2018 Fiscal Year Research-status Report
無線電力伝送のための高周波パワーエレクトロニクス理論の確立
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18K04137
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
平山 裕 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70372539)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 無線電力伝送 / 結合共振 / アンテナ / パワーエレクトロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
無線電力伝送技術の学問的背景にはパワーエレクトロニクスを基盤としたものと、マイクロ波技術を基盤としたものに大別できる。前者は分布定数の扱いは範疇外であること、後者は電力伝送を目的としたもので無いため負荷インピーダンスや伝送効率に対する考え方が実用的ではないという問題がある。無線電力伝送技術のさらなる発達のためには、これらの学問領域を統合する必要がある。
申請者のこれまでの研究では、まず、無線電力伝送システムは、電力の「周波数」、「インピーダンス実部」、「インピーダンス虚部」、「伝搬モード」を変換するシステムであると位置づけた。その上で、結合器（アンテナやコイルなど、電気回路と電磁界の変換デバイス）がこれらの機能をどこまで担うかにより、モード変換のみを担う「非共振結合器」（コイルなど）、さらにインピーダンス虚部変換を担う「準共振結合器」（自己共振アンテナなど）、さらにインピーダンス実部変換まで担う「完全共振結合器」（間接給電型自己共振アンテナなど）に分類し、パワーエレクトロニクスによる考え方とマイクロ波技術による考え方を、同一の基盤で論じることができるように体系化してきた。しかしながら、これまでに提唱してきた理論では、アンテナやコイルなどの線形回路として扱う部分のみを論じることしかできなかった。無線電力伝送の場合は通信技術とは異なり、波形が歪まないことではなく、効率を向上することが目標である。そのため、F級インバーターなど、高調波処理までを包含して議論することができる理論体系が必要となる。２０１８年度の研究では、これまでに提唱してきた理論に基づき、走行中給電などの新しい応用先に実証すると同時に、高調波処理までも含めた理論体系の構築の検討を行った。
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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
当該研究に関し、著書１編（洋書）、国際会議6回、国内学会5回、の発表を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
科学研究費補助金による基礎的な理論の検討と、他の競争的資金による実用化を同時に行い、相乗作用により、効率的な研究を推進していく。
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| Causes of Carryover |
計算機シミュレーションに想定外の時間を要したため、研究計画が遅延し、次年度使用額が生じた。
次年度使用額は検証実験および学会発表・論文出版費に使用する。
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