共振の自己最適化機能により充電を継続可能なMEMS振動発電

Research Project

Project/Area Number	24K00947
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
Research Institution	Kobe University
Principal Investigator	本間浩章神戸大学, 工学研究科, 准教授 (70833747)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000) Fiscal Year 2026: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000) Fiscal Year 2025: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000) Fiscal Year 2024: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
Keywords	振動発電 / IoT / MEMS / 共振自動追従 / PLL
Outline of Research at the Start	本研究では外部振動の周波数変動に連動してMEMS振動発電素子自身が共振を自動調整し、充電を継続する自己最適化機能の実現に挑戦する。特に、インピーダンス調整による振動発電の共振シフト効果を応用してPLL（Phase Locked Loop）とスイッチトキャパシタを振動発電に組み込むことで、振動状況の変化に応じてスイッチトキャパシタの充電量を自動調節し、容量性インピーダンスを制御する機能を実証する。本研究の実現は、振動発電の周波数への過敏さを緩和し、刻一刻と状況が変わる実環境での振動発電の利用を世界に先駆けて可能にする。