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2016 年度 実績報告書

橋梁の微振動で実用的な発電を行うU字型磁歪式振動発電デバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K13926
研究機関金沢大学

研究代表者

上野 敏幸  金沢大学, 電子情報学系, 准教授 (30338256)

研究分担者 北川 章夫  金沢大学, 電子情報学系, 教授 (10214785)
深田 宰史  金沢大学, 環境デザイン学系, 准教授 (10313686)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード振動発電 / 磁歪材料 / 高感度化
研究実績の概要

振動発電デバイスの電圧/加速度の感度を、従来の平行梁構造から大幅に向上させる積層構造を考案し、複数のデバイスの試作評価により、その効果を実証した。結果の例として4×0.5×13mmのFe-Ga合金を利用したデバイスにおいて、37Hz、0.1G程度の微小振動から発生電圧1V以上、1mWの実用的な電力を取り出すことに成功した。
また6×0.5×13mmのFe-Ga合金を利用した平行梁式の振動発電デバイスのフィールド試験において、時間の都合上、橋梁への設置はできなかったが、北陸電力の協力により富山火力発電所のコンプレッサーおよびポンプに取り付けることができ、現場での発電試験を実施することができた。その結果、ボルトとダブルナットで構成される簡易的な共振周波数調整機構をデバイス先端に取り付けることで、共振周波数を現場で手作業で振動源のメインの周波数にほぼ一致させることができ、発電量を最大化することができた。また予めFFTアナライザーで測定した加速度のパワースペクトルのデシベル値、これを振幅とした正弦波振動の発生電圧が対応したことで、振動データがあれば、発電量の試算を行えること、また実験室での正弦波振動から発電量を予測できることを実証した。以上、振動発電デバイスの高感度化および実振動のデータを利用したデバイス設計・試作評価の方針を確立した。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2017

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] 実振動下での磁歪式振動発電の共振周波数調整に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      松岡佑樹, 上野敏幸
    • 学会等名
      平成29年電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2017-03-15

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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