| 研究課題/領域番号 |
22K04087
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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21020:通信工学関連
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
岡田 実 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (10252587)
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| 研究分担者 |
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)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022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)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | ワイヤレス給電 / 整合回路 / 伝送線路 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
平行二線伝送線路を用いた走行中ワイヤレス給電において問題となる定在波の問題を解決するため，2ポート結合回路を車載受電用結合回路として用い，この受電用結合回路の各ポートに電源を接続してMIMO(Multiple Input Multiple Output)動作させる方式を提案する．本提案手法では，受電側に接続した2つの電源により，平行二線伝送路上の反射波をキャンセルする．このことにより，伝送線路上の定在波の発生を防ぎ，安定かつ効率的な走行中給電の実現を目指す．
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| 研究実績の概要 |
伝送線路を用いた走行中ワイヤレス給電は、道路上に設置する送電を簡略化することができ、特に交通量が少ない地方における走行中ワイヤレス給電技術として優れている。一方、伝送線路において、インピーダンスの不整合に起因する定在波により、給電効率が不安定になり、また、漏洩電磁界が大きくなるという問題がった。
伝送線路を用いた走行中ワイヤレス給電におけるこの定在波の問題を解決するために，受電側に複数の電源を配置し，平行二線伝送路上に発生する反射波をキャンセルする手法の基本設計を行った。基本設計では、まず，伝送路上を走行する移動体に２ポートEMカップラーを配置し，それぞれ電源を接続する．平行二線路では，反射波信号を観測し，移動体上のコントローラにその振幅・位相情報を伝送する．コントローラでは，反射波成分を0にするように移動体上の電源の振幅・位相を制御する．平行二線伝送線路から移動体への電力は，２ポート結合器からの反射波により取り出す．一方，平行二線伝送線路に接続された電源から供給される電力は，移動体側のポートの反射波から受けることができる．
今年度は、まず、簡易な電磁界シミュレーションを行い、送受電部を4ポートネットワークでモデル化した。この4ポートネットワークのSパラメータを導出し、この結果を用いて回路シミュレーションを行った。その結果、提案方式を用いることで、送電側の電源インピーダンス整合と、受電位置から伝送線路終端までの区間の高周波電流キャンセルを同時に行うことが可能であることを明らかにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
初年度は、提案方式の結合回路および電源回路、制御回路の基本設計を行い、計算機シミュレーションを行い、確認を行った。これは、概ね、計画通りの進捗状況である。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後、基本設計および基本的なシミュレーション結果を拡張し、受電部の移動や、位置ずれに対する影響を検討するとともに、これらの外乱に対する制御手法を確立する。また、受電側の電源回路と整流回路を一体化し、より簡単な回路構成で効率的な受電を行うための受電回路設計を行う。
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