大学校及び設置科 九州職業能力開発大学校 附属川内職業能力開発短期大学校電気エネルギー制御科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 電気・電子回路技術、マイクロコンピュータ技術、インターフェース技術、パワーエレクトロニクス技術、計測技術、環境エネルギー有効利用技術
課題に取り組む推奨段階 専門課程2年
課題によって養成する知識、技能・技術

電気・電子回路設計技術、プログラミング技術、パワーエレクトロニクス技術

製作の目的と概要

 当カレッジのある薩摩川内市には「新エネルギー対策課」が設置されています。当科(電気エネルギー制御科)は科の立ち上げ当初より街づくりや新エネルギー利用についてなど、学生も含め関わりを持ってきました。
当時行ったアンケートの結果、まちの困りごと1位として『街灯が少なく、まちが暗い』が43.3%にものぼるということを受け、『メイドイン薩摩川内LED街路灯』事業がスタートし、現在、産(岡野エレクトロニクス他)官(薩摩川内市)学(ポリテクカレッジ川内)にて太陽光発電を利用したLED街路灯を共同製作しています。当科もバッテリーへの充電回路及びLED照明への電力供給回路の製作に携わっています。このテーマに学生が関わることで、これまで電気エネルギー制御科で学んだ知識・技術を再確認すると共に、実際に製作することで更なる技術の習得が見込まれます。

★技能・技術習得目標:
 LED街路灯の設計・製作を通して、太陽光パネルからバッテリーへの充電回路やLEDドライブ回路を製作することで、パワーエレクトロニクス技術の基礎から応用までを身に付けます。

成果

 太陽光パネルからバッテリー充電回路とLEDドライブ回路に使用するDC/DCコンバータを設計し、昼間は充電動作、夜間はLED照明の点灯動作を行えるシステムを製作することが出来ました。

★アピールポイント:
 リレーを使うことで、バッテリー充電回路とLEDドライブ回路を同一のDC/DCコンバータで動作させることが可能です。LEDドライブ回路として一般によく使用されるオペアンプを使った定電流回路をDC/DCコンバータで実現することで、電力損失を抑えることができ高効率です。またリレー使用の効果として、逆流防止用のダイオードを省略することができるので、更に電力損失を抑え、効率を上げています。
LED街路灯の設計・製作(H26)の画像1
図1 システム全体図
LED街路灯の設計・製作(H26)の画像2
図2 LED照明
LED街路灯の設計・製作(H26)の画像3
図3 コントローラ基板