自転車発電所に挑戦! その4(とりあえず発電はできた編)

5回ほどやった成果(30分×5回)。わずか、8Wh・・・。

5回ほどやった成果(30分×5回)。わずか、8Wh・・・。

SONY DSC-RX100m3 + CarlZeiss Sonnar T* FE 55mm F1.8 ZA

自転車発電所シリーズの第4回目。

やり始めたのが年末近かったので色々と忙しくて記事作成が遅れましたが、無事に発電を開始しております。

まぁ、極小サイズの太陽光パネルくらいの発電力なんですが・・・。



な、なんだこの重さは・・・!

前回記事で紹介した、とりあえず完成した発電所システム。

苦労した割にはたいした装置ではないんですが・・・(^^;

苦労した割にはたいした装置ではないんですが・・・(^^;

SONY DSC-RX100m3 + CarlZeiss Sonnar T* FE 55mm F1.8 ZA

オルタネーター(発電機)、降圧回路、鉛電池、計測メーター、DC/ACインバータなどをゴチャゴチャと繋いでいます。

インバータに適当な家電製品をつなげばよいのですが、とりあえず、自分のスマホをつないで充電できることを確認してみました。

発電した直流電力を、車用DC/ACコンバータを経由して、USB充電器でスマホ充電。

発電した直流電力を、車用DC/ACコンバータを経由して、USB充電器でスマホ充電。

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発電開始前のスマホの充電残量を確認してから、軽快に発電スタート!

・・・と思ったのですが、ペダルが異様に激重です。

一番軽いインナーロー×リア25Tの状態でケイデンスを90rpmにすると、それだけで180Wにもなってしまう重さです(もちろん、発電出力ではなくパワメによる脚のパワー値デス)。

ほとんど屋外走行ゼロのカラダにいきなり180W出力は厳しいものがあります。

そもそも、一番軽い状態が180Wではウォームアップすらできないということで、とりあえず、下車して発電機界磁スイッチをオフにします。

IGと書かれているスイッチが発電ON/OFF。便利なんだけど、自転車下りないと操作できない・・・。

IGと書かれているスイッチが発電ON/OFF。便利なんだけど、自転車下りないと操作できない・・・。

SONY DSC-RX100m3 + CarlZeiss Sonnar T* FE 55mm F1.8 ZA

発電OFFでこのくらい(90rpmで130W前後)

発電OFFでこのくらい(90rpmで130W前後)

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オルタネーターの界磁電流をゼロにすると、発電機としては無負荷になるので非常に軽く回るようになり、90rpmで130Wくらいといい感じです(まだだいぶ重いですが・・・)。

ウォームアップができてきたら、また下車してスイッチを入れて・・・面倒くさいのです。

手元に発電機ON/OFFスイッチを追加

発電機に負荷をかける or 切るためにわざわざ下車するのはとても面倒くさいので、手元に発電機のON/OFFスイッチを追加することにしました。

力作(?)だった計測メーターのマウントを改良して小さなスイッチを追加し、こいつで、オルタネーターの界磁電源をON/OFFできるようにしました。

ウォームアップ時はOFFにして軽く回し、カラダが温まってきたらONにして発電を開始という塩梅です。

また余計なものを作る。SWを追加しよう。

また余計なものを作る。SWを追加しよう。

計測メーターに、発電ON/OFFスイッチを追加!

計測メーターに、発電ON/OFFスイッチを追加!

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★音が出ます★

動画の途中で、界磁スイッチをONにした途端、いかにも重そうな音に変わるのがわかりますでしょうか。

まだ軽量家電のスマホ充電しか試していないのですが、現状ではこんな感触です。

  • 発電を始めると90rpm(インナー×25T)で180Wくらいの重さになり、今の自分にはかなり重い
  • 25Tより重いギアは無理なので、リアギアは固定になる
  • とりあえず、スマホの充電はできる
  • システムのどこも熱くならない(発電機、ベルト、ダイオード、インバータ)

当初、大出力(電流)が流れて、色んな部品が熱くなってしまうのではないかと危惧したのですが、熱くなったのは自分だけで、装置全体はヒンヤリしていました・・・(><)

無事にスマホの充電は進みます(1.3Aくらい)

無事にスマホの充電は進みます(1.3Aくらい)

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188Wで回して、直流12Wしか出ないのか・・・。

188Wで回して、直流12Wしか出ないのか・・・。

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改善は続くよ、どこまでも

自分の脚力のなさによって継続運転が大変ですが、とりあえず、数10ワットの発電はできそうなことはわかりました。

この一連のシステムによって、

  • 冬でもすぐに温かくなる(運動で)
  • 負荷が重いのでダイエットになる
  • 負荷が重いので脚力も向上する
  • わずかながら電気もできる

という、1石4鳥のメリットが得られそうです(^^)

環境面では、自分の口から大量に排出されるCO2と、ほんの少し生産される電力が全く釣り合わないので、エコには全く貢献しません(むしろ悪化させているかも)。

まぁ、もともと負荷をかけて自分を痛めつける練習なので、「ついでに電気もできる」くらいに考えて、くるくる回し続けましょう。

この冬、継続的に発電を続けていけるよう、以下の改善を検討中です。

  1. 早期に180W一定で回せるだけの脚力を養う
  2. 発電した電力(交流側)を積算できるメーターを自作する
  3. ZWIFT課金(1500円/月)を再開し、自分を追い込む

このうち3(ZWIFT課金)だけは完了です。

また、2の計測回路については、実験回路を組んだだけなので見た目はアレですが、ちゃんと、交流側の電力を計測し、ミニ液晶にグラフ表示し、クラウドでトレンド表示ができます。

これらの改善は、また次回に!(ようやく最終回か?)

つづく(^^)

コイルで電流を拾い、ADコンバータで入力し、グラフ表示&クラウド送信。

コイルで電流を拾い、ADコンバータで入力し、グラフ表示&クラウド送信。

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電流をちゃんと計測できるか、オシロスコープで確認中。

電流をちゃんと計測できるか、オシロスコープで確認中。

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コメント

  1. 名前:_toshi 投稿日:2023/01/26(木) 08:29:18 ID:e6a55b577 返信

    Shiroさん:

    結構な装置になりましたね。

    とは言え、当初からの目的は達成していますから、日々のトレーニングとスマホの充電に活用できるかと。

    奥様に撤去するように言われない事を祈ります。

    • 名前:Shiro 投稿日:2023/01/28(土) 22:19:26 ID:aa079b48a 返信

      コメントありがとうございます~

      一応、発電はできるようになったものの、180W出さないとダメみたいで、脚力が全く追い付かず、意味なし状態に・・・(><)

      現在、ZWIFTにて日々FTP向上に努めております(^^)

      かみさんには、もう、完全に飽きられています。
      ここ以外にも大量の電子工作物品が転がっていますので・・・。

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