風力発電コンテスト&電力計の開発

概要

わが国のエネルギー政策として平成15年に「エネルギー基本計画」が示され、電力供給をはじめとするエネルギー問題は身近な課題となった。技術教育においても電力消費者として新エネルギーに関する正確な知識と科学的な知見を深め、エネルギー問題に対し総合的に判断をする力の育成が求められている。上記の力の育成を目的として、村松(2015)が「でんまね」の開発・実践を行った。電力量として数値的比較ができるという点で、教材価値が非常に高い。一方で、複数個ハードウェアが必要であり、導入にはコストが高い、電力計測に関してはソフトウェア的にブラックボックス化されているといった課題がある。

そこで、低コストで製作・保守点検が容易な教材として、汎用性の高い電力計の開発と実践を行った。

VPythonを利用して物理運動の物理法則のシミュレーションを行います。

先行事例

参考資料：信州大学. でんまね Power

開発

ハードウェア概要

開発したElectric Power Level Meterはarduinoを中心としてI2C接続でINA226、ST7032I 2つのモジュールとLED回路、計測回路からなる。

ソフトウェア概要

スイッチを入れることで計測が開始され、INA226で5秒間に1回、計測基盤の負荷にかかる電圧と電流を計測しaruduinoで値を読み込み、電力を算出する。その後ST7032I(LCD)で電圧・電流・電力値を表示し、LED回路で電圧をLEDで示す。

• プログラム