| 研究課題/領域番号 |
21K14139
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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, 産学融合トップランナー養成センター, 特任講師 (40826202)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | ワイヤレス給電 / 漏えい磁界 / マルチレベルインバータ / 線形増幅 / 非接触給電 / 線形増幅器 / パワーエレクトロニクス / ワイヤレス電力伝送 / 漏えい電磁界 / フライングキャパシタ / 電源 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，電気自動車のワイヤレス給電システムに適用する高周波電源を開発する。本電源は，増幅回路とスイッチング電源回路の特性を併せ持つため，高周波正弦波電圧を出力することが可能であり，ワイヤレス給電システムから生じる漏えい磁界高調波を大幅に抑制可能である。上記の電源の30kW試作機を開発し，ワイヤレス電力伝送試験を実施する。加えて，10m電波暗室にて漏えい磁界測定を実施し，有用性を検証する。
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| 研究成果の概要 |
ワイヤレス給電システムは，電気エネルギーを一時的に磁気エネルギーに変換することで電力を伝送する。したがって，伝送コイルの周辺に漏えい磁界が生じることが防げない。
そこで本研究では，正弦波電圧を出力可能な高周波電源システムをワイヤレス給電システム用電源として開発した。本回路は，マルチレベルインバータ回路の半導体スイッチのうち1つをリニアアンプとして動作させることで，正弦波電圧を出力可能である。これにより，漏えい磁界のうち，他の無線機器に妨害を与える可能性がある高調波成分を抑制することが可能である。
マルチレベルインバータ方式の高周波電源を開発し，漏えい磁界高調波が抑制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 |
ワイヤレス給電システムから生じる漏えい磁界は，伝送コイル周辺に設置された電子機器の誤動作や，無線通信機器への妨害を与えることが知られており，ワイヤレス給電システム普及に向けては必ず解決しなければならない問題である。本成果により，伝送コイルから生じる漏えい磁界の高調波成分を抑制することが可能となったことから，周辺の機器へ影響を与えることなくワイヤレス給電システムの実現が可能となった。またこれは，ワイヤレス給電システムのさらなる大電力化にも対応可能であることを示唆している。
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