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自転車取り付け発電装置の製作(H19)

大学校及び設置科	関東職業能力開発大学校　電子技術科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術	安全衛生、電気回路、電子回路、電気機器、コンピュータ工学、パワーエレクトロニクス、電気電子計測、制御工学、電子製図
課題に取り組む推奨段階	電気回路、電子回路、パワーエレクトロニクス工学及び電気機器終了後
課題によって養成する知識、技能・技術	課題を通して、電気機器の制御とエネルギー工学、電子回路による計測技術の実践力を身に付ける。

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製作の目的と概要

　本課題では、自家用電源の補助のほか、災害時などの非常用電源として使用できる発電装置の製作を目指しています。自転車に取り付けられる発電装置を製作し、太陽光発電と併用稼動させ各家庭で電気エネルギーを蓄電し、必要なときに交流電力として出力できるシステムの製作を目的としました。
　本システムは平成18年度から製作を実施しており、2年目の本年度は、以下の点を目標としました。
・移動中も発電可能なモバイル化
・発電量制御システムの組み込み
・計測・状態表示回路の改良
・発電性能評価と解析

成果

　今回開発した発電システム外観を図1に、発電のシステム構成を図2に、基本仕様を表1に示します。
　オルタネータは界磁電流を制御することで自転車をこぐ力の選択ができます。また、運転者は前に設置してある電圧メータ・電力計測表示器で発電状態を確認できます。発電電力を瞬時値と平均電力の2通りの方法で表示できます。発電システムの安定稼動のため重心を下げる様々な改造をし、停止中のみならず走行中の発電が可能となりました。
　改良の結果、成人男子で停止中100W、走行中60W（瞬間）程度の発電が可能となりました。発電性能測定を行い、これをもとに等価回路を考えた解析をし、定量的な発電動作説明が可能となりました。これらは今後の改良の有効な手段になりうると考えられます。

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