| 研究課題/領域番号 |
17K18875
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
北川 章夫 金沢大学, 電子情報通信学系, 教授 (10214785)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
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| キーワード | エナジーハーベスティング / センサネットワーク / インフラモニタリング / 環境モニタリング / 環境エネルギー / センサーネットワーク / 鉄筋コンクリート / 社会インフラモニタリング / 再生可能エネルギー / 環境対応 / スマートセンサ情報システム |
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| 研究成果の概要 |
山林や農地などの屋外において長期にわたって動作するセンサネットーワークの電源として、鉄筋コンクリートが発生する微弱な電力を利用するエナジーはベスティングの方法について研究を実施した。鉄筋コンクリートは、鉄筋の電気化学反応によって、電力を発生しながら劣化しているが、発生した電力は自己消費されてしまうため、発生した電気エネルギーをキャパシタに蓄電し、積極的に活用することが望ましい。しかし、発生電圧が非常に低いため、電源として使用するためには、昇圧および安定化を行う必要がある。本研究では、コンクリートと鉄筋の間に発生する電力を、無線モジュールやマイコンが利用できる電源に変換する回路の試作に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
鉄筋コンクリートが、内部の電気化学反応によって発生する微弱な電力を10分程度で蓄電し、無線モジュールや発光ダイオードを動作させることができる、電気エネルギー蓄積回路を開発した。この回路を利用して、数10年にわたってほぼメンテナンスなしに、動作し続ける無線センサネットワークの構築が可能になった。特に社会インフラの維持管理および山林や農地の環境モニタリングおよびビッグデータの取得においては、有効な手法である。さらに、将来、電力変換効率を高めることに成功すれば、無線ノードに中継機能を持たせて、巨大規模の無線ネットワークを構築することも可能になると予想される。
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