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柔軟発電体とエンジン振動を組み合わせた環境発電の実用化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K06685
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 エネルギー学
研究機関広島大学

研究代表者

田中 義和  広島大学, 工学研究科, 准教授 (00335704)

研究協力者 陸田 秀実  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード環境発電 / 振動発電 / 柔軟発電体 / 圧電フィルム / 再生可能エネルギー / 圧電材料 / 連成振動 / 自動車
研究成果の概要

近年、豊富で活用されていないエネルギーを獲得する方法として機能性材料を用いた環境発電(energy harvesting)が注目を集めている。環境発電の観点から、未利用のエンジン振動のパワーは大変魅力的である。
著者らは、圧電フィルムと柔軟素材(シリコンゴムなど)を用いた柔軟発電体(FPED)を提案している。そこで、本研究では、FPEDとエンジン振動による環境発電に着目し、研究を実施した。開発した理論評価方法の妥当性は、加振機を用いた強制振動実験およびエンジン振動を用いた実験により検証された。また、パラメータスタディにより、10個のFPEDを用いれば1 Wクラスの発電が可能であることを示した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] University of Nottingham(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Harvesting flow-induced vibration using a highly flexible piezoelectric energy device2017

    • 著者名/発表者名
      Hidemi Mutsuda, Yoshikazu Tanaka, Rupesh Patel, Yasuaki Doi
    • 雑誌名

      Applied Ocean Research

      巻: 68 ページ: 39-52

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A painting type of flexible piezoelectric device for ocean energy harvesting2017

    • 著者名/発表者名
      Hidemi Mutsuda, Yoshikazu Tanaka, Rupesh Patel, Yasuaki Doi, Yasuo Moriyama,Yuji Umino
    • 雑誌名

      Applied Ocean Research

      巻: 68 ページ: 182-193

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Model refinements and experimental testing of highly flexible piezoelectric energy harvesters2016

    • 著者名/発表者名
      R. Patel, Y.Tanaka, S.McWilliam, H.Mutsuda, A.A.Popov
    • 雑誌名

      Journal of Sound and Vibration

      巻: 368 ページ: 87-102

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Simply-supported multi-layered beams for energy harvesting2016

    • 著者名/発表者名
      Rupesh Patel, Yoshikazu Tanaka, Stewart McWilliam, Hidemi Mutsuda and Atanas A Popov
    • 雑誌名

      Journal of Intelligent Material Systems and Structures

      巻: 2016 号: 6 ページ: 1-20

    • DOI

      10.1177/1045389x16657418

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Study of power generation using FPED assuming engine vibration2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Tanaka, Takuya Oko, Hidemi Mutsuda, Kazuo Ichikawa, Toshihide Yamamoto and Keisuke Okihama
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics

      巻: 52 ページ: 1377-1383

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Coupled FPEDs using springs for broadband energy harvesting2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu TANAKA, Hiroaki KOYAMA, Satoru ODAKE, Hidemi MUTSUDA, Atanas A. POPOV, Rupesh PATEL and Stewart MCWILLIAM
    • 学会等名
      18th international symposium on applied electromagnetics and mechanics ISEM2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バネで接続された圧電エネルギーハーベスターに関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      田中義和,小山浩明,男武悟,陸田秀実,Rupesh Patel, Atanas Popov, Stewart McWilliam
    • 学会等名
      第29回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 曲りはりを用いたenergy harvester に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      田中義和,三宅潤,男武悟,陸田秀実
    • 学会等名
      第29回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 曲がり梁状発電体の振動応答に関する基礎的研究2017

    • 著者名/発表者名
      三宅 潤,田中 義和,男武 悟,陸田 秀実
    • 学会等名
      第26回MAGDAカンファレンス
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Parameter studies on FPEDs utilizing engine vibration2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Koyama, Yoshikazu Tanaka, Hidemi Mutsuda, Rupesh Patel, Atanas A.Popov, Stewart McWilliam
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Energy Challenges and Mechanics
    • 発表場所
      Inverness, Scotland, UK
    • 年月日
      2016-08-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 浮漁礁型海洋エネルギー発電プラットフォームの設計・製作に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      横田俊介、秦俊介、陸田秀実、田中義和、Shade Rahmawati、土井康明、森山恭雄、海野勇士、妹 尾貴文
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会講演会論文集
    • 発表場所
      福岡県中小企業振興センター
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 柔軟発電体のパラメータスタディに関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      小山浩明,田中義和,陸田秀実
    • 学会等名
      第28回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2016-05-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 塗布型圧電材料を用いた柔軟発電体の試作2016

    • 著者名/発表者名
      男武悟,田中義和,陸田秀実,海野雄士,森山恭雄,妹尾貴文
    • 学会等名
      第28回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2016-05-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 柔軟発電素材を用いた弾性振動翼による流れエネルギー利用技術に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      志村仁,陸田秀実,田中義和,土井康明
    • 学会等名
      第28回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2016-05-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 柔軟発電素材による浮漁礁型海洋エネルギー利用技術に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      横田俊介,秦俊介,陸田秀実,田中義和,土井康明
    • 学会等名
      第28回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2016-05-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 両端単純支持した柔軟発電体のパラメータスタディ2015

    • 著者名/発表者名
      小山浩明,田中義和,陸田秀実
    • 学会等名
      第24回MAGDAカンファレンス
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 柔軟発電体の構成に関するパラメータスタディ2015

    • 著者名/発表者名
      小山浩明,田中義和, 陸田秀実
    • 学会等名
      第28回計算力学講演会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2015-10-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Study of Power Generation using FPED assuming engine Vibration2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, T. Oko, H. Mutsuda, K. Ichikawa, T. Yamamoto and K. Okihama,
    • 学会等名
      17th international symposium on applied electromagnetics and mechanics ISEM2015
    • 発表場所
      Awaji, Japan
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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