磁界共振結合型無線給電ハウスの実現と最適共振器構成手法の確立
| Project/Area Number |
14J07147
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Communication/Network engineering
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
成末 義哲 東京大学, 情報理工学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 無線電力伝送 / 磁界共振結合 / 電力効率 / 出力電圧安定化 / Q値 / プリント基板 / 誘電体損失 / リアクタンス補償 / 可変リアクタ / D級インバータ / スイッチングレギュレータ / 最大効率点追従 / 位置推定 / マルチホップ / 電力ルーティング / 位置検出 / 負荷最適化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度には以下に示す計4つの研究成果が得られた。それぞれについて概要を述べる。
（１）平成26年度および平成27年度には、スイッチングレギュレータを用いた伝送電力安定化と電力効率最大化に関して、整流回路やスイッチングレギュレータの損失を考慮した設計手法の定式化を行った。平成28年度には、得られた条件式を基に無線電力伝送システムを実装し、そのシステムにて得られた実験結果を踏まえて論文をまとめ、Cambridge Journal of Wireless Power Transferの2017年3月号で発表した。
（２）既存の共振器構造よりもQ値の高い“電気長を拡大した共振器構造”を考案した。電流方向の逆転を防ぎつつ巻数を増加させることでQ値を向上させている。シミュレーションによって評価したところ、既存のOpen-Helical型の共振器と比較して、伝送距離および伝送効率の向上が確認できた。得られた成果はIEEE ICCEM 2017にて国際会議論文として発表した。
（３）プリント基板を用いて共振器を実装した場合、その基材による誘電体損失は避けられない。本研究では、リアクタンス補償用のコンデンサをコイルパターンの途中に多数配置することによって、基材における誘電体損失が低減されることを発見した。得られた成果はIEEE WPTC 2017に国際会議論文として投稿し、受理されている。
（４）平成26年度からの3カ年で得られた成果を基に室内給電システムのプロトタイプを実装し、“Indoor Wireless Power Transfer”と題して国際コンテストであるTECO Green Tech Contest 2017に出場し、Bronze Medalist Awardを受賞した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(49 results)
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[Book] 電界磁界結合型ワイヤレス給電技術 -電磁誘導・共鳴送電の理論と応用-2014
Author(s)
篠原真毅, 粟井郁雄, 松木英敏, 居村岳広, 平山裕, 稲垣直樹, 川原圭博, 成末義哲, 細谷達也, 市川敬一, 陳強, 袁巧微, 大平孝, 関屋大雄, 竹野和彦, 高橋俊輔, 原川健一, 田代晋久, 宮越順二, 横井行雄
Total Pages
417
Publisher
科学情報出版
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