低炭素社会を目指した電動乗り物への自産自消エネルギー供給システムの構築

Research Project

Project/Area Number	25917002
Research Category	Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	工学Ⅰ(機械系)
Research Institution	鹿児島県立加治木工業高校
Principal Investigator	冨ヶ原健介鹿児島県立加治木工業高等学校, 教員
Project Period (FY)	2013-04-01 – 2014-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help	¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000) Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywords	キャパシタ / 蓄電池 / 電気自動車
Research Abstract	現在国内で販売されている電気自動車にメーカ純正の充電ケーブルで正弦波インバータを介して充電を試みたところ、ケーブルがエラーを示しできなかった。インバータの接地電圧が商用電源と異なることが分かった。これまでに太陽光発電による電動バイクによる移動を実現したが、数十Wの水力発電による供給を試み、製作を行ったが実際の発電はできなかった。これまでの鉛蓄電池に一定量を蓄えて充電する方法よりもよりLCAを考慮したキャパシタによる蓄放電を研究した。キャパシタの直並列の切り替えによる充放電効率の研究およびある程度の安定化電源を目指した昇圧も含む定電圧、電流制御を組み込んだシステムの場合の電力供給の可能性を研究した。リチウムイオンのように高い充放電効率で比較的安定した電圧とはならなかったが、数年単位のメンテナンスフリー化や短時間大電流放電への実用化が期待できる。利用目的や負荷を考慮し、リーク電流を配慮した適性容量のシステム設計が今後の課題として残った。また、持続可能な社会を視点としたエネルギー教育を進めるための教材を製作でき、今回のキャパシタの研究成果が活かせた。具体的には、変動する負荷を変動する発電方法で供給するとき、キャパシタをバッファとして利用する場合の電圧変化を理論と照らし、適正規模の負荷、発電電力、容量の組み合わせの一事例を明らかにできた。