2017 Fiscal Year Annual Research Report
磁界共鳴が創造するユビキタスエネルギー社会における漏洩磁界キャンセルの研究
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17H04915
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
居村 岳広 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任講師 (30596193)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ワイヤレス電力伝送 / 磁界共振結合 / ノイズキャンセル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は『磁界共鳴が創造するユビキタスエネルギー社会における漏洩磁界キャンセルの研究』と題し、キャンセル技術に比重をおいて磁界共鳴によるワイヤレス給電の包括的な研究を4ヶ年かけて行なう課題である。初年度の平成29年度に関しては、アクティブキャンセリング技術の基礎理論構築を行なう計画を立て、A）漏洩磁界のキャンセリング理論の確立、B）漏洩磁界のキャンセリングコイルという二つのサブテーマに関する基礎研究を主に行なった。その結果、申請前には表面化していなかった、キャンセルコイルと電力伝送を行なうメインコイルとの間で発生するクロスカップリングが、特性に大きく影響している知見を得られた。当然、この影響はノイズキャンセルだけでなく効率にも効いてくる事柄である。一方で、この影響が強いために、結果として、電流位相への影響が大きくなり、ワイヤレス電力伝送自体の設計法が従来の共振の取り方では対応できず、所望の特性を当初の3月末までに得ることが難しくなった。そのため、無理に終わらせることはせずに繰越しを行なった上で、繰越し申請時の計画通り2018年10月に終了した。その際に得られた知見として、キャンセリングコイルと複数コイル理論との類似性に基づく研究もしくは、複数コイル理論への発展的研究というアイデアが得られた。電力伝送と発生ノイズとの相関に関しては、線形性を一部に確認することができたため、小電力での設計が大電力でも使え、また、近傍領域での知見が遠方領域でも限定的には使えるという知見などを得られた。一方で、数式を用いた理論化に関しては、未完成の部分も多いため、次年度以降の課題とした。
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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
初年度は目標を高めに設定したために、その目標に対してより進んだ結果を得られたとは言いがたい状況である。一方で、4年間の計画という意味においては、繰越し申請を行なったが、おおむね順調に進展していると評価しても問題ないと認識している。特に、設計で重要となる線形性の確認や、キャンセルコイルとメインコイルとの間のクロスカップリングによるノイズキャンセルの影響の特定など、今後に影響を及ぼす現象について早い段階で特定できたことは、今後にとっては非常に有益な知見となった。そして、複数コイル間のキャンセリング理論との相関性の高さを見いだせたことも今後の発展を考えると、有益な知見となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続きコイル形状の工夫は必要であるので、その検討は行なっていく。一方で、キャンセルコイルとメインコイルとの間結合と複数コイル間の結合に関する相関性が高いので、複数コイル間のクロスカップリングを考慮した設計法を目指し、効率を犠牲にしないノイズキャンセリングシステム構築を目指す。
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