プロフィールを見ていただけるとわかると思いますがチームの中でもKENは
電気担当です。逆にいうと電気のことしかわかりません。ですから、ここ
では、機械屋さんなど電気初心者の方を対象にエコランに必要な電気の
知識をわかりやすく解説していきたいと思います。
第一回 モータ特性図
第二回 プリチャージ回路(前)
第三回 プリチャージ回路(後)
第四回 ＷＥＭ観戦に便利なもの
第五回 ＳＵＧＯの回生(前)
第六回 ＳＵＧＯの回生(後)
第七回 ＰＷＭ回路
第八回 昇圧回生回路
電気屋の部屋、第二回目は、キャパシタのプリチャージについてです。
1999年雨のSUGOでエルナー社の
電気二重層キャパシタを利用した回生で、teamＤＤＷが驚異的な記録で優勝して
から電気二重層キャパシタを活用した回生が注目を集めるようになりました。
そして、2001年WEMでホンダエンジニアリングチームとＺＤＰが大電流充放電可能
なＣＣＲの
スペシャル電気二重層キャパシタを搭載し、それまでの大会記録を更新する
好成績を残しました。ちなみに同大会優勝のスーパーエナジー号は、回生無し。
4位のヨイショット！ミツバはエルナーのキャパシタで回生をしていました。
さて、前置きが長くなりましたが､キャパシタ(＝コンデンサ)と言えば頭を
悩ますのがプリチャージです。大容量、低インピーダンス化の為、バッテリを
つないだ瞬間大電流が流れ怖い思いをします。キャパシタそのものはそれで
破損しませんが、バッテリへのダメージは気になりますし､電極は解けるは、
配線は発熱するはでもう大変です。そこで、いちばん簡単な方法は適当な
抵抗値のセメント抵抗やホーロー抵抗などを使って電流を制限します。
その時の損失について考えてみます。下の図を見てください。分かりやすく
するために、バッテリではなくチャージされたキャパシタから空のキャパシタに
チャージ電荷を移す場合を考えます。
なんとエネルギーは半分になってしまいました。この場合、抵抗値Ｒの
大きさは関係ありません。バッテリから充電する場合も若干の違いはありますが、
同様に抵抗に関係なくキャパシタに貯めたエネルギーと同じだけ損失が発生します。
数学の得意な方は計算してみてください(そして、間違っていたらこっそり
教えてください(＾_＾；；)。オームの法則とキャパシタの電圧の式
Ｖc＝(1/C)∫ｉ（ｔ）ｄｔ(文字化けしてたらごめんなさい積分記号です。)
から解けます。
エコランをやっているのにこれはもったいない！この損失を無くす事は
出来ないのでしょうか?ヒントは下図にあります。
次回は具体的なコンデンサプリチャージ回路を作りたいと思います。
(忙しくてかなり先になるかも）
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