2016 Fiscal Year Research-status Report
自律型無人潜水機への海中給電のための水中用無線電力伝送システムの研究
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16K18067
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
稲森 真美子 東海大学, 工学部, 講師 (70571222)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 水中無線電力伝送 / アンテナ / 伝送効率 / データ通信 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海洋探査のための機器の開発が活発に行われている。 しかし、 AUV (Autonomous underwater vehicles) などの海洋探査機器は電池やケーブルによって給電されているため、稼働時間や作業範囲に制限がある。そこで、これらの機器にワイヤレス電力伝送技術を導入することで、充電の物理的な制約を取り除くことができ、さらに自由度が増すと思われる。たとえば、海面に浮上することなく水中 で充電できることや、ケーブルレスによる作業範囲の拡大といった効果が得られる。しかし、空気中の無線電力伝送システムと同じシステムを水中にそのまま転用できるかどうかは明らかではない。周囲の水が電磁界の媒体となり、その影響を受ける可能性がある。
平成26年度は海水中でワイヤレス電力伝送するための予備検討を行った。まずは磁界共振方式のアンテナを製作し、空気中において、ワイヤレス電力伝送にQ値が与える影響について検討した。次に耐水性のアンテナを作製し、空気中、純水中、水道水中、塩水中のアンテナの特性の比較を行った。伝送実験を行うことにより、基準となる空気中の回路特性を明らかにした。そして、アンテナの水中でのインピーダンスについて検討を行い、塩水中でのワイヤレス電力伝送実験を行なった。ワイヤレス電力伝送実験により、塩水中では電力効率は空気中よりも低下することが分かった。また、入力電圧一定の条件では、塩水中で入力電力が低下することも分かった。水中ではインピーダ ンスが変化すると考えられる。今後はこの結果についてさらなる検討を行なっていく。
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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
無線電力伝送用のアンテナを作製し、空気中、純水中、水道水中、塩水中のアンテナの特性の比較を行った。基本的検討を行うことができ、予定通り順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでは海水中でワイヤレス電力伝送を行うことを目的とし、空気中を基準として、塩水が無線電力伝送システムの電力に与える影響を検討した。ワイヤレス電力伝送実験により、塩水中では電力効率は空気中よりも低下することが分かった。今後は、送信アンテナへの入力電圧を一定にした無線電力伝送実験が必要である。また、漏れキャパシタンスを通して、海水中に漏れ出たエネルギーの有無を考察し、海水中と空気中の伝送特性のちがいが明らかにしていく。
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| Causes of Carryover |
実験が順調に進み、研究結果の対外発表を行うことになったため、前倒し支払請求を行った。更に研究を進めるため実験機器を購入する予定だったが、進捗状況により次年度に購入することとなった。次年度使用額が生じている。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度以降に国際会議に参加する予定だったため、全体の計画に影響はない。また実験機器を購入する予定である。
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