| 研究課題/領域番号 |
22K20431
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0302:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 長崎大学 |
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研究代表者 |
大友 佳嗣 長崎大学, 工学研究科, 助教 (60964442)
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| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 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 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | ワイヤレス電力伝送 / トポロジー最適化 / パラメータ最適化 / 電力伝送効率 / パワエレ回路 / 交流損失解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，ワイヤレス電力伝送における回路負荷特性やコイル間相対差を考慮した送受電コイルのトポロジー最適化法を確立し，システム全体の効率を飛躍的に改善することを目的とする。本手法により，米国SAEが定める電力効率の国際基準85%を大幅に上回る，電気的および磁気的に高性能なワイヤレス電力伝送を実現可能とする。
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| 研究成果の概要 |
本研究ではワイヤレス電力伝送装置における磁気特性と回路特性の双方を考慮した上で，その電力伝送効率を最大化する新しいトポロジー最適化法を開発した。申請者の開発した最適化法はリッツ線内に生じる渦電流損失を容易に考慮できるため，実際の機器特性に則した最適形状を実現できる。提案法を用いて送受電コイル形状を最適化した結果，従来に無いキャップ状の磁気コア構造が得られた。これにより，コイル間位置ずれの有無によらず電力伝送効率を90%以上にまで改善できることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
自動車や航空機をはじめとする様々な輸送機械の電動化に伴い，充電の手間を大幅に軽減可能にするワイヤレス電力伝送の需要は日々増している状況にある。その中で，本研究において開発したワイヤレス電力伝送装置の最適設計法はシステム全体としての効率を大幅に改善できるため，社会的な利便性向上と省エネルギー化達成という二つの課題を解決することに寄与する。また，提案法は他のパワーエレクトロニクス関連機器にも適用可能であるため，高効率な電気機器の設計開発に広く貢献できる。
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