自然エネルギーを利用した電費計測実験装置の開発

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23H05167
• Research Institution: Hakodate National College of Technology
• Principal Investigator: 寺島 靖仁 函館工業高等専門学校, 技術教育支援センター, 技術専門職員
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 電費 / 自然エネルギー / 電気自動車

Outline of Annual Research Achievements

現在、カーボンニュートラルにより自然エネルギーの利用が高まっている．そのため、化石燃料を利用した自動車から、電気自動車（EV）に置き換わることが予想される．それにより電費（でんぴ）が問われるようになる．電費とは、１Whで何キロメートル走るのかを示している（km/Wh）．本研究は、模型の電動自動車を使用した「電費計測実験装置」を開発することを目的とした．この装置は、大きく2つの装置から構成され、それらを作製した．
１つは、模型の電動自動車をローラの上を走行させ、その回転数から走行距離等を求める「走行距離計測装置」である．この装置は、ローラの枠にフォトリフレクタを取り付けてローラの回転数を計測する．その情報を基に回転速度、走行距離を計算しLCDに表示する．もう一つが、使用した充電池の充電を行い、その時の電流などから電費を求め、結果を表示する「電費計測装置」である．この装置は、充電池を充電するための電力供給する電源供給装置、充電池に充電を行いその情報をWifiで転送する充電制御装置、計測値をデータベース化して、PCや携帯端末のWebブラウザで表示する電費表示装置で構成される．電源供給装置は、太陽光発電パネル（200W）で電力を作り、それをポータブル電源に充電して供給することにした．充電制御装置は、PICマイコンを使用して充電を制御し、その情報をWifi機能搭載のESPマイコンを使用してサーバに転送できるようにした．電費表示装置は、Webサーバ、データベースサーバを搭載した．
本研究により、目で見ることができない電気というエネルギーの消費量を数値化し、電力コストを求めることが可能となった．その上で、電力量当たりの二酸化炭素の排出量を求めて考察することにより、自然エネルギーに切り替わる意義と理解度を向上させることができる．