| 研究課題/領域番号 |
18K04262
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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21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
田村 昌也 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50736410)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022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)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 水中ワイヤレス電力伝送 / ワイヤレス電力伝送 / 水中無線電力伝送 / 無線電力伝送 / 電界結合 / 海中 / 電気二重層 / 導電性 / 海水 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、海水中でのワイヤレス電力伝送を実現するため、海水中での電極表面に発生する電気二重層に注目した電界方式を提案した。まず海水中での電気二重層の発生とQ値の変化を調べ、RF帯でも電気二重層が形成されること、および海水のQ値向上を確認した。次に解析より結合器の形状と効率の関係を明らかにし、結合器を試作したところ、解析から得られた効率よりも大幅に改善した結果が得られた。この改善には海水の導電性が大きく寄与していることを発見し、導電性を積極的に活用する結合器を考案した。結果、6.78MHzにて伝送効率90%以上を達成した。さらに、同じ結合器を用いて動画をリアルタイム伝送も成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで電気二重層は電気容量を増やす目的でコンデンサなどの電子部品に使用されてきた。本研究ではその電気二重層によって海水のQ値を向上できるか、それによりワイヤレス電力伝送の高効率化を実現できるかという学術的問いを深耕し、実証した。これにより電解質中での高効率ワイヤレス電力伝送技術の礎を確立できた。人体は電解質でできているため、本成果は人体ワイヤレス通信・ワイヤレス電力伝送の研究にも波及できる。将来的には、点検区域内での通信・充電を可能とする水中常駐型点検ロボットなどの実現も期待できる。
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