■ 自転車発電システムの全回路図
自転車に接続したオルタネータによる発電に成功したので、文化祭での展示を視野に入れて、システムとして考えました。
【仕様】
・オルタネータによる自転車発電とする。
・オルタネータ初期励磁用電源は12V-5Ahのシールド鉛蓄電池=バッテリを使用する。
・発電開始後、3分間を計測し、発電者に知らせる。
・発電電圧をモニタし、発電者に知らせる。
・12．5V以上の電圧に達すると発電開始とみなして、接続したギミック=パト・ランプを点灯する。
初期励磁用電源として、自転車用ダイナモを用いた自己発電型システムがあります。"すべてを人力でまかなっている"ということをアピールできるという点では優れていると思います。
今回のシステムではシステムの簡素化と耐久性の向上のためにバッテリを使用することにします。発電開始を発電者に意識してもらうために発電制御コントローラで対応します。
以上を仕様として、設計したのが、自転車発電システム回路図です。
■自転車発電システムの紹介
オルタネータ：日本電装製軽自動車用オルタネータ
バッテリ：12V-5Ah
シールド鉛蓄電池
パト・ランプ：30W(ランプ20W+モータ10W)
発電制御コントローラ：自作品
自転車：27インチまたは24インチ
オルタネータ初期励磁電流：3A
バッテリ充電：自転車発電による人力充電
オルタネータへ配線しました。基本配線に加えてB端子に発電コントローラを接続し、コントローラにパト・ランプを接続します。
■発電制御コントローラ
発電状況を発電者に知らせて、励みとしてもらうように考えたのが、「発電制御コントローラ」です。発電そのものを制御できるわけではありません(がんばれっ、という応援は可能)。
【仕様】
・初期励磁用バッテリ接続確認LED
・電圧表示LED(10V～14V)
・発電時間計測(3分)
・発電後のギミック=パト・ランプの点灯制御
以上の仕様に基づいてPIC16F88・LED・リレーを使用して設計製作したのがこの発電制御コントローラです。下記の写真をご覧ください。LEDが点灯している様子がわかると思います。リレー基板を後付けしたためにちょっと不格好になっています。
発電制御コントローラの設計製作については、別項をご覧ください。
2008.7.29 写真を変更しました。
長野県飯田工業高校 竹内浩一