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2021 Fiscal Year Research-status Report

Research on Virtual Mechanical Connection for Magnetically Coupled Wireless Power Transfer

Research Project

Project/Area Number 21K14154
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

成末 義哲  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (70804772)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords無線電力伝送 / 機械的接続機構 / 電磁力
Outline of Annual Research Achievements

磁界強度マップ推定方式ならびに振動アクチュエータ用いた錯覚力提示方式,および,磁界制御方式の基礎的検討を行った.
磁界強度マップ推定方式においては,受電端末の位置情報と受信電力の推移に基づき,クリギング等を用いた磁界強度マップ構築方式を検討した.この磁界強度マップは発生させる力の向きを決めるためのものである.受電端末の位置情報と受信電力の推移に関する測定点数が十分にあれば高精度な磁界強度マップを構築可能であり,送電効率の改善が最大となる向きの推定が可能である.給電開始時には十分な測定点が得られず高精度な磁界強度マップの構築は困難であったものの,送電効率を改善する方向については給電開始タイミング前後の位置および磁界強度から推定可能であることが本年度の検討より分かった.
振動アクチュエータ用いた錯覚力提示方式については,振動アクチュエータを用いて検証システムを構築し,ユーザに牽引力を錯覚させることができることを実験的に確認した.
磁界制御方式については,磁界強度および磁気エネルギに関する理論的検討を実施するとともに,複数送電器を用いてそれらから生じる磁界が強め合う/弱め合うための磁界制御方式を検討し,その有効性を実験により確かめた.磁界制御方式については仮想的な機械的接続機構のみならず,漏洩磁界低減機構へも応用可能であり,その有効性についても電磁界シミュレーションおよび実験によって検討を行った.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

着実な研究成果が得られており,研究開発は順調に進展している.

Strategy for Future Research Activity

本年度は,無線給電向け力学的インタフェースを実装し,仮想的な機械的接続機構に関する研究を推進する.また,得られた要素技術については他技術への応用についても検討し,無線給電システムの高度化を推進する.

  • Research Products

    (5 results)

All 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Magnetic Energy Minimization for Suppressing Magnetic Field Intensity of Inductive Power Transfer Systems2022

    • Author(s)
      Y. Narusue, H. Morikawa
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Magnetics

      Volume: 58 Pages: pp.1-5

    • DOI

      10.1109/TMAG.2021.3090922

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetic Field Leakage Cancellation in Multiple-Input Multiple-Output Wireless Power Transfer Systems2022

    • Author(s)
      D. Kobuchi, K. Matsuura, Y. Narusue, H. Morikawa
    • Journal Title

      IEEE Magnetics Letters

      Volume: 13 Pages: pp.1-4

    • DOI

      10.1109/LMAG.2022.3151065

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 共振結合型ワイヤレス電力伝送向け可変リアクタ2021

    • Author(s)
      成末義哲
    • Journal Title

      電子情報通信学会 B-plus

      Volume: 15 Pages: pp.23-33

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 磁界結合型無線電力伝送における入力電圧波形設計に基づく高調波磁界強度低減2021

    • Author(s)
      小渕大輔,松浦賢太郎,成末義哲,森川博之
    • Organizer
      電子情報通信学会 無線電力伝送研究会
  • [Presentation] IoT/CPS基盤としてのワイヤレス給電技術2021

    • Author(s)
      成末義哲,生形 貴,篠原笑子,森川博之
    • Organizer
      電子情報通信学会 無線通信システム研究会
    • Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

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