2017 Fiscal Year Research-status Report
マルチデバイスワイヤレス給電を実現する新しい対数螺旋構造コイルの開発
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16K06249
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| Research Institution | Hachinohe National College of Technology |
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Principal Investigator |
野中 崇 八戸工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (00390386)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ワイヤレス電力伝送 / 対数螺旋 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マルチデバイスワイヤレス給電の対数螺旋構造をもつ送電コイルについて、効率の向上と周囲への磁界影響の低減を目的として、空心の条件下おける磁束密度分布の計算プログラムの作成を行い、作製した200mmサイズの送電コイルとの比較実験により、計算結果の妥当性を確認した。また、本プログラムの一部を修正することで、受電コイルとの結合係数を計算できることから、現在、プログラムの修正を行っている。
本年度、導入したインピーダンスアナライザにより、作製した200mmサイズの送電及び40mmから80mmサイズまでの受電コイルのインピーダンスの周波数特性を改めて測定し、従来より正確で、かつ、高い周波数の15MHzまでの周波数範囲について、インダクタンス、電気抵抗、及びコイルのQ値を測定した。その結果、従来では把握できなかった共振点前後の特性を得ることができ、コイルの浮遊容量、銅損、鉄損を考慮した等価回路のパラメータの推定が可能となった。コイルの形状、周波数の選択により、効率の改善に反映することができる。
追加事項として、送電コイルの周囲の磁界分布を計算できるようになったことから、生体影響を考慮した検討を始めている。現在は磁界分布より、局所的な比吸収率SARの算出を行い、磁界影響低減の評価指針とする予定である。
今後の課題として、最適なコイル形状の分析に加え、励磁回路及び受電回路の設計・製作が挙げられる。コイル間効率の改善以外に、全体効率に影響する送電・受電回路の製作を行い、本システム全体の検討を進める予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
コイルによる磁束密度分布の数値計算プログラムが完成し、結合係数の算出の目途を立てることができた。まだ、インピーダンスアナライザの導入により、より正確な実コイルの特性を得ることができ、コイルの評価を行うことが可能になった。
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| Strategy for Future Research Activity |
コイル形状による分析を継続する他に、送電・受電回路の設計・製作を行う。特に、複数機器の受電が本システムの目的であることから、複数の受電コイルにおける特性評価を行う。
評価指針として、伝送効率の他に、周囲への磁界低減効果を含めるため、局所的なSARを算出し、電磁界暴露に関するガイドラインを参考にする。
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