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最新研究情報

2018.09.28

情報技術を用いた人力発電バイクシステムの開発と学内運用

情報工学科 田中 博教授

大学全体のECO活動推進、健康維持、そして被災時の電力確保の一手段として、人力で発電するバイクシステムを開発しました。現在、体育館内に設置し、利用者の発電電力を有効利用する取り組みを進めています。
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大学は教育研究活動を基本として、新たなことに取り組み、様々な貢献をしていくことが求められています。

本開発システムは、学内のECO推進活動(当面は、使い捨て型乾電池から再利用可能な充電池への利用の変更)、学生や教職員の健康促進、そして被災時に大学は地域の避難場所となることから、その時の確実な電力の確保のための一つの手段の提供を目的に、新たに開発しました。開発コンセプトを図1に示します。

図1 人力発電バイクシステムの開発コンセプト

本システムの特徴の一つとして、自転車の構造を利用するとともに人間のペダリングの力を最大限に生かすべく、高効率・静音の風力発電機を採用し、さらに実際の道路上でのサイクリング感覚に近づけるためにエネルギー蓄積要素である大型のフライホイールを備えた点があります。

また、情報技術(IT)を用いて、各ユーザ個人の発電電力量やその履歴、消費カロリーなどもインターネット上のクラウド内に格納して、それらの情報をスマートフォンやパソコンからモニタリングできるようにしています。

これまでに2つの発電バイクシステムを開発し、1台はECO推進室、1台はKAITアリーナ(体育館)内のトレーニングルームに設置しています。成人男子が1時間利用すると、約100Whの電力量が得られます(単三型のエネループで換算すると、約43本に相当)。発電電力は、被災時に使用可能な大型バッテリーに蓄えるととともに、通常時は再利用型の充電池に充電し、その学内利用により、従来の使い捨て型の乾電池からの変更に取り組んでいます。

図2 KAITアリーナに設置した人力発電バイクシステム

現在は、利用者の拡大とより安定した発電電力の確保という利用促進の観点と、バッテリーの遠隔監視、バイクの利用状況のリアルタイムモニタなど、利用性の向上の観点からIoT(Internet of Things)システムの開発を行っています。

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