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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Study on Realization of Ubiquitous Energy Society by Magnetic Resonance Coupling

Research Project

Project/Area Number 25709020
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

居村 岳広  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (30596193)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywordsワイヤレス電力伝送 / 磁界共振結合 / 磁界共鳴 / 電界共鳴 / ユビキタスエネルギー / 非接触電力伝送 / センサ
Outline of Annual Research Achievements

本研究は『磁界共鳴によるユビキタスエネルギー社会の実現に向けた研究』と題し,磁界共鳴によるワイヤレス給電の包括的な研究を4ヶ年かけて行なうことである。
最終年度の平成28年は,下記、1),2)の研究に注力した。
1)主磁束から見た磁界共鳴の理論構築:磁界共鳴は大きなエアギャップにおいて高効率かつ大電力を実現できる唯一の方式である。その理由として、1次側と2次側の共振周波数を同じにすると、音叉のごとく共振周波数においてエネルギーが伝わるという説明がされてきた。申請者は以前に本現象をいち早く等価回路で示し、また、磁界共鳴と電磁誘導の統一理論を報告した。それにより、電磁誘導の一条件が磁界共鳴として動作できることを明確に示した。一方で、ワイヤレス電力伝送は磁界での結合であるにもかかわらず、磁束の議論がされて来なかった。そこで、最終年度には、磁束がどの様にこの磁界共鳴に寄与しているのかを明確にし、そのメカニズムについて解明した。
2)ワイヤレスミニシステム:ワイヤレス電力伝送を用いてユビキタスエネルギー社会が来ると申請者は唱えているが、多くの人は技術者ではないので、実物をわかりやすい形で示さないと、申請者がイメージしているビジョンを共有することは困難である。そのため、最終年度は、広く多くの人に、『磁界共鳴によるユビキタスエネルギー社会の実現に向けた研究』を理解してもらう必要があったので、そこで、ワイヤレスミニシステムを構築し、その実現可能性について広く示すことを行った。
上記以外にも、400頁に及ぶ日本初の磁界共鳴の専門書を世に出すことにも成功した。このことは、多くの人に本課題の重要性を認識してもらえるきっかけになると信じている。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (47 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (39 results) (of which Int'l Joint Research: 21 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] ワイヤレスインホイールモータの高効率化および高応答回生の実現に関する研究2017

    • Author(s)
      佐藤基,Giuseppe Guidi,居村岳広,藤本博志
    • Journal Title

      電気学会論文誌D

      Volume: Vol.137, No.1 Pages: 36-43

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 磁界共振結合方式のワイヤレス電力伝送における受電側情報を用いた2変数同時推定法2017

    • Author(s)
      畑勝裕,居村岳広,堀洋一
    • Journal Title

      電気学会論文誌D

      Volume: Vol.137, No.2 Pages: 104-111

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 走行中ワイヤレス給電システムにおけるリアルタイム最大効率制御2016

    • Author(s)
      小林大太,居村岳広,堀洋一
    • Journal Title

      電気学会論文誌D

      Volume: Vol.136, No.6 Pages: 425-432

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Development of Wireless In-Wheel Motor using Magnetic Resonance Coupling2016

    • Author(s)
      Motoki Sato, G. Yamamoto, Daisuke Gunji, Takehiro Imura and Hiroshi Fujimoto
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Power Electronics

      Volume: Vol. 31, No. 7 Pages: 5270-5278

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 共振を用いた磁界結合回路における電力伝送と磁束の関係2016

    • Author(s)
      居村岳広
    • Journal Title

      電気学会論文誌D

      Volume: Vol. 136, No. 10 Pages: 811-818

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Wireless Power Transfer for Electric Vehicle at the Kilohertz Band2016

    • Author(s)
      Takehiro Imura, Y. Tomio, K. Oshima, T. Nayuki, Motoki Sato, A. Oshima
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      Volume: Vol.11, Issue S2 Pages: S91-S99

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Dead Zone Elimination using Additional Impedances in Wireless Power Transfer Systems with Linear-Type Multiple Repeaters2017

    • Author(s)
      Danyang Cui, Takehiro Imura, Yoichi Hori
    • Organizer
      電子情報通信学会研究会WPT研究会
    • Place of Presentation
      京都,京都大学宇治キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-06 – 2017-03-07
  • [Presentation] ハーフアクティブ整流器を用いたワイヤレス給電の受電側電力制御に基づく送電側効率制御2017

    • Author(s)
      畑勝裕, 居村岳広, 堀洋一
    • Organizer
      平成28年度半導体電力変換/モータドライブ合同研究会
    • Place of Presentation
      大阪,ダイキン工業 テクノロジー・イノベーションセンター
    • Year and Date
      2017-01-27 – 2017-01-28
  • [Presentation] 走行中ワイヤレス電力伝送を適用したワイヤレスインホイールモータのシステム制御に関する基礎研究2017

    • Author(s)
      竹内琢磨,居村岳広,藤本博志,堀洋一
    • Organizer
      平成28年度半導体電力変換/モータドライブ合同研究会
    • Place of Presentation
      大阪,ダイキン工業 テクノロジー・イノベーションセンター
    • Year and Date
      2017-01-27 – 2017-01-28
  • [Presentation] 負荷変動電力負荷へのワイヤレス給電における受電側回路構成の検討2017

    • Author(s)
      郡司大輔,居村岳広,藤本博志
    • Organizer
      平成28年度半導体電力変換/モータドライブ合同研究会
    • Place of Presentation
      大阪,ダイキン工業 テクノロジー・イノベーションセンター
    • Year and Date
      2017-01-27 – 2017-01-28
  • [Presentation] 磁界共振結合を用いたワイヤレス電力伝送におけるkQ積の簡易測定法2017

    • Author(s)
      畑勝裕, 居村岳広, 堀洋一
    • Organizer
      電子情報通信学会研究会WPT研究会
    • Place of Presentation
      広島,広島工業大学 広島校舎
    • Year and Date
      2017-01-19 – 2017-01-20
  • [Presentation] 金属壁を介したワイヤレス電力伝送の高効率化に向けた回路構成に関する基礎検討2017

    • Author(s)
      大塚麻以, 居村岳広, 藤本博志, 堀洋一
    • Organizer
      電子情報通信学会研究会WPT研究会
    • Place of Presentation
      広島,広島工業大学 広島校舎
    • Year and Date
      2017-01-19 – 2017-01-20
  • [Presentation] Efficiency Maximization of Wireless Power Transfer Systems with Two Modes of Half Active Rectifier Based on Primary Current Measurement2016

    • Author(s)
      Katsuhiro Hata, Takehiro Imura, Yoichi Hori
    • Organizer
      AWPT2016
    • Place of Presentation
      Sichuan, China
    • Year and Date
      2016-12-16 – 2016-12-18
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Power Management of Wireless In-Wheel Motor with Dynamic Wireless Power Transfer2016

    • Author(s)
      Takuma Takeuchi, Takehiro Imura, Hiroshi Fujimoto, Yoichi Hori
    • Organizer
      AWPT2016
    • Place of Presentation
      Sichuan, China
    • Year and Date
      2016-12-16 – 2016-12-18
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Velocity Estimation and Control of DC Motor Driven by Wireless Power Transfer2016

    • Author(s)
      Takurou Nishimura, Katsuhiro Hata, Takehiro Imura, Yoichi Hori
    • Organizer
      AWPT2016
    • Place of Presentation
      Sichuan, China
    • Year and Date
      2016-12-16 – 2016-12-18
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Improvement of 85 kHz self-resonant open end coil for capacitor-less wireless power transfer system2016

    • Author(s)
      Koichi Furusato, Takehiro Imura, Yoichi Hori
    • Organizer
      AWPT2016
    • Place of Presentation
      Sichuan, China
    • Year and Date
      2016-12-16 – 2016-12-18
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Optimization of Cross Coupling Cancellation for Multiple-Receiver Wireless Power Transfer System at Changing-State2016

    • Author(s)
      Danyang Cui, Takehiro Imura, Yoichi Hori
    • Organizer
      AWPT2016
    • Place of Presentation
      Sichuan, China
    • Year and Date
      2016-12-16 – 2016-12-18
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Efficiency Maximization of Wireless Power Transfer Based on Simultaneous Estimation of Generalized Two Parameters2016

    • Author(s)
      Katsuhiro Hata, Takehiro Imura, Yoichi Hori
    • Organizer
      SPEC2016
    • Place of Presentation
      Auckland,New Zealand
    • Year and Date
      2016-12-05 – 2016-12-08
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Multi-band Coil Design for Wireless Power Transfer at 85 kHz and 6.78 MHz Using High Order Resonant Frequency of Short End Coil2016

    • Author(s)
      Koichi Furusato, Takehiro Imura, Yoichi Hori
    • Organizer
      ISAP2016
    • Place of Presentation
      Okinawa, Ginowan, Okinawa Convention Center
    • Year and Date
      2016-10-24 – 2016-10-28
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cross Coupling Cancellation for All Frequencies in Multiple-Receiver Wireless Power Transfer Systems2016

    • Author(s)
      Danyang Cui, Takehiro Imura, Yoichi Hori
    • Organizer
      ISAP2016
    • Place of Presentation
      Okinawa, Ginowan, Okinawa Convention Center
    • Year and Date
      2016-10-24 – 2016-10-28
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Power Management of Wireless In-Wheel Motor by SOC Control of Wheel Side Lithium-ion Capacitor2016

    • Author(s)
      Takuma Takeuchi, Takehiro Imura, Hiroshi Fujimoto, Yoichi Hori
    • Organizer
      42nd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • Place of Presentation
      Firenze, Italy
    • Year and Date
      2016-10-23 – 2016-10-28
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Efficiency Maximization of Wireless Power Transfer Based on Simultaneous Estimation of Primary Voltage and Mutual Inductance Using Secondary-Side Information2016

    • Author(s)
      Katsuhiro Hata, Takehiro Imura, Yoichi Hori
    • Organizer
      42nd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • Place of Presentation
      Firenze, Italy
    • Year and Date
      2016-10-23 – 2016-10-28
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Superiority of Magnetic Resonant Coupling at Large Air Gap in Wireless Power Transfer2016

    • Author(s)
      Takehiro Imura, Yoichi Hori
    • Organizer
      42nd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • Place of Presentation
      Firenze, Italy
    • Year and Date
      2016-10-23 – 2016-10-28
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Secondary-side-only Simultaneous Power and Efficiency Control by Online Mutual Inductance Estimation for Dynamic Wireless Power Transfer2016

    • Author(s)
      Giorgio Lovison, Takehiro Imura, Yoichi Hori
    • Organizer
      42nd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • Place of Presentation
      Firenze, Italy
    • Year and Date
      2016-10-23 – 2016-10-28
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 磁界共振結合ワイヤレス電力伝送の受電側における2つの一般化変数の同時推定に基づく最大効率制御2016

    • Author(s)
      畑勝裕, 居村岳広, 堀洋一
    • Organizer
      電子情報通信学会研究会WPT研究会
    • Place of Presentation
      京都,龍谷大学 セミナーハウス ともいき荘
    • Year and Date
      2016-10-06 – 2016-10-07
  • [Presentation] 走行中ワイヤレス給電における85kHz自己共振オープン型コイルを用いたコンデンサレス送電システムに関する初期検討2016

    • Author(s)
      古里洸一, 居村岳広, 堀洋一
    • Organizer
      電子情報通信学会研究会WPT研究会
    • Place of Presentation
      京都,龍谷大学 セミナーハウス ともいき荘
    • Year and Date
      2016-10-06 – 2016-10-07
  • [Presentation] 磁界共振結合を用いたMoving Coil型ワイヤレスリニアモータの基礎検討2016

    • Author(s)
      西村拓朗, 矢崎雄馬, 大西亘, 佐藤基, 居村岳広, 藤本博志, 堀洋一
    • Organizer
      平成28年メカトロニクス制御研究会/精密サーボシステムと制御技術
    • Place of Presentation
      東京,電気学会会議室
    • Year and Date
      2016-09-29 – 2016-09-29
  • [Presentation] ワイヤレス電力伝送における高次共振点を用いた85 kHzと6.78 MHz共用ショート型コイル2016

    • Author(s)
      古里洸一, 居村岳広, 堀洋一
    • Organizer
      2016年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      札幌,北海道大学
    • Year and Date
      2016-09-20 – 2016-09-23
  • [Presentation] 磁界共振結合ワイヤレス電力伝送における送電側電圧と相互インダクタンスの同時推定に基づく伝送効率最大化2016

    • Author(s)
      畑勝裕, 居村岳広, 堀洋一
    • Organizer
      2016年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      札幌,北海道大学
    • Year and Date
      2016-09-20 – 2016-09-23
  • [Presentation] ワイヤレス給電システムにおける受電側情報を用いた2変数同時推定法2016

    • Author(s)
      畑勝裕, 居村岳広, 堀洋一
    • Organizer
      平成28年電気学会産業応用部門大会
    • Place of Presentation
      群馬,群馬大学荒巻キャンパス
    • Year and Date
      2016-08-30 – 2016-09-01
  • [Presentation] Model for Loss Calculation of Wireless In-Wheel Motor Concept Based on Magnetic Resonant Coupling2016

    • Author(s)
      Motoki Sato, Giuseppe Guidi, Takehiro Imura, Hiroshi Fujimoto
    • Organizer
      COMPEL2016
    • Place of Presentation
      Norway, Trondheim
    • Year and Date
      2016-06-27 – 2016-06-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Study on Energy System Configuration of Wireless In-Wheel Motor with Supercapacitor2016

    • Author(s)
      Takuma Takeuchi, Takehiro Imura, Hiroshi Fujimoto, Yoichi Hori, Daisuke Gunji
    • Organizer
      EVS29
    • Place of Presentation
      Montoreal, Canada
    • Year and Date
      2016-06-19 – 2016-06-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dynamic Wireless Power Transfer System for Electric Vehicles to Simplify Ground Facilities - Real-time Power Control and Efficiency Maximization -2016

    • Author(s)
      Katsuhiro Hata, Daita Kobayashi, Takehiro Imura, Yoichi Hori
    • Organizer
      EVS29
    • Place of Presentation
      Montoreal, Canada
    • Year and Date
      2016-06-19 – 2016-06-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sensorless Vehicle Detection Using Voltage Pulses in Dynamic Wireless Power Transfer System2016

    • Author(s)
      Daita Kobayashi, Katsuhiro Hata, Takehiro Imura, Yoichi Hori
    • Organizer
      EVS29
    • Place of Presentation
      Montoreal, Canada
    • Year and Date
      2016-06-19 – 2016-06-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ワイヤレス電力伝送の概説2016

    • Author(s)
      居村岳広
    • Organizer
      第20回イブニングセミナー
    • Place of Presentation
      東京,東京大学本郷キャンパス
    • Year and Date
      2016-06-08 – 2016-06-08
  • [Presentation] 走行中ワイヤレス給電における車両側からの送電側電圧と相互インダクタンスの同時推定法2016

    • Author(s)
      畑勝裕, 居村岳広, 堀洋一
    • Organizer
      電子情報通信学会研究会WPT研究会
    • Place of Presentation
      東京,東京大学本郷キャンパス
    • Year and Date
      2016-06-03 – 2016-06-03
  • [Presentation] 磁束と磁界共振結合の関係2016

    • Author(s)
      居村岳広
    • Organizer
      電子情報通信学会研究会WPT研究会
    • Place of Presentation
      東京,東京大学本郷キャンパス
    • Year and Date
      2016-06-03 – 2016-06-03
  • [Presentation] 走行中ワイヤレス電力伝送における必要送電電力の簡易計算法2016

    • Author(s)
      竹内琢磨, 郡司大輔, 居村岳広, 堀洋一
    • Organizer
      電子情報通信学会研究会WPT研究会
    • Place of Presentation
      東京,東京大学本郷キャンパス
    • Year and Date
      2016-06-03 – 2016-06-03
  • [Presentation] Double-LCC を用いた走行中ワイヤレス電力伝送の基礎実験2016

    • Author(s)
      竹内琢磨, 小林大太, 居村岳広, 堀洋一
    • Organizer
      電子情報通信学会研究会WPT研究会
    • Place of Presentation
      東京,東京大学本郷キャンパス
    • Year and Date
      2016-06-03 – 2016-06-03
  • [Presentation] Cross Coupling Cancellation for All Frequencies in Multi-Receiver Wireless Power Transfer Systems2016

    • Author(s)
      Danyang Cui, Takehiro Imura, Yoichi Hori
    • Organizer
      電子情報通信学会研究会WPT研究会
    • Place of Presentation
      東京,東京大学本郷キャンパス
    • Year and Date
      2016-06-03 – 2016-06-03
  • [Presentation] Secondary-side-only Simultaneous Power and Efficiency Control in Dynamic Wireless Power Transfer System2016

    • Author(s)
      Giorgio Lovison, Daita Kobayashi, Takehiro Imura, Yoichi Hori
    • Organizer
      EVTeC & APE Japan 2016
    • Place of Presentation
      Kanagawa, Yokohama, Pacifico Yokohama
    • Year and Date
      2016-05-25 – 2016-05-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Experimental Verification for Wireless In-Wheel Motor using Synchronous Rectification with Magnetic Resonance Coupling2016

    • Author(s)
      Motoki Sato, Giuseppe Guidi, Takehiro Imura, Hiroshi Fujimoto
    • Organizer
      EVTeC & APE Japan 2016
    • Place of Presentation
      Kanagawa, Yokohama, Pacifico Yokohama
    • Year and Date
      2016-05-25 – 2016-05-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development and Driving Test Evaluation of Electric Vehicle with Wireless In-Wheel Motor2016

    • Author(s)
      Hiroshi Fujimoto, Motoki Sato, Daisuke Gunji, Takehiro Imura
    • Organizer
      EVTeC & APE Japan 2016
    • Place of Presentation
      Kanagawa, Yokohama, Pacifico Yokohama
    • Year and Date
      2016-05-25 – 2016-05-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Simultaneous Estimation of Primary Voltage and Mutual Inductance Based on Secondary-Side Information in Wireless Power Transfer Systems2016

    • Author(s)
      Katsuhiro Hata, Takehiro Imura, Yoichi Hori
    • Organizer
      WPTC 2016
    • Place of Presentation
      Aveiro, Porutugal
    • Year and Date
      2016-05-05 – 2016-05-06
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Design of Multi-frequency Coil for Capacitor-less Wireless Power Transfer using High Order Self-resonance of Open End Coil2016

    • Author(s)
      Koichi Furusato, Takehiro Imura, Yoichi Hori
    • Organizer
      WPTC 2016
    • Place of Presentation
      Aveiro, Porutugal
    • Year and Date
      2016-05-05 – 2016-05-06
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 磁界共鳴によるワイヤレス電力伝送2017

    • Author(s)
      居村岳広
    • Total Pages
      416
    • Publisher
      森北出版
  • [Remarks] Wireless Power Transfer Powered by Takehiro Imura

    • URL

      http://hflab.k.u-tokyo.ac.jp/2007/imura/IT_Web/index.html

URL: 

Published: 2018-01-16  

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