| 研究課題/領域番号 |
25420353
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
陳 強 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30261580)
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| 研究分担者 |
今野 佳祐 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20633374)
袁 巧微 仙台高等専門学校, 専攻科, 教授 (80509729)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 無線電力伝送 / アンテナ / インピーダンス / 近傍界 |
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| 研究実績の概要 |
近傍界無線電力伝送システムにおける位置ずれ時の電力伝送効率低下の問題に対し，無給電素子アレーの終端条件変化による新しい整合方法による電力伝送効率の高効率化を検討した．
新たに提案したシステムは送電側にスイッチを装荷した無給電素子アレーを配置したアンテナシステムである．受電アンテナが位置ずれした場合，無給電素子の終端条件を変化させる簡易整合方法によって高効率な無線電力伝送を期待できる．
本研究では，提案したシステムの数値シミュレーションを行い，理論的な検討を行っている．送受電アンテナの位置ずれ時，斜めずれ時，姿勢ずれ時のそれぞれについて検討し，無給電素子の終端条件を変化させることで電力伝送効率を大きく改善できることを示している．
また，無給電ヘリカル素子の巻き数，送電アンテナと無給電素子間の距離を変化させた場合や送電アンテナと無給電素子間の距離を変化させた場合など様々な環境において，より高い改善効果を持つ送電アンテナと無給電素子間の距離を検討し，システムの設計の最適法を検討している．
さらに，提案システムの送受電アンテナと無給電素子を製作し，評価実験を行っている．その結果，位置ずれ時において提案システムは無給電素子の終端条件変化によって電力伝送効率の低下を抑制したことが分かった．よって，位置ずれ時でも高効率な無線電力伝送が可能であると実験的に確認している．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
近傍界無線電力伝送システムの高効率化のため，無給電素子アレーを用いたシステムを提案し，その有効性を理論的，実験的に確認した．本研究の目標である高効率の近傍界無線電力電力システムの実現に向かって大きく前進しているといえる．
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| 今後の研究の推進方策 |
本提案手法の問題点として，選択肢が非常に多いことが挙げられ今後スイッチングの制御方法に関する研究が必要である．また，無給電素子に装荷するスイッチは，電子的なスイッチでは大電力に耐えられないなどの問題があり，機械的なスイッチではスペースの確保や損失などの問題もあり，今後スイッチ素子の検討も必須である．
また，システムの検討として，アンテナだけではなく，交流と直流の変調回路における高効率化の研究についても着手したいと考えている．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額は，今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり，平成27年度の研究遂行にしようする予定である．
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| 次年度使用額の使用計画 |
成果発表や実験の実施などの経費として使用する予定である．
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