2017 Fiscal Year Annual Research Report
Multi-hop wireless power transfer via magnetic coupling
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26820142
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
宮路 祐一 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50712923)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | マルチホップ無線電力伝送 / 磁界結合 / 結合係数 / 位置推定 / 位置指紋 / 三辺測量 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、磁界結合による無線電力伝送の伝送エリア拡大のために、受電器の高精度な位置推定を行い、その位置推定情報に基づいて中継用結合器の伝送経路を制御するマルチホップ無線電力伝送システムの開発を目的としている。本システムは、複数受電器への給電に対応することや、電力伝送システムのセンシングも可能とする。本研究では、システムを用いた二つの位置推定手法を確立している。（１）反射電力に基づく位置指紋法では、あらかじめデータベースに登録されている電力伝送システム上の反射電力を利用し受電器の位置を推定している。（１）の手法により、受電器がどの結合器の上に置かれているかを判別することができる。（２）反射電力に基づく三辺測量では、電力伝送システム上の反射電力から結合器間の距離を算出し、異なる三つ（以上）の結合器間の距離を利用し受電器の位置を推定している。（２）の手法により、コイルの大きさによらない位置情報を得ることができる。
平成29年度は、二つ目の反射電力に基づく三辺測量に関して詳細な検討を行った。具体的には、反射電力から結合器間の距離を算出するアルゴリズムの開発に取り組んだ。結合器間の結合は三次元空間において等方的ではないため、結合係数と距離との関係が複雑になる。そこで、楕円体による近似と球面調和関数による近似を取り入れた。どちらの近似も電力伝送システムからある程度離れた距離での位置推定精度が高いことがわかった。また、位置指紋法に比べて計算コストが小さいことも明らかにした。
本研究成果は、電力伝送効率だけでなく、システムを利用したセンシングによる情報抽出の面で有用な結果が得られたと考えられる。
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