自律型無人潜水機に適した複数送受電コイルを有する非接触給電装置の開発

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K13936
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分24020:船舶海洋工学関連
• 研究機関: 東京海洋大学
• 研究代表者: 米田 昇平 東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (50815678)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 非接触給電 / 共振回路 / 高周波インバータ / 共振周波数追従 / 位相シフト制御

研究成果の概要

本研究課題では，自律型無人探査機に代表される水中探査機向けの非接触給電装置に対して，共振回路の周波数特性を活用した動作手法を検討した。これは，送電側の電力変換器で電力伝送動作と送受電コイルの位置ずれの検出が可能となる点に特長があり，受電電圧の安定化に貢献する。また，動作周波数と負荷電圧の制御が同時に実現可能な回路構成を適用した上で負荷電圧制御の検討を行い，送電側および受電側でそれぞれ負荷電圧の制御を実現する。

自由記述の分野

パワーエレクトロニクス，船舶海洋工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題では，自律型無人探査機に代表される水中探査機向けの非接触給電装置における電力変換器の制御法を検討した。これは，水中用途であるため地上用設備とは異なった設計指針が適用可能な点に着目し，動作周波数を変化させることを前提としたものである。したがって，非接触給電の各種回路方式において動作周波数を変化させた際の特性を明らかにした点に学術的意義がある。また，本研究課題で明らかにした特性により，送受電コイルの位置ずれが生じた際でも安全な非接触給電装置の設計が可能となり，非接触給電技術の水中探査機への適用拡大を促す点に社会的意義がある。