■調整
自転車発電制御コントローラの調整をして、使えるようにしましょう。
(1) 安定化電源をクワガタ端子に接続し、15Vを加える。
(2)
RA0端子の電圧をテスタで計測し、4Vが加わるように10kΩ半固定抵抗を調整する。
安定化電源が使えない場合は・・・・
(1) オルタネータに配線を行い、自転車を漕いで発電状態にする。(2) 10kΩ半固定抵抗を回してパト・ライトなどのギミックが動作するように調整する。
(励磁電源にバッテリを使っている場合)
作例と同じように励磁用電源にバッテリを使っている場合、以下の方法で調整してください。
(1) バッテリを完全充電する。
(2) 制御コントローラを接続して、左端緑LEDが点滅するように10kΩ半固定抵抗を調整する。
以上で調整は終わりです。
■発電制御コントローラの動作確認
これですべてが完成しました。動作確認を行います。
動作確認は可変安定化電源を使用して10V～15Vの電圧を変化させながら行います。
(1) 時間表示LEDの動作確認
(a) 電源投入すると全LEDが3回フラッシュし、パト・ランプが短時間回転します。
(b) 一番左の赤LEDが点灯すれば、動作開始です。このとき、バッテリ電圧が10V～12Vであれば、左緑LEDが点滅します。もし、緑LEDが点滅しない場合は、バッテリ電圧が低下しています。すぐに充電してください。
(c) LEDフラッシュ後、直ちに時間計測を開始します。青LEDが約1秒間隔で点滅します。右三つの赤LEDのうち、1分までは右端、2分まで真ん中、3分ま
で左端が点滅します。10秒ごとにブザー音、1分ごとにやや長いブザー音、3分経過するとブザー音+全LEDがフラッシュし、発電達成を発電者に知らせま
す。3分経過後のLEDフラッシュは約10秒間継続後、計測時間をリセットし、計測を新たに開始します。
(2) 電圧表示LEDの動作確認
LEDにより発電電圧を発電者に知らせることができるので、「黄色が点灯するくらいまで漕いで!」とペダルを漕ぐ目安を指示することができて、便利です。
点滅パターンは以下のとおりです。
10V以下：一番左赤LEDのみ
10V～12V：左緑LEDが点滅
12V：左緑LED点灯
12．5V：右緑LED点灯
13V：左黄LED点灯
13．5V：黄LED×2点灯
(3) リレーの動作確認
(a) 回路電圧が12．5Vになるとオルタネータが発電を開始したと認定します。リレーが"かちっ"音をさせて、接続したギミック=パト・ランプを点灯します。単
純にON/OFFだけではリレーがばたついてしまいます。そこで、ソフトウェア遅延ルーチンによりONになってから1秒間はその状態を維持するようにして
います。
(b) ギミックがなかなか動作しない場合は10kΩ半固定抵抗により微調整してください。あまり低い電圧でギミックを動作させるとバッテリの充電が甘くなります。
■終わりに
当初、LEDの配列は10V～15Vを8段階で表示する設計としました。オルタネータによる自転車発電では12V～14Vに電圧変化がメインとなることがわかり、プログラムを変更しました。
1 回の発電時間を5分としましたが、ほとんどの生徒が「とても無理!」と判断したために3分に変更しています。時間経過表示は最初は装備せず、ブザーで知ら せるのみにしたのですが、発電しながらの3分間はとても長く感じ、何度も「ほんとに時間は正確なの?」と聞かれたために、LEDによる経過時間表示を追加 しています。
人力による自転車発電だからこそ、いろいろな工夫の余地があると思います。発電者を励ますことのできる「地球にも人にも優しい自転車発電」を目指すことができれば幸いです。
以上で自転車発電のススメの連載は終わりです。ありがとうございました。
長野県飯田工業高校 竹内浩一