2017 Fiscal Year Annual Research Report
Study on practical energy harvesting using FPED and engine vibration
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15K06685
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
田中 義和 広島大学, 工学研究科, 准教授 (00335704)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 再生可能エネルギー / 環境発電 / 柔軟発電体 / 圧電材料 / 連成振動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、新しい発電技術として、熱電変換材料、磁歪材料、圧電材料などの機能性材料を用いた環境発電もしくはエネルギーハーベスティングと呼ばれる発電技術の研究が盛んに行われている。自動車からスマートグリットとまで幅広く活用できる技術と期待され、さまざまなアプリケーションの研究開発が、欧米を中心に進められている。特に自動車エンジンの振動エネルギーは大きく、この振動エネルギーを活用できる技術を開発することは、自動車メーカーにとって非常に魅力的であると想定できる。そこで、本研究課題では、代表者らが提案している柔軟発電体とエンジン振動を組み合わせた環境発電技術の開発を行った。
平成２９年度は、主に「バネと複数の柔軟発電体を用いた発電システムの理論特性評価方法」、「実機を想定した発電」、「移動可能な質点を用いた非線形振動発電」について検討を行った。
「バネと複数の柔軟発電体を用いた発電システムの理論特性評価方法」では、強制振動実験により、開発した理論特性評価方法の妥当性を検証した。その結果、複数の柔軟発電体を用いることにより、発電振動数帯域を広げることができ、複数の柔軟発電体をバネで連結することにより、発電振動数帯域はバネ剛性で変化するが、発電出力は増加することを示した。「実機を想定した発電」では、エンジン振動を想定して、バネと複数の柔軟発電体を用いた振動発電システムの発電ポテンシャルを検討し、最大1W程度の発電量が期待できる振動発電システムの案を示した。「移動可能な質点と柔軟発電体を用いた非線形振動発電」では、移動可能な質点を柔軟発電体に取り付けることで発電振動数帯域が広域化できることが実験的に確認された。
これら成果として、査読付論文（英語）2編、査読付き国際会議プロシーディング1編、査読無し国内講演論文3編、であった。
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