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広帯域の振動エネルギーをハーベスティング可能な非線形振動子と変換回路の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26630176
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 通信・ネットワーク工学
研究機関京都大学

研究代表者

引原 隆士  京都大学, 工学研究科, 教授 (70198985)

研究協力者 Vakhtang, Putkradze  Univ. of Alberta
木村 真之  京都大学
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードエネルギーハーベスティング / 非線形振動子 / 乱流 / 同期現象 / 確率共鳴 / ワイドバンドギャップ半導体
研究成果の概要

本研究は自然界に偏在する流体の流れ,構造系などの振動から,微小な力学エネルギーを回収する技術に関する基礎研究である.従来振動に関するエネルギーハーベスティングは,線形振動子の外部励振による共振を利用するものが大半であった.本研究は,自然界に存在する波動・振動が広帯域に拡散したパワースペクトル有することに着目し.周波数スペクトルの広帯域のエネルギーが吸収できる非線形振動子,およびその結合振動子を設計・製作し,同期,確率共鳴の現象によってもエネルギーの回収が可能となることを明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] University of Alberta(カナダ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Active and Reactive Power in Stochastic Resonance for Energy Harvesting2015

    • 著者名/発表者名
      M.Kubota, R. Takahashi, T.Hikihara
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E98.A 号: 7 ページ: 1537-1539

    • DOI

      10.1587/transfun.E98.A.1537

    • NAID

      130005085800

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Energy absorption at synchronization in phase between coupled Duffing systems2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kubota, V. Putkradze, T. Hikihara
    • 雑誌名

      International Journal of Dynamics and Control

      巻: August 号: 2 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1007/s40435-014-0124-3

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 結合非線形MEMS共振器による電界強度測定に関する一検討2017

    • 著者名/発表者名
      李 文尭,引原隆士
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 非線形 MEMS 共振器による 電界強度測定に関する一検討2016

    • 著者名/発表者名
      李 文尭, 引原 隆士
    • 学会等名
      平成28年電気関係学会関西支部連合大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2016-11-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] POSSIBILITY OF ENERGY EXTRACTION FROM NOISE UNDER STOCHASTIC RESONANCE2016

    • 著者名/発表者名
      Madoka Kubota, Ryo Takahashi, and Takashi Hikihara
    • 学会等名
      ICTAM2016
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Possibility of Energy Extraction from Noise under Stochastic Resonance2016

    • 著者名/発表者名
      Madoka Kubota, Ryo Takahashi, and Takashi Hikihara
    • 学会等名
      ICTAM 2016
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GaN HEMTを用いたフライバックコンバータの高周波駆動時の挙動に関する一検討,2015

    • 著者名/発表者名
      小野愛実,引原隆士
    • 学会等名
      平成27年電気関係学会関西支部連合大会
    • 発表場所
      摂南大学
    • 年月日
      2015-11-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] TREE-LIKE RESONATORS ASSEMBLY FOR BROADBAND ENERGY HARVESTING2014

    • 著者名/発表者名
      Madoka Kubota, Morris Flynn, Takashi Hikihara, Vakhtang Putkaradze
    • 学会等名
      ASME 2014 International Conference on Multibody Systems, Nonlinear Dynamics, and Controlcal Conferences
    • 発表場所
      Buffalo, USA
    • 年月日
      2014-08-17 – 2014-08-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] 発電システム2014

    • 発明者名
      引原隆士, 他5名
    • 権利者名
      引原隆士, 他5名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-193487
    • 出願年月日
      2014-05-01
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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