| 研究課題/領域番号 |
21K04029
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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 | 千葉工業大学 |
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研究代表者 |
魏 秀欽 千葉工業大学, 工学部, 教授 (80632009)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
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| キーワード | ワイヤレス給電 / 負荷非依存モード / 高周波化 / 高効率化 / 定格出力 / ソフトスイッチング / フィードバック / 無線通信機構 / 高周波 / 高効率 / 定電圧モード / 負荷非依存 / 最適化 / 基礎理論 / 実機実装 / ワイヤレス給電システム / 負荷変動 / 高電力伝送効率 / 簡素化 / 小型化 / 位置ずれ / 一送電多受電 / 協調動作 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、負荷変動と位置ずれにロバストな一送電多受電ワイヤレス給電システムを開発することを目的とする。本研究のアイディアは負荷変動に依存せず、安定した出力電圧とソフトスイッチングを常に達成できる「負荷非依存モード」に光を当て、これをワイヤレス給電システム設計に応用することにある。まず、ワイヤレス給電システムに負荷非依存モードを適用するための設計理論を確立し、同モードを使いこなせるようにする。さらに、申請者がこれまでの研究で明らかにしてきた理論を組み込むことで、負荷変動、位置ずれによらない高電力伝送効率・定格出力を常に達成できるワイヤレス給電システムを設計し、実機実験でその妥当性を検証する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、負荷変動と位置ずれにロバストな一送電多受電高周波高効率なワイヤレス給電システムを開発することを目的とした。本研究のアイディアは30年前に提案されたこれまで陽の目を見なかった、負荷変動に依存せず、安定した出力電圧とソフトスイッチングを常に達成できる負荷非依存モードに光を当て、これをワイヤレス給電システム設計に応用することにあった。ワイヤレス給電システムに負荷非依存モードを適用するための設計理論を確立した。また、具体的に、負荷変動や送受電コイルの位置ずれによらない高電力伝送効率・定格出力を常に達成できるワイヤレス給電システムを設計し、実機実験によりその妥当性および有効性を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年、送受電器の設計により制御システムを簡素化する研究成果がほとんどである。これらの動向は、無線通信を伴う制御システムの構築がワイヤレス給電システムの開発のボトルネックとなっていることを示していた。これまでの研究は、いずれも負荷変動に対する検討にとどまっており、無線通信システムを不要とするワイヤレス給電システムを志向している研究は存在しなかった。本研究では、負荷変動や位置ずれに対応し、かつ、無線通信フィードバックを不要とする一対多ワイヤレス給電システムの開発に成功した。本研究により、ワイヤレス給電システムの設計が大幅に簡素化されることとなり、新たな実応用の創成、社会実装への展開が期待される。
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