◎ 電気自動車の問題点 2008/3/15
と
ころが当時の開発案件では、そんな化け物デバイスが入り込むスペースは無く、数十Wもの発熱は絶対に放熱できる可能性のないシステム構造になっていまし
た。 (まずシステム設計が問題だって!!)
ディ
スク
リートで構成すること
も検討しましたが、当時の技術では「2SC5338プッ
シュプル」3段の増幅が
必要で組み込み面積も、消費電力も満足しませんでした。 (比帯域が広くF特がフラットにならないのと、リターンロスがうまく小さくならなかった。)

周辺に色々くっついていますが回路図です。(水魚堂さんの
「BSch」で書いています動作が非常に軽くて、データも軽く
て、ライブラリも作りやすく本業でも使用しているぐらいです。)
当時親し
かった友人から教わったパソコンとアマチュア無線の影響で、真空管という電子デバイスを知ったばかり。 学校までの30分の道のりを帰りは3時間くらいか
けて寄り道(ただのジャングルのような原野の中)している最中、知ったばかりの真空管が埋蔵されている宝の山をみつけたのしでた。|
送信管 |
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GT管 |
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UY807 |
有名な送信管 |
5U4GB |
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6146(2B46) |
漁船送信機に はこればっかり |
5V4G |
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6146B |
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6AS7 |
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2E46 |
UFOみたい な格好の球だったような |
6BK4B |
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3P50 |
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6GK17 |
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144MHz のリニアに使える50Wぐら いまで |
3CV3 |
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2T12P |
これも漁船の 送信管いっぱい持っていました |
25E5 |
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ST管 |
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6V6GT |
オーディオア ンプにいかが? |
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76 |
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6SJ7 |
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80 |
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MT管 |
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KX-80HK |
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1X2B |
高圧整流管 これもいっぱいあった |
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KX-142 |
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3AU6,6AU6 |
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KX-12F |
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12BY7A |
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1K22 |
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12BH7A |
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6ZDH3A |
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6BA6 |
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6ZP1 |
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12FQ7,6FQ7 |
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6D6 |
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6BE6 |
プリアンプ用 でしたっけ? |
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5Z3 |
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3AV6 |
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12ZE8 |
同調指示管! |
VR150MT |
低電圧放電管 |
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KX-80 |
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5651 |
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6CW6なん かもあった気が |
6M-E5 |
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6EH7 |
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6AR5 |
この辺もオー ディオ用だったかな |
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6EJ7 |
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6AQ5 |
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6BX6 |
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12AU7 |
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◎ 真空管 2005/1/8
中学の頃から
就職で地元を離れる
までの数年間、入り浸っていた電子部品屋さんがありました。
もうお店は閉めて
しまったと聞いていますがマイ
コン教室
「MUK」と
いうお店で、当時鳴り物入りで発売されたIBM-JXというパソ
コン
を導入しマイコン教室として オープンしたとのことでした。
私が初めて訪れた ときには、秋葉原から買い付けてきた電子部品や、短波無線機、地元の鉄くず屋から引き上げてきた自衛隊や空港、漁船無線局や電電局なん かのジャンクが山ほど陳列されていて、何度 行っても飽きずにお店の中をうろうろしていました。
当時はまだマイコン教室を必要としていた人があまりいな
かったようで、経営していたおじさんがマイコン講習をしている姿は見たことがありません。
昔からのHAMだったおじさんはよく自作の無線機や、測定器 を
見せてくれ、私が集めた真空管の使い方を色々教えてくれました。
写真はおじさんからいただいた資料の一部です。 VHFの4極送信管「2E26」
144MHzで50Wぐらい出力が出ると聞いています。 2T12Pはパルス出力の3極管で真空管としてはものすごく大きなプレート電流
「5A!」を流すことができ、カソードからそんなに熱電子放出さ
せ
て電子が足り
なくならないのか心配なぐら
いです。
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| '91ソーラーフェスティバ
ル・イン・オホーツク (外にもたくさん写真があります、ご入用の方は連絡ください) |
DREAM CUP ソー ラーカーレース鈴鹿2004 |

続々オーディオの
ナゾ」で紹介され、気になっていた電流出力アンプを試してみることにし
ました。
動作は、入力のオーディオ電圧信号に比
例してスピーカーに電流を流すようになっています。| |
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| 1N60 ゲルマニウムダイオード |
M57796MA 三菱パワーモジュール |
M57797MA 三菱パワーモジュール |
| 昔持っていた
YAESUのFT-728に載っていたパワーモジュール ハンディー機で5Wぐらい出力できた どっちが144MHz用だか430MHz用かは忘れてし
まった。 型名末尾の「MA」の部分でバンド内の出力周波数範囲が規定されていた。 |
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| 2SC2558 |
シリンダトリマコンデンサ |
マイカコンデンサ |
| タクシー無線機のキャビティから取り外したもののはず。 UHFあた
りで経年変化を考慮して設計するならこれしかないです。安定度抜群! 最近はもう使ってないだろーな、マイクロストリップラインとSAWフィルタが抜群に簡単高性能ですから。 いやフィルタ事自体が不要!? |
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![]() |
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| 2SC911 |
2SC1337 |
パワー用セラミックトリマコンデンサ |
| 裏側にセラミックのヒートスプレッダが装着されている。 この手のト
ランジスタで使用されているセラミックは有毒物質ベリリウム! データシートには「粉末を吸い込まないように」との注意書きがある。 |
通称竹とんぼ TRからスタッドは生えているので、放熱が十分! した
がって温度を原因とした故障が少ない。 けどこのパッケージは高価なんだろうねぇ。 |
直径1cmぐらいあるセラミックトリマ。 容量は12pFとか8pF
ぐらいの小さめだが、数Aの高周波電流が流れる用途では外形が大きくないと放熱できない。 |
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| 1SS97 ショットキーダイオード |
uPD8255 パラレルインターフェースコントローラ |
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1SS16や1N60などのポピュラーな検波ダイオード亡き後の標準ダイ
オード。 ショットキーダイオードの順方向電圧のバリエーションがいくつかあった。(1SS99等) けど日本の半導体業界が傾いてきたころにガラス管タ
イプのダイオードはほとんど廃れた。 最近の高周波用ダイオードはプラスチックパッケージ化と小型化が進んでいる。
最新ダイオードのシリコンダイの性能はよくなったのだろうが、パッケージの性能はガラスのころのほうが良かった気がする、インダクタンスの問題はあった がキャパシタンスが小さくてインピーダンスの低下が少なく使いやすかった。 さらに現在はディスクリートデバイスはほとんど専用ICに集約されるし、あまりアナログで信号をいじらないですぐにA/D変換してしまうのでダイオード の性能をシビアに追いかけなくてもいいのだろう。 |
昔からマイコンのパラレルインターフェースといえばこの8255。
結構コントロールが簡単でZ80のPIOは使ったことがありません。 あのころのNECは元気だったし、ZILOGのZ80PIOは手に入らなかったので。 製作記事を見ててもこればっかりだった。 |
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| i8251A |
uPD8259AC |
uPD8253C-5 |
| インテルの8bitマイコン |
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| i8085A |
LH0081(Z80PIO) |
uPD8237AC |
| 大流行した8086の8ビット盤CPU、Z80に対抗しようとしたらし い。 こ このお話が面白い | シャープのパソコンにはシャープ製のマイコンと周辺ICが乗っていまし
た。 セカンドソースだけど。 |
i8237のセカンドソース、DMAコントローラ |
| uPD765AC |
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| すっごい有名なフロッピーディスクコントローラ(FDC)です。 ぐ
ぐるとこんなに引っかかります。 |
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| HN462716 |
HN482764 |
TMS2708JL |
| 日立製の2716 2k×8bit EPROM |
日立製の2764EPROM |
テキサスの2708EPROM |
| uPD7261D |
uPD769AD |
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| セラミックパッケージのDIPです!高そうですねぇ。 ぐぐるとこ
ちらのサイトでハードディスクコントローラってことになっています。 確かφ300mmぐらいのディスクが入っているハードディスクで、固定ヘッ
ドが一杯並んでいた気がします。 ここに
もあった |
これもセラミックパッケージDIP。 ぐぐるとふたたびこ
ちらのサイトで見つかり、NECのオリジナルシリアルインターフェースだそうです。 |
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| ・ まずはうわさのあの電気自動車(EV)を取り上げてみました。 ・ EVの運動性能についての可能性を提示した意義がありますね。 ・ バッテリの容量は31kWh分搭載しているようです。 ・ 31kWhの電力は一般家庭の消費電力で考えると3日分ぐらいの電力量です。 (一般家庭の一ヶ月の電力量を300kWhとして計算) ・ 1回満タン(満充電)にすると200km〜300km走行できるとのこと。 ・ このコンセプトカーは車としては700馬力の高級車の部類で、一般家庭向けではないのは確かです。 ・ でも、この車の電池は、どうやって充電するんだろう。 一般家庭3日分の電力を車を使っていない夜間8時間で充電しようとするとどうなる? |
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| ・ で、計算してみました。 バッテリの充電器を家庭用のコンセントにつないだと考えます。 ・ バッテリの容量31kWhを単純に8時間で充電しようとすると 31÷8=3.4kWh ・ 実際には10%ぐらいの電力が充電器で消費されてしまうので4.3kWの 消費電力になります。 普通のエアコンの倍ぐらい電力を消費します。 ・ これには電力会社との契約変更が必要でしょう。少なくとも50A契約が必要です。 ・ 各家庭が50A以上の契約にするとなると、電力会社はそこら中の電線を張り替えないと電線の太さが足りなくなりそうです。 |
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| ・ 電気自動車の研究が盛んになってきた要因のひとつに、バッテリーの
性能が一足飛びに改良された点があります。 ・ 最新のリチウムイオン電池は良くある鉛バッテリーの3倍の電力を貯めることが出来ます。 ・ でも、電気自動車では1充電あたりの走行距離が200km〜300kmとあまり伸びてきません。 ・ ガソリン車だと満タンで500km以上走れる車はザラにあります。 ・ これは燃料とバッテリーの間で、1kgあたりに蓄積できるエネルギーの違いに原因がありそうです。 ・ 計算してみるとリチウムイオンバッテリーと燃料では70倍ぐらいの差があります。 もちろん燃料をエネルギーにするには酸素が必要ですが、これは空気中から取り込みます。 |
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| ・ では実際の自動車が、燃料という形でどれほどのエネルギーを貯蔵し
ているか計算してみましょう。 ・ タンク容量50Lのガソリン車では120kWh相当のエネルギーを貯蔵しているようです。(計算は右のプレゼンです) ・ 荷物を運ぶ長距離トラックでは3440kWh相当のエネルギーを貯蔵しています。 ・ 同じだけの電力量をリチウムイオン電池で貯蔵するとどれほどの重さになるでしょうか? 120kWh =>約700kg 3440kWh =>約28ton ・・・・荷物を運ぶ余裕がないですね。 訂正:大型トラックの軸出力エネルギー量は1855kWhでリチウムイ オン電池換算で約11tonになります。 |
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| ・ でも電気自動車が重くてもブレーキ掛けたときや、下り坂でエネル
ギーを回生できるから効率がいいじゃないか? という声もあります。 ではどれほど回生できるか? ・ 空気入りゴムタイヤを使っている限り、80%〜60%ぐらいしか回生できないようです。 これはエネルギーだけの話でここから電力に変換してバッテ リーに貯めなければいけないのでさらに効率は下がります。 ・ ゴムタイヤの回生効率はスリップ率から算出しました。 |
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| と、ここまで述べ
たように電気自動車は現状「実現性が非常に低い」としか思えません。 電気自動車の実用化を進めるためには幾つかのハードルがあると思います。 まずはインフラ面。 各家庭の電力消費が増えることになるので、大量の銅を使って電線を張りかえる必要が出てきます。 電力会社が発電する電力も大幅に増やす必要があるでしょう。 生産面 これだけの電力量のバッテリを生産する体制を整えるには時間がかかるでしょう。 日本国内には生産できるだけのスペースがあるとは思えません。 それにモータに使う銅は相場高騰中です。 技術面 もっと(今の10倍以上)エネルギーをたくさん貯めることが出来るバッテリーが必要でしょう。 バッテリーの安全性にも考慮が必要です。 道路のかたちもかわって行く必要があるでしょう。 高速道路には全部レールを敷いて、自動車を連結して走るとか・・・ 何か荒唐無稽なことをやらないと、根本的な改善にはならない気がします。 |
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