| 研究課題/領域番号 |
20K04432
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 富山高等専門学校 |
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研究代表者 |
古川 裕人 富山高等専門学校, その他部局等, 教授 (30238670)
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| 研究分担者 |
石田 弘樹 岡山理科大学, 理学部, 准教授 (50413761)
経田 僚昭 富山高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50579729)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | ワイヤレス給電 / 非エルミート系 / PT対称性 / 海中 |
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| 研究成果の概要 |
海中環境下でのワイヤレス給電（WPT）を実現するため、コイルの位置変動に対する高いロバスト性、および海水での低い電力損失を両立させたWPTシステムの構築を行った。低周波帯においてパリティ・時間反転（PT）対称性を保存させることが開発の方針である。
はじめに、PT対称性の臨界結合レートを共振回路の回路定数により表現し、低周波においてPT対称性を保存させるための回路定数の条件を見出した。続いて、電磁界シミュレータにより高いロバスト性をもつコイルの最適な設計を行った。最終的に試作したWPTシステムを用いてコイル位置ずれの許容範囲、海水での電力損失ともに、当初の目標性能を達成したことを確認した。
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| 自由記述の分野 |
パワーエレクトロニクス
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
海中環境下でのワイヤレス給電は、自律型無人潜水機の自動充電につながる技術であり、海洋資源調査などに貢献することができる。本研究課題を学術的な観点からみると、パリティ・時間反転（PT）対称性を利用したワイヤレス給電システムを低周波領域で実現させる課題であると言える。本研究では結合モード理論解析から低周波領域でPT対称性を保存させるための回路定数の条件を見出した。また、実機を作製し実験からもそれらの条件が正しいことを確認した。本研究成果は、海中に限らず、伝送空間に損失媒体がある場合のワイヤレス給電にとって有用な知見である。
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