| 研究課題/領域番号 |
19K14959
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
日下 佳祐 長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (40826202)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019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 / 非接触給電 / 漏えい電磁界 / 伝送コイル / インバータ / CISPR / ICNIRP / EMC / 漏えい磁界 / 漏えい電界 / 電磁誘導 / マトリックスコンバータ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ワイヤレス給電システムから生じる漏えい磁界は周辺の電子機器・通信回路の誤作動を招く恐れがある。そのため，各国の漏えい磁界基準値を満足するよう伝送コイルから生じる漏えい磁界の低減手法を検討してきた。しかし近年の研究により，伝送コイル起因の漏えい磁界のみならず，高周波電流が通じる電源ケーブル（高周波電源からコイルまで）からの漏えいも製品化に向けて無視できないことが知られ始めた。本研究ではコイル直下の高温下でも動作可能な高周波電源を開発し，伝送コイルと一体化する。これにより，漏えい磁界の発生源となる高周波電源ケーブル自体を除去することで，電磁環境への影響が小さいワイヤレス給電システムを実現する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では，電気自動車充電用のワイヤレス給電システムを開発した。大電力のワイヤレス給電システムでは，高周波電源から伝送コイル間の電力ケーブルから生じる漏えい磁界も無視できず，周辺機器の誤動作や無線通信障害の原因となる。そこで本研究では伝送コイルと高周波電源の一体化技術を開発した。伝送コイルと高周波電源を一体化するため，電力ケーブルには高周波電流が通流しなくなるため，ケーブルから生じる漏えい磁界を大幅に低減可能となる。22kW試作機の実証試験を行い，システムから生じる漏えい電磁界が国際的なガイドライン（CISPR 11, Class A, group 2)を満足可能であることを実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
漏えい電磁界は，システム周辺の電子機器や無線通信障害の原因となりうるため，電子機器の製品化にあたって遵守しなければならない国際的な基準が定められている。ワイヤレス給電システムは原理上漏えい電磁界の発生を妨げられないため，大電力化は困難とされていた。本研究の成果により，22kWワイヤレス給電システムにおいても，漏えい電磁界に関する国際的な基準を余裕をもって満足することが実証された。
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