MIND CO;LTD
環境イベント研究同好会

自転車発電作ってみませんか?


自転車発電マシンのレンタル


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無形文化財
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「環境」と「音楽」のコラボ
市民団体が協働で
エコアクションメッセージを発信



自分でも作れる1人用自転車発電マシン

環境教育に、エコアクションの提起に、
電気の大切さを体で感じて楽しく体験できる
「自転車発電」のススメ。
エコイベントでの体験プログラムやパフォーマンスに最適な
1人用自転車発電機を作ってみませんか?

2. 主な材料・構造について

[全体回路図(別ウインドウ)]

主な材料

<メインユニット>
◎自動車用発電機(オルタネータ)
軽自動車用が容量的によいでしょう。(普通車用だと重い)
自動車解体屋で中古品を入手できます。3000〜5000円程度。

◎インバーター
自動車用の12V直流電源を家庭用交流100Vに変換する装置。
ホームセンターやアマゾンで入手可能。安いもので150W用で3000円程度。

※このインバーターですが、今回のような使い方に関して高機能のものはかえって保護回路等がすぐ働いてしまいうまく動作しません。おすすめはメルテックのファミリーインバーター CD-150です。
◎電圧降下用ダイオード
オルタネータそのままの出力電圧(15V位)では高すぎてインバーターの保護回路が作動してしまうため、私の場合は10Aのダイオードを2個つないで14V程度まで落としました。(何個接続が必要かはオルタネータの出力とインバーターの相性にもよるのでお作りのシステムによって変わります)
◎ヒューズボックス
一応念のため10Aのヒューズを取り付けました。

<起動用サブユニット>
◎自転車用リムブロックダイナモ
オルタネータの起動(励磁)用。ローラー部分がゴムになっているもの。

◎ブリッジダイオード
ダイナモが発電した交流を整流して直流に変換するもの。1A程度。
◎電解コンデンサ
上記ブリッジダイオードにて変換された直流を平滑化するもの。私は耐圧50V容量2200μFを使用しました。

<オプション>
◎電圧計(ダイナモのからの電圧モニター)
100円ショップの9V用バッテリーチェッカーを流用
◎ナツメ球(18V5W)+ソケット(発電状況のモニター用)
12Vだと切れやすいです

<全体>
◎平ラグ版、配線材、圧着端子等
オルタネーターからの出力部分は最大で10A程度の電流が流れることもあるので太め(1.25mm以上)の配線材を使用して下さい。
◎ベニヤ版、L金具、ビス、ナット類
ベースとなる板、発電機を固定する金具類
◎ドライバー、半田ごて、レンチ等工具


構造について

ここまでは自動車用オルタネータを使用した発電機としては基本的なものです。
そして、ここからが工夫のしどころです。

・どんな自転車を使用したいか
・どんな方法で発電ユニットを設置するか

使用する自転車についてはママチャリだったりMTBだったり子供用だったりいろいろありますね。
そしてその自転車に合わせた設置方法を考えなくてはなりません。
一番シンプルなのがママチャリの場合、地面に直に置いた発電ユニットボードの上にセンタースタンドを立てて直接タイヤを設置させる方法。
この場合センタースタンドは不安定なのでこいでいる間は誰かが後ろから自転車を押さえてあげた方がいいですね。
一方小径タイヤのミニベロや子供用自転車の場合、トレーニング用のリアスタンド等に自立させた上で、発電ユニットボードをブロック等でかさ上げしてタイヤを設置させる必要があります。

そこで、どんな自転車も取り付けられて、なおかつ、安全に安定して固定できる方法を考えました。

スタンド一体構造です。


がっちりした構造のトレーニング用リアスタンドを使用しました。写真はミノウラ製(残念ながら現在は製造終了)
ちなみにメンテナンス用(柱が細い)のものは人が乗った荷重には耐えられませんので、必ず人が乗って大丈夫な製品をお使い下さい。


そこにステイで可変式に取り付けられた発電ユニットボードをタイヤの大きさに合わせて角度を変えて固定します。
これならタイヤ径20〜27インチ程度まで同じ装置で対応できます。

これは一例ですので、色々工夫していい方法を見つけて下さい。


準備中