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Load-Independent Output Design and Isolation Method for Multiple-Input Multiple-Output Inductive Power Transfer

研究課題

研究課題/領域番号 20K14736
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分21020:通信工学関連
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

DUONG QuangThang  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (40757811)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード多対多無線給電 / 干渉除去 / 安全性 / inductive power transfer / multiple transmitters / multiple receivers / crosstalk mitigation / mimo / cross-talk / isolation / Inductive power transfer / MIMO / Compensation circuit / Load-independent outputs / Power-flow isolation
研究開始時の研究の概要

This research studies a crosstalk mitigation method for in multiple-input multiple-output (MIMO) inductive power transfer (IPT). The expected outcome is a novel compensation circuit design, applicable to general MIMO-IPT with arbitrary numbers of transmit and receive coils, in any arrangement and at any operation frequency.

研究成果の概要

本研究は多数の送受電コイルからなる無線給電における干渉除去技術の構築を目的とし、5つの検討に分けて進めた。検討1では、伝送系に損失がない理想の条件で簡易設計を行った。検討2では、損失がある前提で設計し直した。検討3では送受電側それぞれが自分のパラメータしか把握できないと現実に近い条件で解を求めた。これらの検討は成功に終わり、特に検討3では中継コイルを用いた無線充電にも設計を拡張できた。検討4と5では、期待した電力拡大効果並びに漏洩電磁界低減効果は部分的に確認できたものの決定的な結論まで至っていない状況にある。本研究は、1件の学術論文、10件の学会発表と2件の受賞で概ね成功に終わったと思われる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は多対多無線電力伝送を利用し、多数の安価な小型電源で安全に給電電力を拡大しようとしている。この伝送形態を行う際、送電コイル間干渉また受電コイル間干渉が必然的に発生しシステムの効率と安定性を劣化させるため、本研究では干渉除去技術を提案した。提案した設計はコイルの数と配置が限定されることなく任意に定められた場合に適用でき、今までにない一般解である。これで多対多無線給電の懸念材料である干渉問題は解決され、今後この技術の幅広い応用と盛んな研究に貢献できたと考える。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Constant Voltage Design Using <i>K</i>-Inverter for Cooperative Inductive Power Transfer2022

    • 著者名/発表者名
      VO Quoc-Trinh、DUONG Quang-Thang、OKADA Minoru
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: E105.C 号: 8 ページ: 358-368

    • DOI

      10.1587/transele.2021ECP5038

    • NAID

      130008149057

    • ISSN
      0916-8524, 1745-1353
    • 年月日
      2022-08-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inductive power transfer with MIMO transmission2022

    • 著者名/発表者名
      Duong Quang-Thang, Higashino Takeshi, Okada Minoru
    • 雑誌名

      IEEE CTSoc-NCT

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] MIMO伝送による無線給電の安定化2021

    • 著者名/発表者名
      Duong Quang-Thang
    • 学会等名
      令和3年電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Stabilization of Load Power and Efficiency in Transmission Line based Dynamic Charging System2021

    • 著者名/発表者名
      Vo Quoc-Trinh, Duong Quang-Thang, Minoru Okada
    • 学会等名
      2021 Asian Wireless Power Transfer Workshop
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cross-Talk Mitigation Using Band-Stop Filters for Multiple-Frequency One-To-Multiple Inductive Power Transfer2021

    • 著者名/発表者名
      Q. T. Vo, Q. T. Duong, M. Okada
    • 学会等名
      The 15th European Conference on Antennas and Propagation
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental evaluation of series resonance scheme for 2x2 MIMO IPT2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakamaki, Q. T. Duong, M. Okada
    • 学会等名
      2020 International Symposium on Antennas and Propagation
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Two-frequency One-to-Two Inductive Power Transfer System with Load-independent Output Voltages2020

    • 著者名/発表者名
      Q. T. Vo, Q. T. Duong, M. Okada
    • 学会等名
      2020 Asian Wireless Power Transfer Workshop
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation on Impact of Phase Difference on Series Resonant 2×2 MIMO IPT System2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakamaki, Q. T. Duong, M. Okada
    • 学会等名
      2020 Asian Wireless Power Transfer Workshop
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficiency Comparison of Cooperative Inductive Power Transfer Systems2020

    • 著者名/発表者名
      Q. T. Vo, Q. T. Duong, M. Okada
    • 学会等名
      2020 International Conference on Advanced Technologies for Communications
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Inductive Power Transfer System for Mobile Using Receiver-Side Compensation Circuit2020

    • 著者名/発表者名
      T. Ohashi, Q. T. Duong, M. Okada
    • 学会等名
      International Symposium on Medical Information Communication Technology
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Flexible Design of Secondary-Side Compensation Circuit for Inductive Power Transfer2020

    • 著者名/発表者名
      S. Isogai, Q. T. Duong, M. Okada
    • 学会等名
      International Symposium on Medical Information Communication Technology
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2×2磁界結合型ワイヤレス給電システムのための直列共振回路に関する一検討2020

    • 著者名/発表者名
      酒巻有吾,ズオンクアンタン,岡田実
    • 学会等名
      電子情報通信学会無線電力伝送研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-12-25  

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