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2021 年度 研究成果報告書

摩擦駆動ランダム振動ジャイロ発電機の研究

研究課題

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研究課題/領域番号 19H02091
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
研究機関東京大学

研究代表者

保坂 寛  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (50292892)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードジャイロ / 発電機 / エネジーハーベスト
研究成果の概要

小型大出力のジャイロ発電機を開発した.フライホイール(FW)の自転増速に摩擦,モータ,歯車の3駆動方式を採用し,発電量の理論解析を行い,実験により妥当性を確認した.摩擦方式では,体積1L,入力1.7Hz,出力1.7Wの人体装着機を製作した.モータ方式では,体積25cm角,発電量の計算値2.5Wの波力発電ブイを製作した.また任意方向の波で発電し,共振周波数可変の2自由度発電機を製作した.歯車方式では,FWφ300,ギヤ比3,入力0.5Hz,自転200rpm,出力0.13Wの実験機を製作した.波力用に最適設計した場合の計算値は10Wとなった.

自由記述の分野

機械振動

研究成果の学術的意義や社会的意義

体装着発電機による1.73Wの出力は,従来に比べ10以上の発電量である.水槽実験により,25cm角3.2kgの発電ブイにより2.5Wの見込みを得たことは,従来に比べ1/100以下の小型化である.これらは理論解析,実験検証による最適設計により得られたもので,開発した装置と解析手法は斬新かつ有用である.基本技術が完成したため,商品化検討の段階であり,有望市場は浮体型波力発電である.10Wの出力により魚探や衛星通信が可能となり,海洋IoTの基盤となる.

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公開日: 2023-01-30  

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