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商用周波数で磁気共鳴させた鉄筋コンクリート越しのワイヤレス給電

研究課題

研究課題/領域番号 15K13934
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関富山高等専門学校

研究代表者

古川 裕人  富山高等専門学校, 電気制御システム工学科, 准教授 (30238670)

研究分担者 石田 弘樹  岡山理科大学, 理学部, 准教授 (50413761)
経田 僚昭  富山高等専門学校, 商船学科, 准教授 (50579729)
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
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードワイヤレス給電 / 超低周波 / 非接触給電 / 電磁界解析 / 商用電源周波数 / 電磁誘導 / 等価回路解析
研究成果の概要

金属格子や板越しのワイヤレス給電(WPT)を実現するために磁気共鳴方式のWPTに低周波の磁場を用いた。超低周波を用いると電磁コイルの重量が重たくなる欠点があるため、WPTの専用シミュレータを開発して軽量な電磁コイルの設計を行った。その結果、以前に作成した電磁コイルの重量が11.9kgであったのに対して1.69kgまで軽量化することに成功した。また、装置の性能は、伝送距離30mmにおいて伝送効率91%、伝送電力426Wを実現した。さらに、伝送空間を1mm厚のステンレス板で隔てた場合においても伝送効率80%、伝送電力317Wの高い性能を実現した。これらの伝送性能は過去の報告例に比べ格段に高い。

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

    (8件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Super-low-frequency wireless power transfer with lightweight coils for passing through a stainless steel plate2018

    • 著者名/発表者名
      H. Ishida, T. Kyoden, and H. Furukawa
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 89 号: 3

    • DOI

      10.1063/1.5010855

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a wireless power transmission simulator based on finite-difference time-domain using graphics accelerators2017

    • 著者名/発表者名
      H. Ishida, H. Furukawa, T. Kyoden, and T. Tanaka
    • 雑誌名

      IET Power Electronics

      巻: 10 号: 14 ページ: 1889-1895

    • DOI

      10.1049/iet-pel.2017.0263

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Design Methodology for 60Hz Wireless Power Transmission System2016

    • 著者名/発表者名
      H. Ishida, H. Furukawa, T. Kyoden
    • 雑誌名

      IEEJ Journal of Industry Applications

      巻: 5 号: 6 ページ: 429-438

    • DOI

      10.1541/ieejjia.5.429

    • NAID

      130005277260

    • ISSN
      2187-1094, 2187-1108
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 低周波を用いた金属板越しの非接触給電2018

    • 著者名/発表者名
      石田弘樹、古川裕人、経田僚昭
    • 学会等名
      平成29年度 電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 時間領域差分法を用いた非接触給電装置の数値解析2017

    • 著者名/発表者名
      石田弘樹、古川 裕人、経田 僚昭
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県、富山市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 超低周波ワイヤレス給電装置のシミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      田中貴大、石田弘樹、古川裕人、経田僚昭
    • 学会等名
      第68回電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 時間領域差分法による非接触給電のシミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      石田弘樹、田中貴大、古川 裕人、経田 僚昭
    • 学会等名
      電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      広島大学(広島県、東広島市)
    • 年月日
      2016-10-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] GPGPUによる60 Hzワイヤレス給電の数値計算2015

    • 著者名/発表者名
      石田 弘樹,古川 裕人,経田 僚昭
    • 学会等名
      電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      山口大学(山口県宇部市)
    • 年月日
      2015-10-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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