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高効率の無線電力伝送システムの設計法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 25420353
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 通信・ネットワーク工学
研究機関東北大学

研究代表者

陳 強  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30261580)

研究分担者 今野 佳祐  東北大学, 大学院工学研究科, 助教 (20633374)
袁 巧微  仙台高等専門学校, 情報電子システム工学専攻科, 教授 (80509729)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード無線電力伝送 / 伝送効率 / アンテナ / 無線充電 / アレーアンテナ / インピーダンス整合 / インピーダンス / 近傍界 / 近距離無線電力伝送 / 共鳴型無線電力伝送
研究成果の概要

まず,散乱行列による無線電力伝送効率を最大化する設計法として,モーメント法を用いて,複雑な環境においても,高速でかつ高精度に誘電体近傍のアンテナを含む無線電力伝送システムの散乱行列を抽出する方法の開発に成功している.また,アンテナの入力インピーダンスの整合回路に損失を考慮した整合回路の設計法を提案している.さらに,アンテナの入力インピーダンスを動的に補正する方法として,インピーダンスのスイッチ付き散乱素子アレーをアンテナ近傍に設置し,スイッチングを制御することにより,システムの送受信アンテナ間の位置ずれや姿勢の変化による伝送効率の低下を抑制することができた.

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] オハイオ州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Estimation of Equivalent Current Distribution of Modulated EM Radiation Source2016

    • 著者名/発表者名
      B. Nishina and Q. Chen
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Antennas Propag.

      巻: 64 号: 4 ページ: 1334-1341

    • DOI

      10.1109/tap.2016.2526080

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 2.45GHz帯におけるエネルギーハーベスタに関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木暁士,DeLong Brock,袁 巧微,陳 強,Volakis John
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Optimum Load and Maximum Efficiency of Wireless Power Transfer System2016

    • 著者名/発表者名
      Qiaowei Yuan
    • 学会等名
      アンテナ・伝播研究会
    • 発表場所
      スパリゾートハワイアンズ(福島県・いわき市)
    • 年月日
      2016-02-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 無給電素子アレーを用いた近傍界無線電力伝送システムの効率改善手法2015

    • 著者名/発表者名
      丸山 駿,陳 強, 袁 巧微
    • 学会等名
      伝送工学研究会
    • 発表場所
      東北大学電気・情報系 451・453会議室(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2015-12-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Efficiency Improvement of Near Field Wireless Power Transfer System by Parasitic Element Array2015

    • 著者名/発表者名
      Shun MARUYAMA Qiang CHEN and Qiaowei YUAN
    • 学会等名
      2015 Asian Wireless Power Transfer Workshop (AWPT2015)
    • 発表場所
      淡水市(台湾)
    • 年月日
      2015-12-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Long Range and Safe Wireless Power Transmission with Matched Rectifier2015

    • 著者名/発表者名
      Brock DeLong, Qiaowei Yuan, John L. Volakis
    • 学会等名
      International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP2015)
    • 発表場所
      ホバート市(オーストラリア)
    • 年月日
      2015-11-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 6.78MHz帯における無線電力伝送システム2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木暁士,丸山 駿,新関莉理,袁 巧微,陳 強
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Efficiency Enhancement of WPT System with Optimization of Matched Rectifier2015

    • 著者名/発表者名
      Brock DeLong, Qiaowei Yuan, John L. Volakis
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 無給電素子アレーを用いた近傍界無線電力伝送のインピーダンス整合法2015

    • 著者名/発表者名
      丸山駿,大尻勇気,陳強,袁巧微
    • 学会等名
      電子情報通信学会2015 年総合大会
    • 発表場所
      草津市 立命館大学 びわこ・くさつキャンパス
    • 年月日
      2015-03-10 – 2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 無給電素子を利用した近傍界による無線電力伝送効率の改善2014

    • 著者名/発表者名
      大尻 勇気,陳 強,袁 巧微
    • 学会等名
      伝送工学研究会
    • 発表場所
      仙台市 東北大学電子情報システム・応物系451号室
    • 年月日
      2014-12-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 無給電素子を用いた近傍界無線電力伝送効率の改善2014

    • 著者名/発表者名
      大尻 勇気,丸山 駿,陳 強,袁 巧微
    • 学会等名
      電子情報通信学会 無線電力伝送研究会
    • 発表場所
      札幌市 北海道大学 クラーク会館大会議室
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ダイバーシティ合成を用いた近傍界無線電力伝送システム2014

    • 著者名/発表者名
      丸山駿,大尻勇気,陳強,阿部晋士,袁巧微
    • 学会等名
      電子情報通信学会2014 年ソサイエティ大会
    • 発表場所
      徳島市 徳島大学 常三島キャンパス
    • 年月日
      2014-09-23 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 2MHz・2W級無線電力駆動ミニ四駆-インピーダンス整合による整流回路の高効率化および送受信素子の小型化2014

    • 著者名/発表者名
      阿部 晋士,鈴木 暁士,袁 巧微,大尻 勇気,陳 強
    • 学会等名
      電子情報通信学会2014 年ソサイエティ大会
    • 発表場所
      徳島市 徳島大学 常三島キャンパス
    • 年月日
      2014-09-23 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] スイッチ装荷型無給電素子を用いた近傍界無線電力伝送システムの評価2014

    • 著者名/発表者名
      大尻 勇気,陳 強,袁 微巧
    • 学会等名
      伝送工学研究会
    • 発表場所
      仙台市 東北大学電子情報システム・応物系451号室
    • 年月日
      2014-06-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 近傍界による無線電力伝送システムのインピーダンス整合法に関する一検討2014

    • 著者名/発表者名
      大尻勇気,陳 強,袁 巧微,呉 銘達
    • 学会等名
      電子情報通信学会2014年総合大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Improvement of Near-Field Power Transfer Efficiency by switching Parasitic Elements2013

    • 著者名/発表者名
      Mingda Wu, Qiaowei Yuan, Qiang Chen
    • 学会等名
      東北大学伝送工学研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of Near-Field Power Transfer of Multi-Antenna Using Multiport Scattering Parameters2013

    • 著者名/発表者名
      Mingda Wu, Qiang Chen, and Qiaowei Yuan
    • 学会等名
      2013 International Symposium on Antennas and Propagation
    • 発表場所
      Nanjing, China
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Research on Wireless Power Transfer with Near-field coupling using Multi-antenna2013

    • 著者名/発表者名
      Mingda Wu, Qiaowei Yuan, Qiang Chen
    • 学会等名
      電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      会津大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of Near-Field Power Transfer Using Scattering Parameters2013

    • 著者名/発表者名
      Qiaowei Yuan, Mingda Wu, Qiang Chen, and Kunio Sawaya
    • 学会等名
      The 7th European Conference on Antennas and Propagation
    • 発表場所
      Gothenburg, Sweden
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] Handbook of Antenna Technologies - Antennas in Wireless Charging Systems2016

    • 著者名/発表者名
      Qiang Chen, Qiaowei Yuan
    • 総ページ数
      35
    • 出版者
      springer.com
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] Handbook of Antenna Technologies2015

    • 著者名/発表者名
      Qiang Chen and Qiaowei Yuan
    • 総ページ数
      3461
    • 出版者
      Springer Singapore
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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