エネルギー教育教材としての燃料電池乗用カートの製作

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〈目的〉函館工業高等専門学校では,児童向けにエネルギーや発電について理解を深める教育プログラムを開発し展示実演活動をしている.その中に燃料電池に関するテーマも設定されているが,現在使用している教材では燃料電池に興味を持った児童が少ないのが現状である.本研究は,上記の現状を踏まえ新たな燃料電池に関する教材を開発しプログラムを受講する児童に新エネルギーへの関心を高めるとともに,環境問題意識の喚起を目的とするものである.〈研究方法〉提案する燃料電池を用いた乗用カートは,エネルギー教育プログラムを受講する中心である児童に対して以下の利点がある.・カートの車体を利用することにより児童に興味を持たせることができる・自ら動かすことにより新エネルギーを手軽に体験することができる製作に関して車体,駆動部については既存の電気自動車を用いバッテリー部分に燃料電池を設置する.受講対象者が児童中心であることを踏まえて障害物対策・車体の速度制御など安全面を考慮し製作する.速度・障害物センサー,無線デバイスをカートの本体に取り付けることによりパソコンと常時通信を行いモニタ及び制御を行う.また,モニタを待機している児童に提示することにより効果的な教材にする.〈研究成果〉本研究で乗用カート製作するにあたり,燃料電池と駆動部の性能評価をするための実験装置を製作した.これは駆動輪を無負荷状態で回転させるものでモータの負荷電力(電圧,電流),車輪の回転数を測定することができる.この装置で測定されたデータは有線によりパソコンへ転送する.また,超音波センサーによる物体認識も実験にて確認することができた.車体については既存のものを使用するつもりでいたが,フレーム重量・モータや燃料電池の出力の関係により使用を断念した.軽量化フレーム製作と,今回製作できなかった無線によるパソコン通信の実現が本研究のこれからの課題となる.