| 研究課題/領域番号 |
18K04115
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 岡山理科大学 |
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研究代表者 |
石田 弘樹 岡山理科大学, 理学部, 准教授 (50413761)
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| 研究分担者 |
古川 裕人 富山高等専門学校, その他部局等, 准教授 (30238670)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | ワイヤレス給電 / パリティ・時間対称性 / 低周波 / ロバスト性 / 高ロバスト / 負性抵抗発振 / 超低周波 |
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では、パリティ・時間対称性の原理を利用したワイヤレス給電システムの開発を行った。先行研究(Assawaworrarit et al. Nature, 546, 387-390(2017))は、メガヘルツ帯の高周波で実施されたが、本研究では、動作環境の変化に対する堅牢性を更に向上させるために２０kHz以下の低周波においてパリティ・時間対称性が保存される実用的なシステムを提案した。試作機を用いた実験により伝送距離の変動にともなう伝送電力および伝送効率の低下が従来方式（磁気共鳴方式）よりも小さく抑えられることを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
パリティ・時間対称性の原理を利用したワイヤレス給電 (PTS-WPT) は、2017 年にスタンフォード大学の研究グループが発表した比較的新しい知見である。よって、実用的システムの提案は、ほとんど無かった。本研究では実用化のためにシステムの低周波化を試みた。先行研究で約2MHzであった動作周波数を1/100以下の20kHzを下げた状態においてもパリティ・時間対称性が保存される条件を結合モード理論を用いて見出し、試作したシステムを用いてパリティ・時間対称性が保存され、従来方式（磁気共鳴方式）から堅牢性が改善したことを確認した。本研究成果は、PTS-WPTの実用化に貢献するものと期待できる。
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