2013 Fiscal Year Research-status Report
磁歪式振動発電スイッチを利用した高出力波力発電システムの開発
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25630107
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
上野 敏幸 金沢大学, 電子情報学系, 准教授 (30338256)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木綿 隆弘 金沢大学, 機械工学系, 教授 (40225107)
斎藤 武久 金沢大学, 環境デザイン学系, 教授 (40242531)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 振動発電 / 波力発電 / 磁歪材料 |
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| Research Abstract |
磁歪式振動発電技術を波力発電に応用する研究に関して，発電デバイスとスイッチ，ブイを組み合わせた発電システムを試作し，この発電動作を造波装置にて検証した。発電の原理は，波の水面の上下にて，ブイの浮力が変化し，これをワイヤーを介してスイッチ板に作用させ，これに付いた磁石の吸脱着にて発電デバイスに自由振動を励振，起電力が発生する仕組みである。使用した磁歪素子は1.5×7×50mm，デバイス長は250mm程度で，一回の振動でピーク電圧10V以上，10mJ程度のエネルギーが発生する。結果，波面に同期し，ブイが上下運動することで連続的な発電を行えることを確認した。またワイヤーの長さやブイの形状などで，浮力が変化することにて最適な形状があることが示唆された。またこのスイッチタイプとは別に，直接，波で発電デバイスを湾曲させる目的で，構造を考案，試作を行った。使用した磁歪素子は3mm×15mm×100mm，全長400mm程度のコの字型構造にて，大型化による共振周波数の低域化など，意図した改善がされていることを確認した。またデバイスの発電効率を上げるべく，形状に依存した機械と電気を連成する力係数の定式化を行い，この妥当性を実験にて実証した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
浮力を利用するタイプにおいて造波装置による試験に時間がかかり，また具体的なシステムの構成が固まっていない。これは実験と実際の波の状況，利用条件，設置などのかい離に起因する。また実証試験のデータがまとめきれておらず，学会等での研究成果発表が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
実用化を念頭に，実際の設置環境，波の状態を考慮し，目標を定め，早めにデバイス構造を確立する。また実験しないとわからない現象や発見もあり，同時に多くの構造を考案し，試作検証を行う。これに関して早い段階で研究成果発表，特許申請を行う。フィールド試験の準備なども行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
実験の物品の購入において，最終的な残額の調整ができなかった。
使用計画を立て，物品品の購入を行うよう努力する。
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