Development of the passive automatic resonator and application to high performance vibration-powered generation

• Project/Area Number: 24K00837
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 井上 卓見 九州大学, 工学研究院, 教授 (40274485)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森 博輝 九州大学, 工学研究院, 准教授 (50451737) ; 劉 孝宏 大分大学, 理工学部, 教授 (60230877) ; 中江 貴志 大分大学, 理工学部, 准教授 (80579730)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2025: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2024: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
• Keywords: 自動同調 / 共振 / 振動発電 / 受動型制御 / 非線形振動

Outline of Research at the Start

自然界に不可避的に発生する振動を利用した振動発電には，加振振動数が振動子の固有振動数から離れると急激に振動振幅が減少し発電効率が低下する問題がある．申請者らは，完全受動型で振動特性が変化し加振振動数に自動的に共振が同調する機構を提案することで，高効率の振動発電を実現する足掛かりを築いた．ただし，現状では自動共振同調が安定して再現されない問題がある．本研究は，実験，解析を通じ，様々な条件に対して安定した自動共振同調を実現する設計法を確立し，当該技術を用いた振動発電装置の実現を目指す．