エネルギーを放電するステップが、前記放電された電気エネルギーの量を測定するステップを含むことを特徴とする請求項109に記載の方法。
【請求項１１２】
システムクレジットのために風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを預けるための方法であって、
車上風力エネルギー収集デバイスを使用して、風力エネルギーを収集するとともに風力生成エネルギーを生成するステップと、
前記生成された風力生成エネルギーを車上エネルギー貯蔵システム内に貯蔵するステップと、
前記貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預けるステップと、を含むことを特徴とするシステムクレジットのために風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを預けるための方法。
【請求項１１３】
前記貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預けるステップが、第1の電池を第2の電池と交換するステップを含むことを特徴とする請求項112に記載の方法。
【請求項１１４】
前記貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預けるステップは、貯蔵された風力生成エネルギーの預けられる量に従って参加者にクレジットするステップを含むことを特徴とする請求項112に記載の方法。
【請求項１１５】
前記参加者にクレジットするステップが、通行料金クレジット、現金支払い、参加事業におけるクレジット、およびそれらの組合せの任意の型で前記参加者にクレジットするステップを含むことを特徴とする請求項114に記載の方法。
【請求項１１６】
前記貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預けるステップが、参加する車の要素に電力を供給するために使用される、貯蔵された風力生成エネルギーの量に従って参加者にクレジットするステップを含むことを特徴とする請求項112に記載の方法。
【請求項１１７】
前記車上風力エネルギー収集デバイス、前記車上エネルギー貯蔵システム、および前記貯蔵された風力生成エネルギーを参加者へのクレジットのために実質的に費用なしで預ける手段の任意の組合せを提供するステップをさらに含むことを特徴とする請求項112に記載の方法。
【請求項１１８】
風力エネルギーを収集する前記ステップが、大気の風、他の車または物体によって引き起こされる空気の動き、および前記車上風力エネルギー収集デバイスが貼られている、動いている車によって引き起こされる空気の動きの任意の組合せを収集するステップを含むことを特徴とする請求項112に記載の方法。
【請求項１１９】
風力エネルギーを収集する前記ステップが、前記車上風力エネルギー収集デバイスにまたは前記車上風力エネルギー収集デバイスのある部分にぶつかる入射風から風力エネルギーを収集するステップを含むことを特徴とする請求項112に記載の方法。
【請求項１２０】
システムクレジットのために風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを預けるための携帯型風力エネルギー収集システムであって、
風力エネルギーを収集するとともに風力生成エネルギーを生成するための風力エネルギー収集デバイスと、
前記風力エネルギー収集デバイスに電気的に結合され、風力生成エネルギーを貯蔵するためのエネルギー貯蔵システムと、
前記貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預ける手段と、
前記風力エネルギー収集デバイス、前記エネルギー貯蔵システム、および前記貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預ける前記手段のいずれか1つまたはその組合せによる構成と、を含み、
前記構成は、第1の場所から第2の場所へ少なくとも移動可能に構成されることを特徴とする携帯型風力エネルギー収集システム。
【請求項１２１】
前記構成が、前記携帯型風力エネルギー収集システムの参加者に実質的に費用なしで提供されることを特徴とする請求項120に記載の携帯型システム。
【請求項１２２】
前記風力エネルギー収集デバイスが、少なくとも1つの小型らせん風力タービンであることを特徴とする請求項120に記載の携帯型システム。
【請求項１２３】
前記少なくとも1つの小型らせん風力タービンが、小型らせん風力タービン設置シートに固定されることを特徴とする請求項122に記載の携帯型システム。
【請求項１２４】
前記風力エネルギー収集デバイスが、前記風力エネルギー収集デバイスにまたは前記風力エネルギー収集デバイスのある部分にぶつかる入射風から風力エネルギーを収集するように構成されることを特徴とする請求項120に記載の携帯型システム。
【請求項１２５】
前記貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預ける前記手段が、第2の電池と容易に交換されるように構成される第1の電池であることを特徴とする請求項120に記載の携帯型システム。
【請求項１２６】
システムクレジットのために風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを預けるための方法であって、
風力エネルギー収集デバイスを使用して、風力エネルギーを収集するとともに風力生成エネルギーを生成するステップと、
前記生成された風力生成エネルギーをエネルギー貯蔵システム内に貯蔵するステップと、
前記貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために携帯型風力エネルギー収集システム内に預けるステップと、を含むことを特徴とする風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを預けるための方法。
【請求項１２７】
風力エネルギーを収集するステップが、大気の風、他の車または物体によって引き起こされる空気の動き、および前記風力エネルギー収集デバイスが取り外せるように貼られている、動いている車によって引き起こされる空気の動きの任意の組合せを収集するステップを含むことを特徴とする請求項126に記載の方法。
【請求項１２８】
風力エネルギーを収集するステップが、前記風力エネルギー収集デバイスにまたは前記風力エネルギー収集デバイスのある部分にぶつかる入射風から風力エネルギーを収集するステップを含むことを特徴とする請求項126に記載の方法。
【請求項１２９】
前記貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預けるステップが、参加する車の要素に電力を供給するために使用される、貯蔵された風力生成エネルギーの量に従って参加者にクレジットするステップを含むことを特徴とする請求項126に記載の方法。
【請求項１３０】
エネルギー生成および分配のための道路システムであって、
道路システム電気グリッドと、
前記道路システム電気グリッドに電気的に接続されるように構成される、複数の風力エネルギー生成デバイスと、を含み、
前記複数の風力エネルギー生成デバイスは、道路のシステム内で道路の一部分上にまたは近くに置かれ、多形態の風力エネルギー収集ネットワークが形成されるような位置にオプションとして固定されることを特徴とするエネルギー生成および分配のための道路システム。
【請求項１３１】
前記複数の風力エネルギー生成デバイスが、交差方向に吹く風から電力を生成することができることを特徴とする請求項130に記載のエネルギー生成および分配のための道路システム。
【請求項１３２】
前記複数の風力エネルギー生成デバイスが、前記道路システム電気グリッドに供給するように自動化されることを特徴とする請求項130に記載のエネルギー生成および分配のための道路システム。
【請求項１３３】
エネルギーを生成し、分配する方法であって、
道路のシステム内で道路の一部分上にまたは近くに置かれる、複数の風力エネルギー生成デバイスを一緒にネットワーク化するステップと、
分配のために道路システム電気グリッドに電気的に接続するステップと、を含み、
前記複数の風力エネルギー生成デバイスは、道路のシステム内で道路の一部分上にまたは近くに置かれるとともに風力エネルギー収集ネットワークが形成されるような多形態の位置にオプションとして固定され、
前記接続するステップは、複数の第１および第２風力エネルギー生成デバイスによって生成される風力エネルギーを、前記道路システム電気グリッドに接続するステップを含むことを特徴とするエネルギーを生成し、分配する方法。
【請求項１３４】
車に貼られた1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスを使用してエネルギーを生成するステップと、
前記エネルギーを第1の車上エネルギー貯蔵システム内に貯蔵するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項133に記載の方法。
【請求項１】
エネルギー生成および分配のための道路システムであって、
複数の地上風力エネルギー生成デバイスと、
1つまたは複数の道路と、
道路システム電気グリッドと、を含み、
実質的にすべての前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々は、前記道路システム電気グリッドに電気的に接続されるとともに前記道路の1つの一部分上にまたは1つもしくは複数の前記道路の近くに置かれ、それによって、大気の風からのエネルギー生成に加えて、通過する車から創出される風からのエネルギー生成を可能にすることを特徴とするエネルギー生成および分配のための道路システム。
【請求項２】
実質的にすべての前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々が、前記道路の1つの一部分上にまたは前記道路の1つもしくは複数から約0フィートと約40フィートとの間内に、独立して置かれることを特徴とする請求項1に記載の道路システム。
【請求項３】
実質的にすべての前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々が、前記道路の1つの一部分上にまたは前記道路の1つもしくは複数から約0フィートと約25フィートとの間内に、独立して置かれることを特徴とする請求項1に記載の道路システム。
【請求項４】
実質的にすべての前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々が、前記道路の1つの一部分上にまたは前記道路の1つもしくは複数から約0フィートと約10フィートとの間内に、独立して置かれることを特徴とする請求項1に記載の道路システム。
【請求項５】
前記地上風力エネルギー生成デバイスの少なくとも90%の各々が、前記道路の1つの一部分上にまたは前記道路の1つもしくは複数から約0フィートと約25フィートとの間内に置かれることを特徴とする請求項1に記載の道路システム。
【請求項６】
前記地上風力エネルギー生成デバイスの少なくとも90%の各々が、前記道路の1つの一部分上にまたは前記道路の1つもしくは複数から約0フィートと約10フィートとの間内に置かれることを特徴とする請求項1に記載の道路システム。
【請求項７】
前記1つまたは複数の道路が、それぞれ独立に、1つまたは複数の中央分離帯を含み、前記地上風力エネルギー生成デバイスの少なくとも1つが、前記中央分離帯の少なくとも1つに置かれることを特徴とする請求項1に記載の道路システム。
【請求項８】
前記複数の地上風力エネルギー生成デバイスの約0%から約100%(数に基づいて)が、前記中央分離帯の少なくとも1つに置かれることを特徴とする請求項7に記載の道路システム。
【請求項９】
前記複数の地上風力エネルギー生成デバイスの約20%から約80%(数に基づいて)が、前記中央分離帯の少なくとも1つに置かれることを特徴とする請求項8に記載の道路システム。
【請求項１０】
前記複数の地上風力エネルギー生成デバイスのいくつかが、層構成で置かれることを特徴とする請求項1に記載の道路システム。
【請求項１１】
前記道路に沿った1つまたは複数のサービスステーションと、
各々が1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスを含む、1つまたは複数の車と、
車上エネルギー貯蔵システムと、をさらに含み、
所与の車に対して前記それぞれの1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスが、前記所与の車の前記車上エネルギー貯蔵システムに電気的に接続され、それによって前記1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスによって生成されるエネルギーの、前記車上エネルギー貯蔵システム内への預託を可能にすることを特徴とする請求項1に記載の道路システム。
【請求項１２】
前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々が、オプションとして1つまたは複数の太陽エネルギー生成デバイスを含むことを特徴とする請求項11に記載の道路システム。
【請求項１３】
それぞれの車上エネルギー貯蔵システムが、オプションとして携帯型であり、それによって前記1つまたは複数のサービスステーションにおける前記車上エネルギー貯蔵システムの交換を可能にすることを特徴とする請求項11に記載の道路システム。
【請求項１４】
所与の車に対して、前記所与の車の前記車上エネルギー貯蔵システムに電気的に接続され、それによってそれぞれの1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスによって生成されるエネルギーの、前記車上エネルギー貯蔵システム内への預託を可能にする、前記1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスをさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の道路システム。
【請求項１５】
前記道路に沿った1つまたは複数のサービスステーションと、
各々が1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスを含む、1つまたは複数の車と、
車上エネルギー貯蔵システムと、をさらに含み、
所与の車に対して前記それぞれの1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスが、前記所与の車の前記車上エネルギー貯蔵システムに電気的に接続され、それによって前記1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスによって生成されるエネルギーの、前記車上エネルギー貯蔵システム内への預託を可能にすることを特徴とする請求項1に記載の道路システム。
【請求項１６】
前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々が、オプションとして1つまたは複数の太陽エネルギー生成デバイスを含むことを特徴とする請求項15に記載の道路システム。
【請求項１７】
所与の車に対して、前記所与の車の前記車上エネルギー貯蔵システムに電気的に接続され、それによってそれぞれの1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスによって生成されるエネルギーの、前記車上エネルギー貯蔵システム内への預託を可能にする、前記1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の道路システム。
【請求項１８】
前記道路システム電気グリッドが、前記道路システムによって生成されるエネルギーを貯蔵するための手段をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の道路システム。
【請求項１９】
エネルギー生成および分配のための道路システムであって、
複数の地上風力エネルギー生成デバイスと、
複数の地上太陽エネルギー生成デバイスと、
1つまたは複数の道路と、
道路システム電気グリッドと、を含み、
実質的にすべての前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々は、前記道路システム電気グリッドに電気的に接続されるとともに前記道路の1つの一部分上にまたは1つもしくは複数の前記道路の近くに置かれ、それによって、大気の風からのエネルギー生成に加えて、通過する車から創出される風からのエネルギー生成を可能にし、
実質的にすべての前記地上太陽エネルギー生成デバイスの各々は、前記道路システム電気グリッドに電気的に接続されるとともに前記道路の1つの一部分上にまたは1つもしくは複数の前記道路の近くに置かれることを特徴とするエネルギー生成および分配のための道路システム。
【請求項２０】
前記道路に沿った1つまたは複数のサービスステーションと、
各々が1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスを含む、1つまたは複数の車と、
車上エネルギー貯蔵システムと、をさらに含み、
所与の車に対して前記それぞれの1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスが、前記所与の車の前記車上エネルギー貯蔵システムに電気的に接続され、それによって前記1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスによって生成されるエネルギーの、前記車上エネルギー貯蔵システム内への預託を可能にすることを特徴とする請求項19に記載の道路システム。
【請求項２１】
それぞれの車上エネルギー貯蔵システムが、オプションとして携帯型であり、それによって前記1つまたは複数のサービスステーションにおける前記車上エネルギー貯蔵システムの交換を可能にすることを特徴とする請求項20に記載の道路システム。
【請求項２２】
所与の車に対して、前記所与の車の前記車上エネルギー貯蔵システムに電気的に接続され、それによってそれぞれの1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスによって生成されるエネルギーの、前記車上エネルギー貯蔵システム内への預託を可能にする、前記1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスをさらに含むことを特徴とする請求項20に記載の道路システム。
【請求項２３】
前記道路に沿った1つまたは複数のサービスステーションと、
各々が1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスを含む、1つまたは複数の車と、
車上エネルギー貯蔵システムと、をさらに含み、
所与の車に対して前記それぞれの1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスが、前記所与の車の前記車上エネルギー貯蔵システムに電気的に接続され、それによって前記1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスによって生成されるエネルギーの、前記車上エネルギー貯蔵システム内への預託を可能にすることを特徴とする請求項19に記載の道路システム。
【請求項２４】
所与の車に対して、前記所与の車の前記車上エネルギー貯蔵システムに電気的に接続され、それによってそれぞれの1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスによって生成されるエネルギーの、前記車上エネルギー貯蔵システム内への預託を可能にする、前記1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスをさらに含むことを特徴とする請求項23に記載の道路システム。
【請求項２５】
エネルギー生成および分配のための道路システムであって、
複数の地上風力エネルギー生成デバイスと、
複数の地上太陽エネルギー生成デバイスと、
各々が1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスおよび1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスを備えている1つまたは複数の車と、
車上エネルギー貯蔵システムと、
1つまたは複数の道路と、
道路システム電気グリッドと、を含み、
実質的にすべての前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々は、前記道路システム電気グリッドに電気的に接続されるとともに前記道路の1つの一部分上にまたは前記道路の1つもしくは複数の近くに置かれ、それによって、大気の風からのエネルギー生成に加えて、通過する車から創出される風からのエネルギー生成を可能にし、
実質的にすべての前記地上太陽エネルギー生成デバイスの各々は、前記道路システム電気グリッドに電気的に接続されるとともに前記道路の1つの一部分にまたは前記道路の1つもしくは複数の近くに置かれ、
所与の車に対して前記1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスのそれぞれおよび1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスのそれぞれは、前記所与の車のための前記車上エネルギー貯蔵システムに電気的に接続され、それによって前記1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスおよび1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスによって生成されるエネルギーの、前記車上エネルギー貯蔵システム内への預託を可能にすることを特徴とするエネルギー生成および分配のための道路システム。
【請求項２６】
前記道路に沿った1つまたは複数のサービスステーションをさらに含み、それぞれの車上エネルギー貯蔵システムが、オプションとして携帯型であり、それによって前記1つまたは複数のサービスステーションにおける前記車上エネルギー貯蔵システムの交換を可能にすることを特徴とする請求項25に記載の道路システム。
【請求項２７】
エネルギーを生成し、分配するための方法であって、
複数の地上風力エネルギー生成デバイスを使用して、通過する車から創出される風からエネルギーを生成するステップを含み、
実質的にすべての前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々は、道路システム電気グリッドに電気的に接続されるとともに道路の一部分上にまたは1つもしくは複数の道路の近くに置かれることを特徴とするエネルギーを生成し、分配するための方法。
【請求項２８】
複数の地上太陽エネルギー生成デバイスを使用してエネルギーを生成するステップをさらに含み、
前記地上太陽エネルギー生成デバイスの実質的にすべての各々が、前記道路システム電気グリッドに電気的に接続され、前記道路の1つの一部分にまたは前記道路の1つもしくは複数の近くに置かれることを特徴とする請求項27に記載の方法。
【請求項２９】
動いているまたは静止している車に貼られる1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスを使用してエネルギーを生成するステップと、
前記1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスによって生成される前記エネルギーを車上エネルギー貯蔵システム内に貯蔵するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項28に記載の方法。
【請求項３０】
1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスを使用してエネルギーを生成するステップと、
前記1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスによって生成される前記エネルギーを前記車上エネルギー貯蔵システム内に貯蔵するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項29に記載の方法。
【請求項３１】
1つまたは複数のサービスステーションの1つにおいて前記車上エネルギー貯蔵システムを交換するステップをさらに含むことを特徴とする請求項30に記載の方法。
【請求項３２】
前記複数の地上風力エネルギー生成デバイスによって生成される前記エネルギーを1つまたは複数の地上エネルギー貯蔵システム内に貯蔵するステップをさらに含むことを特徴とする請求項31に記載の方法。
【請求項３３】
前記複数の地上太陽エネルギー生成デバイスによって生成される前記エネルギーを1つまたは複数の地上エネルギー貯蔵システム内に貯蔵するステップをさらに含むことを特徴とする請求項32に記載の方法。
【請求項３４】
前記1つまたは複数の地上エネルギー貯蔵システム内に貯蔵されるエネルギーを逆変換するステップをさらに含むことを特徴とする請求項33に記載の方法。
【請求項３５】
1つもしくは複数の車上エネルギー貯蔵システム内に含まれるエネルギーおよび/または1つもしくは複数の地上エネルギー貯蔵システム内に含まれるエネルギーを、1つもしくは複数のユーティリティグリッド、1つもしくは複数の車上エネルギー貯蔵システム、1つもしくは複数の地上エネルギー貯蔵システム、1つもしくは複数の直接電力負荷、または水素施設のいずれかもしくは組合せに分配するステップをさらに含むことを特徴とする請求項34に記載の方法。
【請求項３６】
水素を形成するために前記水素施設に分配されたエネルギーを使用するステップと、
前記水素を貯蔵するステップと、
貯蔵された水素からエネルギーを解放するステップと、
前記解放されたエネルギーを、1つもしくは複数のユーティリティグリッド、1つもしくは複数の車上エネルギー貯蔵システム、1つもしくは複数の地上エネルギー貯蔵システム、1つもしくは複数の直接電力負荷、または水素施設のいずれかもしくは組合せに分配するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項35に記載の方法。
【請求項３７】
前記解放されたエネルギーが、ピーク電気需要時に1つまたは複数のユーティリティグリッドに分配されることを特徴とする請求項35に記載の方法。
【請求項３８】
追跡および請求目的のためにサービスステーションまたはサービスエリアにおいて車を登録するステップをさらに含むことを特徴とする請求項27に記載の方法。
【請求項３９】
エネルギー生成および分配のための道路システムであって、
複数の地上風力エネルギー生成デバイスと、
1つまたは複数の道路と、
道路システム電気グリッドと、を含み、
前記地上風力エネルギー生成デバイスの少なくとも約90%は、高さが約25フィート以下であり、
実質的にすべての前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々は、前記道路システム電気グリッドに電気的に接続されるとともに前記道路の1つの一部分上にまたは前記道路の1つもしくは複数の近くに置かれ、それによって、大気の風からのエネルギー生成に加えて、通過する車から創出される風からのエネルギー生成を可能にすることを特徴とするエネルギー生成および分配のための道路システム。
【請求項４０】
前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々が、オプションとして1つまたは複数のタービンを含むことを特徴とする請求項39に記載の道路システム。
【請求項４１】
前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々が、オプションとして前記地上風力エネルギー生成デバイスの1つまたは複数のタービンの回転エネルギーの電気エネルギーへの変換を可能にするために発電機を含むことを特徴とする請求項40に記載の道路システム。
【請求項４２】
前記地上風力エネルギー生成デバイスの1つまたは複数が、前記1つまたは複数の地上風力エネルギー生成デバイスの前記タービンの回転エネルギーの電気エネルギーへの変換を可能にするために共通の発電機を有することを特徴とする請求項40に記載の道路システム。
【請求項４３】
前記地上風力エネルギー生成デバイスの少なくとも約90%が、任意の方向に約1インチ以下の長さであることを特徴とする請求項39に記載の道路システム。
【請求項４４】
前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々が、オプションとして1つまたは複数の軸流タービンを含むことを特徴とする請求項43に記載の道路システム。
【請求項４５】
所与の地上風力エネルギー生成デバイスに対して、前記1つまたは複数の軸流タービンがそれぞれ、オプションとしてらせんタービンであることを特徴とする請求項44に記載の道路システム。
【請求項４６】
任意の方向に約1インチ以下の長さを持つ前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々が、1つまたは複数の微細加工方法を使用して製造されることを特徴とする請求項43に記載の道路システム。
【請求項４７】
約1インチ以下の高さを持つ前記地上風力エネルギー生成デバイスの前記少なくとも約90%の各々が、1つまたは複数の地上風力エネルギー生成シートの一部分であることを特徴とする請求項43に記載の道路システム。
【請求項４８】
前記地上風力エネルギー生成シートが、シート面積の1平方メートル当たり約100から約百万個の地上風力エネルギー生成デバイスを含むことを特徴とする請求項47に記載の道路システム。
【請求項４９】
所与の地上風力エネルギー生成シート上の前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々が、電気的に接続されて、前記地上風力エネルギー生成デバイスによって生成される電気エネルギーが、収集されるとともに前記道路システム電気グリッドに入力されることを可能にすることを特徴とする請求項48に記載の道路システム。
【請求項５０】
前記地上風力エネルギー生成シートの各々が、オプションとして風内のほこり粒子が前記シート上の前記風力エネルギー生成デバイスに達するのを防止するために置かれるとともに寸法を合わせられたフィルタリング手段を含むことを特徴とする請求項48に記載の道路システム。
【請求項５１】
前記地上風力エネルギー生成シートの各々が、オプションとして前記シート上の最小の風力エネルギー生成デバイスの約百分の一より大きい寸法の風内のほこり粒子が前記シート上の前記風力エネルギー生成デバイスに達するのを防止するために置かれるとともに寸法を合わせられたフィルタリング手段を含むことを特徴とする請求項48に記載の道路システム。
【請求項５２】
実質的にすべての前記地上風力エネルギー生成シートの各々が、前記道路の1つの一部分上にまたは前記道路の1つもしくは複数から約0フィートから約10フィート以内に独立して置かれることを特徴とする請求項47に記載の道路システム。
【請求項５３】
実質的にすべての前記地上風力エネルギー生成シートの各々が、中央分離帯ガードレール、路肩ガードレール、道路標識、道路照明灯、トンネル壁、広告板、建物壁、または遮音壁に独立して取り付けられることを特徴とする請求項47に記載の道路システム。
【請求項５４】
前記地上風力エネルギー生成デバイスの少なくとも約90%の各々が、垂直軸タービンを独立して含むことを特徴とする請求項39に記載の道路システム。
【請求項５５】
エネルギーを生成し、分配するための方法であって、
複数の地上風力エネルギー生成デバイスを使用して、通過する車から創出される風からエネルギーを生成するステップを含み、
前記地上風力エネルギー生成デバイスの少なくとも約90%は、約25フィート以下の高さであり、
実質的にすべての前記地上風力エネルギー生成デバイスの各々は、道路システム電気グリッドに電気的に接続されるとともに道路の一部分上にまたは1つもしくは複数の道路の近くに置かれることを特徴とするエネルギーを生成し、分配するための方法。
【請求項５６】
前記複数の地上風力エネルギー生成デバイスによって生成される前記エネルギーを1つまたは複数の地上エネルギー貯蔵システム内に貯蔵するステップをさらに含むことを特徴とする請求項55に記載の方法。
【請求項５７】
前記1つまたは複数の地上エネルギー貯蔵システム内に貯蔵されるエネルギーを逆変換するステップをさらに含むことを特徴とする請求項55に記載の方法。
【請求項５８】
前記1つまたは複数の地上エネルギー貯蔵システム内に貯蔵されるエネルギーを、1つまたは複数のサービスステーションに分配するステップと、
前記1つまたは複数のサービスステーションにおいて1つまたは複数の実質的に空の車上エネルギー貯蔵システムを補充するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項55に記載の方法。
【請求項５９】
車の、1つまたは複数の実質的に空の車上エネルギー貯蔵システムを、所与のサービスステーションにおいて補充された車上エネルギー貯蔵システムと交換するステップをさらに含むことを特徴とする請求項57に記載の方法。
【請求項６０】
1つもしくは複数の車上エネルギー貯蔵システム内に含まれるエネルギーおよび/または1つもしくは複数の地上エネルギー貯蔵システム内に含まれるエネルギーを、1つもしくは複数のユーティリティグリッド、1つもしくは複数の車上エネルギー貯蔵システム、1つもしくは複数の地上エネルギー貯蔵システム、1つもしくは複数の直接電力負荷、または水素施設のいずれかもしくは組合せに分配するステップをさらに含むことを特徴とする請求項55に記載の方法。
【請求項６１】
水素を形成するために前記水素施設に分配されたエネルギーを使用するステップと、
前記水素を貯蔵するステップと、
貯蔵された水素からエネルギーを解放するステップと、
前記解放されたエネルギーを、1つもしくは複数のユーティリティグリッド、1つもしくは複数の車上エネルギー貯蔵システム、1つもしくは複数の地上エネルギー貯蔵システム、1つもしくは複数の直接電力負荷、または水素施設のいずれかもしくは組合せに分配するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項59に記載の方法。
【請求項６２】
前記解放されたエネルギーが、ピーク電気需要時に1つまたは複数のユーティリティグリッドに分配されることを特徴とする請求項60に記載の方法。
【請求項６３】
追跡および請求目的のためにサービスステーションまたはサービスエリアにおいて車を登録するステップをさらに含むことを特徴とする請求項55に記載の方法。
【請求項６４】
前記地上風力エネルギー生成デバイスによって生成されるエネルギーを計量するステップをさらに含むことを特徴とする請求項55に記載の方法。
【請求項６５】
前記地上風力エネルギー生成デバイスを加熱するステップをさらに含むことを特徴とする請求項55に記載の方法。
【請求項６６】
風力エネルギー生成デバイスであって、
1つまたは複数の圧電性ナノワイヤと、
回路を備えるシートと、を含み、
前記ナノワイヤは、1つの端部を前記シートに独立して取り付けられ、風のないときに実質的に垂直な位置で前記シート上に設置され、それらに作用する風に応じて曲がった位置への機械的湾曲を可能とするために可撓であり、前記曲がった位置から前記実質的に垂直な位置へ戻ることにより前記1つまたは複数のナノワイヤによって生成される電気エネルギーの転送を可能にするために前記回路に電気的に接続されることを特徴とする風力エネルギー生成デバイス。
【請求項６７】
風力エネルギー収集微小デバイスを加工するためのシステムであって、
三次元リソグラフィを使用して前記風力エネルギー収集微小デバイスの構成要素を生産する生産モジュールと、
少なくとも1つのナノワイヤアレイと、
前記構成要素およびナノワイヤを操作するための少なくとも1つの光学切断レーザーおよび少なくとも1つの光学トラップレーザーと、
前記風力エネルギー収集微小デバイスを形成するように前記構成要素およびナノワイヤを組み立てる組立てモジュールと、を含むことを特徴とする風力エネルギー収集微小デバイスを加工するためのシステム。
【請求項６８】
前記構成要素が、マイクロタービンおよび少なくとも1つの磁石を含むことを特徴とする請求項67に記載のシステム。
【請求項６９】
前記少なくとも1つの磁石が、前記マイクロタービンに取り付けられ、
前記少なくとも1つの磁石が円形路に沿って動くように、前記マイクロタービンが、前記マイクロタービンの縦軸を中心に回転するように構成されることを特徴とする請求項68に記載のシステム。
【請求項７０】
前記少なくとも1つのナノワイヤの配列が、金属基板から成長させられ、金属基板に取り付けられることを特徴とする請求項67に記載のシステム。
【請求項７１】
前記少なくとも1つの光学切断レーザーを使用して前記ナノワイヤを前記金属基板から分離する分離モジュールと、
前記少なくとも1つの光学トラップレーザーを使用して前記構成要素およびナノワイヤを操作する操作モジュールと、をさらに含むことを特徴とする請求項67に記載のシステム。
【請求項７２】
前記マイクロタービン内に組み込まれ、前記少なくとも1つの磁石の移動による電気の流れを制御下に置くように構成される少なくとも第1のナノワイヤをさらに含むことを特徴とする請求項68に記載のシステム。
【請求項７３】
前記マイクロタービン構成要素に結合されるとともに前記制御下に置かれる電気の流れを前記マイクロタービンおよび少なくとも第1のナノワイヤから離れて転送するように構成される少なくとも第2のナノワイヤをさらに含むことを特徴とする請求項72に記載のシステム。
【請求項７４】
複数の風力エネルギー収集微小デバイスをシート上に取り付ける取付けモジュールをさらに含むことを特徴とする請求項67に記載のシステム。
【請求項７５】
太陽エネルギー生成および分配のための道路システムであって、
複数の太陽エネルギー生成デバイスと、
1つまたは複数の道路と、
電気の大量分配のために構成される道路システム電気グリッドと、を含み、
実質的にすべての前記太陽エネルギー生成デバイスの各々は、前記道路システム電気グリッドに電気的に接続されるとともに前記道路の1つの一部分上にまたは前記道路の1つもしくは複数の近くに置かれることを特徴とする太陽エネルギー生成および分配のための道路システム。
【請求項７６】
前記複数の太陽エネルギー生成デバイスが、少なくとも1つのソーラーストリップアレイを形成し、前記少なくとも1つのソーラーストリップアレイが、前記道路システム電気グリッドに電気的に接続されることを特徴とする請求項75に記載の道路システム。
【請求項７７】
前記少なくとも1つのソーラーストリップアレイを形成する、実質的にすべての前記太陽エネルギー生成デバイスの各々が、前記道路の1つの一部分上にまたは前記道路の1つもしくは複数から約0フィートと約500フィートとの間内に独立して置かれることを特徴とする請求項76に記載の道路システム。
【請求項７８】
前記少なくとも1つのソーラーストリップアレイを形成する、実質的にすべての前記太陽エネルギー生成デバイスの各々が、前記道路の1つの一部分上にまたは前記道路の1つもしくは複数から約0フィートと約50フィートとの間内に独立して置かれることを特徴とする請求項76に記載の道路システム。
【請求項７９】
前記少なくとも1つのソーラーストリップアレイを形成する、実質的にすべての前記太陽エネルギー生成デバイスの各々が、シリコンウエハ太陽セル、薄膜太陽セル、光電気化学セル、ナノ結晶太陽セルおよびポリマー太陽セルから成る群から選択される1つまたは複数の太陽セルを含むことを特徴とする請求項76に記載の道路システム。
【請求項８０】
前記道路システム電気グリッドは、前記少なくとも1つのソーラーストリップアレイを前記道路システム電気グリッドに接続する電池パックシステムをさらに含むことを特徴とする請求項76に記載の道路システム。
【請求項８１】
前記道路システム電気グリッドは、太陽生成エネルギーを、第1のソーラーストリップアレイから第2のソーラーストリップアレイへ、水素電気分解施設へ、電池貯蔵施設へまたは直接電力使用者へ、自動化された仕方で渡すためにスイッチをさらに含むことを特徴とする請求項76に記載の道路システム。
【請求項８２】
前記道路システム電気グリッドが、調整された太陽生成エネルギーを、ユーティリティグリッド、車、エネルギー貯蔵システム、直接電力使用者、およびそれらの組合せの任意の型の実在物に提供するように構成される分配点をさらに含むことを特徴とする請求項76に記載の道路システム。
【請求項８３】
太陽エネルギーを生成し、分配するための方法であって、
1つまたは複数の道路に沿って、複数の太陽エネルギー生成デバイスを使用して太陽生成エネルギーを生成するステップと、
道路システム電気グリッドを使用して前記太陽生成エネルギーを分配するステップと、を含み、
前記複数の太陽エネルギー生成デバイスは、太陽生成エネルギーの道路ネットワークを形成し、
実質的にすべての前記太陽エネルギー生成デバイスの各々は、前記道路システム電気グリッドに電気的に接続されるとともに前記道路の1つの一部分上にまたは前記1つもしくは複数の道路の近くに置かれることを特徴とする太陽エネルギーを生成し、分配するための方法。
【請求項８４】
前記道路システム電気グリッドを使用して前記太陽生成エネルギーを分配するステップは、
前記複数の太陽エネルギー生成デバイスによって前記道路システム電気グリッドに提供される前記太陽生成エネルギーを電力調整するステップと、
前記複数の太陽エネルギー生成デバイスによって提供される、調整された太陽生成エネルギーの量を測定するステップと、
前記道路システム電気グリッドによって提供される、調整された太陽生成エネルギーの量を測定するステップと、を含むことを特徴とする請求項83に記載の方法。
【請求項８５】
前記道路システム電気グリッドを使用して前記太陽生成エネルギーを分配するステップは、電池パックシステムを使用して、前記複数の太陽エネルギー生成デバイスを前記道路システム電気グリッドに電気的に接続するステップを含むことを特徴とする請求項84に記載の方法。
【請求項８６】
前記道路システム電気グリッドを使用して前記太陽生成エネルギーを分配するステップは、太陽生成エネルギーを第1の複数の太陽エネルギー生成デバイスから第2の複数の太陽エネルギー生成デバイスへ、水素電気分解施設へ、電池貯蔵施設へまたは直接電力使用者へ、自動化された仕方で渡すステップを含むことを特徴とする請求項84に記載の方法。
【請求項８７】
前記道路システム電気グリッドを使用して前記太陽生成エネルギーを分配するステップは、前記太陽生成エネルギーを貯蔵し、送り、再調整するステップを含むことを特徴とする請求項84に記載の方法。
【請求項８８】
前記道路システム電気グリッドを使用して前記太陽生成エネルギーを分配するステップは、前記調整された太陽生成エネルギーを、ユーティリティグリッド、車、エネルギー貯蔵システム、直接電力使用者、およびそれらの組合せの任意の型の実在物に分配するステップを含むことを特徴とする請求項84に記載の方法。
【請求項８９】
エネルギーを生成し、分配する方法であって、
道路のシステム内で道路の一部分上にまたは近くに置かれる、複数の太陽エネルギー生成デバイスを一緒にネットワーク化するステップと、
分配のために道路システム電気グリッドに電気的に接続するステップと、を含み、
前記複数の太陽エネルギー生成デバイスは、道路のシステム内で道路の一部分上にまたは近くに置かれるとともに多形態の太陽エネルギー収集ネットワークが形成されるような位置にオプションとして固定され、
前記接続は、前記複数の太陽エネルギー生成デバイスによって生成される太陽エネルギーを、前記道路システム電気グリッドに供給される電気エネルギーに接続するステップを含むことを特徴とするエネルギーを生成し、分配する方法。
【請求項９０】
前記複数の太陽エネルギー生成デバイスによって生成される前記エネルギーを貯蔵するステップをさらに含むことを特徴とする請求項89に記載の方法。
【請求項９１】
前記道路システム電気グリッドは、エネルギー貯蔵システム、エネルギーを逆変換するためのシステム、単一の電力源変更ユニット、電力量計および予備電力システムを含むことを特徴とする請求項89に記載の方法。
【請求項９２】
前記エネルギーを電気に変換するステップと、
前記電気を公的使用のために分配するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項89に記載の方法。
【請求項９３】
車に貼られた1つまたは複数の車上太陽エネルギー生成デバイスを使用してエネルギーを生成するステップと、
前記エネルギーを第1の車上エネルギー貯蔵システム内に貯蔵するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項89に記載の方法。
【請求項９４】
サービスステーションにおいて前記第1の車上エネルギー貯蔵システムを第2の車上エネルギー貯蔵システムと交換するステップをさらに含むことを特徴とする請求項89に記載の方法。
【請求項９５】
前記第1の車上エネルギー貯蔵システムが、前記エネルギーを貯蔵される電池であることを特徴とする請求項93に記載の方法。
【請求項９６】
前記サービスステーションが、道路システム電気グリッドに電気的に接続されることを特徴とする請求項93に記載の方法。
【請求項９７】
前記エネルギーを電気に変換するステップと、
前記電気を公的使用のために分配するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項93に記載の方法。
【請求項９８】
前記電気を公的使用のために分配する前記ステップが、前記公的使用のための前記電気の商業販売を含むことを特徴とする請求項87に記載の方法。
【請求項９９】
太陽エネルギーを道路システム電気グリッド内に収集するための車であって、
エネルギー貯蔵システムと、
車に結合される少なくとも1つの太陽エネルギー生成デバイスと、を含み、
前記少なくとも1つの太陽エネルギー生成デバイスは、太陽光から電気を生成するように構成され、
前記エネルギー貯蔵システムは、前記少なくとも1つの太陽エネルギー生成デバイスによって生成される電気を貯蔵するとともに道路システム電気グリッドに電気的に接続するように構成されることを特徴とする太陽エネルギーを道路システム電気グリッド内に収集するための車。
【請求項１００】
前記エネルギー貯蔵システムが、
少なくとも1つの電池と、
貯蔵される電気エネルギーのレベルを表示するように構成される表示ユニットと、
前記少なくとも1つの電池を貯蔵するように構成される貯蔵箱と、を含むことを特徴とする請求項99に記載の車。
【請求項１０１】
前記少なくとも1つの電池が、再充電可能であることを特徴とする請求項99に記載の車。
【請求項１０２】
前記エネルギー貯蔵システムが、前記車から取り外し可能であることを特徴とする請求項99に記載の車。
【請求項１０３】
前記エネルギー貯蔵システムは、前記エネルギー貯蔵システム内の貯蔵された電気エネルギーを前記道路システム電気グリッドに放電するように構成されることを特徴とする請求項99に記載の車。
【請求項１０４】
前記エネルギー貯蔵システムは、前記道路システム電気グリッドからの電気エネルギーで再充電可能であるように構成されることを特徴とする請求項99に記載の車。
【請求項１０５】
前記エネルギー貯蔵システムの貯蔵された電気エネルギーレベルを表示するように構成される監視ユニットと、
電気モータに結合され、前記電気モータへの電力出力を制御するように構成されるコントローラと、
前記コントローラに結合され、前記電気モータに電力を供給するために前記電気エネルギーを修正するように構成されるパワーエレクトロニクスシステムと、
前記車を進ませるために十分な電気を生成するように構成される整流器と、
前記車を進ませるためにエネルギーを提供するように構成される熱エンジンと、
燃料を貯蔵するように構成される燃料貯蔵システムと、をさらに含むことを特徴とする請求項99に記載の車。
【請求項１０６】
前記監視ユニットが、前記エネルギー貯蔵システム内のエネルギーの量を表示するように構成されることを特徴とする請求項105に記載の車。
【請求項１０７】
前記監視ユニットが、(a)前記エネルギー貯蔵システムから放電される、貯蔵された電気エネルギーの量および(b)前記エネルギー貯蔵システムを再充電するために使用される、前記道路システム電気グリッドからの電気エネルギーの量を測定するように構成されることを特徴とする請求項106に記載の車。
【請求項１０８】
前記燃料貯蔵システムが、ガソリン、メタノール、電気、および水素のいずれかを含むことを特徴とする請求項105に記載の車。
【請求項１０９】
太陽エネルギーを収集し、それを道路システム電気グリッドに提供する車のための方法であって、
車上太陽エネルギー収集デバイスから太陽エネルギーを制御下に置くステップと、
制御下に置かれた太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するステップと、
前記電気エネルギーを貯蔵するステップと、
前記貯蔵された電気エネルギーを前記道路システム電気グリッドに放電するステップと、を含むことを特徴とする太陽エネルギーを収集し、それを道路システム電気グリッドに提供する車のための方法。
【請求項１１０】
前記道路システム電気グリッドによってエネルギー貯蔵システムを再充電するステップと、
前記エネルギー貯蔵システムの前記貯蔵された電気エネルギーレベルを表示するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項109に記載の方法。
【請求項１１１】
前記貯蔵された電気エネルギーを放電するステップが、前記放電された電気エネルギーの量を測定するステップを含むことを特徴とする請求項109に記載の方法。
【請求項１１２】
システムクレジットのために風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを預けるための方法であって、
車上風力エネルギー収集デバイスを使用して、風力エネルギーを収集するとともに風力生成エネルギーを生成するステップと、
前記生成された風力生成エネルギーを車上エネルギー貯蔵システム内に貯蔵するステップと、
前記貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預けるステップと、を含むことを特徴とするシステムクレジットのために風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを預けるための方法。
【請求項１１３】
前記貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預けるステップが、第1の電池を第2の電池と交換するステップを含むことを特徴とする請求項112に記載の方法。
【請求項１１４】
前記貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預けるステップは、貯蔵された風力生成エネルギーの預けられる量に従って参加者にクレジットするステップを含むことを特徴とする請求項112に記載の方法。
【請求項１１５】
前記参加者にクレジットするステップが、通行料金クレジット、現金支払い、参加事業におけるクレジット、およびそれらの組合せの任意の型で前記参加者にクレジットするステップを含むことを特徴とする請求項114に記載の方法。
【請求項１１６】
前記貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預けるステップが、参加する車の要素に電力を供給するために使用される、貯蔵された風力生成エネルギーの量に従って参加者にクレジットするステップを含むことを特徴とする請求項112に記載の方法。
【請求項１１７】
前記車上風力エネルギー収集デバイス、前記車上エネルギー貯蔵システム、および前記貯蔵された風力生成エネルギーを参加者へのクレジットのために実質的に費用なしで預ける手段の任意の組合せを提供するステップをさらに含むことを特徴とする請求項112に記載の方法。
【請求項１１８】
風力エネルギーを収集する前記ステップが、大気の風、他の車または物体によって引き起こされる空気の動き、および前記車上風力エネルギー収集デバイスが貼られている、動いている車によって引き起こされる空気の動きの任意の組合せを収集するステップを含むことを特徴とする請求項112に記載の方法。
【請求項１１９】
風力エネルギーを収集する前記ステップが、前記車上風力エネルギー収集デバイスにまたは前記車上風力エネルギー収集デバイスのある部分にぶつかる入射風から風力エネルギーを収集するステップを含むことを特徴とする請求項112に記載の方法。
【請求項１２０】
システムクレジットのために風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを預けるための携帯型風力エネルギー収集システムであって、
風力エネルギーを収集するとともに風力生成エネルギーを生成するための風力エネルギー収集デバイスと、
前記風力エネルギー収集デバイスに電気的に結合され、風力生成エネルギーを貯蔵するためのエネルギー貯蔵システムと、
前記貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預ける手段と、
前記風力エネルギー収集デバイス、前記エネルギー貯蔵システム、および前記貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預ける前記手段のいずれか1つまたはその組合せによる構成と、を含み、
前記構成は、第1の場所から第2の場所へ少なくとも移動可能に構成されることを特徴とする携帯型風力エネルギー収集システム。
【請求項１２１】
前記構成が、前記携帯型風力エネルギー収集システムの参加者に実質的に費用なしで提供されることを特徴とする請求項120に記載の携帯型システム。
【請求項１２２】
前記風力エネルギー収集デバイスが、少なくとも1つの小型らせん風力タービンであることを特徴とする請求項120に記載の携帯型システム。
【請求項１２３】
前記少なくとも1つの小型らせん風力タービンが、小型らせん風力タービン設置シートに固定されることを特徴とする請求項122に記載の携帯型システム。
【請求項１２４】
前記風力エネルギー収集デバイスが、前記風力エネルギー収集デバイスにまたは前記風力エネルギー収集デバイスのある部分にぶつかる入射風から風力エネルギーを収集するように構成されることを特徴とする請求項120に記載の携帯型システム。
【請求項１２５】
前記貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預ける前記手段が、第2の電池と容易に交換されるように構成される第1の電池であることを特徴とする請求項120に記載の携帯型システム。
【請求項１２６】
システムクレジットのために風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを預けるための方法であって、
風力エネルギー収集デバイスを使用して、風力エネルギーを収集するとともに風力生成エネルギーを生成するステップと、
前記生成された風力生成エネルギーをエネルギー貯蔵システム内に貯蔵するステップと、
前記貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために携帯型風力エネルギー収集システム内に預けるステップと、を含むことを特徴とする風力エネルギーを収集し、風力生成エネルギーを預けるための方法。
【請求項１２７】
風力エネルギーを収集するステップが、大気の風、他の車または物体によって引き起こされる空気の動き、および前記風力エネルギー収集デバイスが取り外せるように貼られている、動いている車によって引き起こされる空気の動きの任意の組合せを収集するステップを含むことを特徴とする請求項126に記載の方法。
【請求項１２８】
風力エネルギーを収集するステップが、前記風力エネルギー収集デバイスにまたは前記風力エネルギー収集デバイスのある部分にぶつかる入射風から風力エネルギーを収集するステップを含むことを特徴とする請求項126に記載の方法。
【請求項１２９】
前記貯蔵された風力生成エネルギーをシステムクレジットのために預けるステップが、参加する車の要素に電力を供給するために使用される、貯蔵された風力生成エネルギーの量に従って参加者にクレジットするステップを含むことを特徴とする請求項126に記載の方法。
【請求項１３０】
エネルギー生成および分配のための道路システムであって、
道路システム電気グリッドと、
前記道路システム電気グリッドに電気的に接続されるように構成される、複数の風力エネルギー生成デバイスと、を含み、
前記複数の風力エネルギー生成デバイスは、道路のシステム内で道路の一部分上にまたは近くに置かれ、多形態の風力エネルギー収集ネットワークが形成されるような位置にオプションとして固定されることを特徴とするエネルギー生成および分配のための道路システム。
【請求項１３１】
前記複数の風力エネルギー生成デバイスが、交差方向に吹く風から電力を生成することができることを特徴とする請求項130に記載のエネルギー生成および分配のための道路システム。
【請求項１３２】
前記複数の風力エネルギー生成デバイスが、前記道路システム電気グリッドに供給するように自動化されることを特徴とする請求項130に記載のエネルギー生成および分配のための道路システム。
【請求項１３３】
エネルギーを生成し、分配する方法であって、
道路のシステム内で道路の一部分上にまたは近くに置かれる、複数の風力エネルギー生成デバイスを一緒にネットワーク化するステップと、
分配のために道路システム電気グリッドに電気的に接続するステップと、を含み、
前記複数の風力エネルギー生成デバイスは、道路のシステム内で道路の一部分上にまたは近くに置かれるとともに風力エネルギー収集ネットワークが形成されるような多形態の位置にオプションとして固定され、
前記接続するステップは、複数の第１および第２風力エネルギー生成デバイスによって生成される風力エネルギーを、前記道路システム電気グリッドに接続するステップを含むことを特徴とするエネルギーを生成し、分配する方法。
【請求項１３４】
車に貼られた1つまたは複数の車上風力エネルギー生成デバイスを使用してエネルギーを生成するステップと、
前記エネルギーを第1の車上エネルギー貯蔵システム内に貯蔵するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項133に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７Ａ】
【図３７Ｂ】
【図３７Ｃ】
【図３８】
【図３９Ａ】
【図３９Ｂ】
【図４０Ａ】
【図４０Ｂ】
【図４１】
【図４２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７Ａ】
【図３７Ｂ】
【図３７Ｃ】
【図３８】
【図３９Ａ】
【図３９Ｂ】
【図４０Ａ】
【図４０Ｂ】
【図４１】
【図４２】
【公表番号】特表２０１０−５３４２８９（Ｐ２０１０−５３４２８９Ａ）
【公表日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４２９５４（Ｐ２００９−５４２９５４）
【出願日】平成１９年１２月２１日（２００７．１２．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２６２２９
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０７９３６９
【国際公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【出願人】（５０９１７４１１８）ジェネディクス・クリーン・エナジー・エルエルシー (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２１日（２００７．１２．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２６２２９
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０７９３６９
【国際公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【出願人】（５０９１７４１１８）ジェネディクス・クリーン・エナジー・エルエルシー (1)
【Ｆターム（参考）】
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