2013 Fiscal Year Research-status Report
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25502001
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
田代 晋久 信州大学, 工学部, 准教授 (50325487)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 環境磁界発電 / 磁束収束コイル / 磁束収束コア / 無線通信 / 非接触給電 |
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| Research Abstract |
(1)磁束収束コイル設計手法の開発：単層の線電流モデルとして扱う近似モデルを提案し，磁束収束の磁界分布実測値と偏差5 %で一致する結果を得た。本モデルにより，磁束収束コイルの共振の鋭さ(Q値）と磁束収束比の関係を明らかにすることができた。本結果より，60 Hzの磁束収束コイルを設計した場合，一般的な家電製品には向かないサイズになることが判明した(2) 磁束収束コアの設計：電化製品周囲の磁界計測結果を元に，冷蔵庫と扇風機を対象にした磁束収束コアの設計・試作を行った。対象物に合った磁束収束コアの設計により，4.6倍となる回収電力が得られ，市販の無線通信モジュールが一回の通信に必要と思われる10 mJのエネルギー回収に成功した。(3) 無線通信システムの情報調査：調査の結果，xBeeを用いた短距離通信と，Arduinoと3Gシールドを用いた長距離通信を使い分けた無線通信システムの提案が，研究室レベルの試作で行えることを確認した。また，既存技術の応用として，自作可能なAMトランスミッターも50 mW程度の電力があえば常時通信が行えることを確認した。(4)その他1：生体への電磁界ガイドライン値である0.2 mT@50/60Hzの磁界を環境磁界と定義した場合，環境発電だけでなく非接触給電の応用が可能であることを提案した。部屋内部を環境磁界で満たす高さ2 mの一様磁界発生コイル(SB9コイル）を製作したデモを行った。距離によって給電電力が変化する従来の非接触給電とは異なり，場所によらず一定の電力を環境磁界から得られる事を実証した。(5)その他2：Arduinoと3Gシールドを用いた環境磁界モニタリング装置を製作し，大学キャンパス内の環境磁界と電力使用量の相関についても調査が行えた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の予定はすべて達成すると同時に，環境発電だけでなく非接触給電としての応用についても可能性を見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の成果より50/60Hzの磁束収束コイルは利用しない代わりに，環境磁界発生装置と磁束収束コアによる無線センサシステムの開発を行う。次年度の計画に入れていた家電製品からの電力回収はすでに実施済みであり，電化製品用の給電コードからの漏洩磁界に特化した高効率かつ汎用性の高い環境発電モジュールを開発する予定である。
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