2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of U-shaped magnetostrictive vibration power generation device for practical power generation by micro vibration of bridge
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15K13926
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
上野 敏幸 金沢大学, 電子情報学系, 准教授 (30338256)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北川 章夫 金沢大学, 電子情報学系, 教授 (10214785)
深田 宰史 金沢大学, 環境デザイン学系, 准教授 (10313686)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 振動発電 / 磁歪材料 / 高感度化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
振動発電デバイスの電圧/加速度の感度を、従来の平行梁構造から大幅に向上させる積層構造を考案し、複数のデバイスの試作評価により、その効果を実証した。結果の例として4×0.5×13mmのFe-Ga合金を利用したデバイスにおいて、37Hz、0.1G程度の微小振動から発生電圧1V以上、1mWの実用的な電力を取り出すことに成功した。
また6×0.5×13mmのFe-Ga合金を利用した平行梁式の振動発電デバイスのフィールド試験において、時間の都合上、橋梁への設置はできなかったが、北陸電力の協力により富山火力発電所のコンプレッサーおよびポンプに取り付けることができ、現場での発電試験を実施することができた。その結果、ボルトとダブルナットで構成される簡易的な共振周波数調整機構をデバイス先端に取り付けることで、共振周波数を現場で手作業で振動源のメインの周波数にほぼ一致させることができ、発電量を最大化することができた。また予めFFTアナライザーで測定した加速度のパワースペクトルのデシベル値、これを振幅とした正弦波振動の発生電圧が対応したことで、振動データがあれば、発電量の試算を行えること、また実験室での正弦波振動から発電量を予測できることを実証した。以上、振動発電デバイスの高感度化および実振動のデータを利用したデバイス設計・試作評価の方針を確立した。
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