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2016 年度 実績報告書

ワイヤレス充電時のインピーダンス変化に基づく充電情報計測システムの実践的検証

研究課題

研究課題/領域番号 26350687
研究機関仙台高等専門学校

研究代表者

佐藤 拓  仙台高等専門学校, 電気システム工学科, 准教授 (30451545)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードワイヤレス給電 / 心臓ペースメーカ / 充電状況推定
研究実績の概要

若手研究(B)課題番号「24700602」で提案した「心臓ペースメーカのワイヤレス充電時における外部からの充電状況推定システム」をブラッシュアップし,実用化に向けた実践的検証を進める研究である.体内に埋め込まれたペースメーカの充電状況をワイヤレス充電時に体外から計測するシステムの構築を目指し,充電状況に対応してインピーダンスが変化する事に着目し,その変化を外部から推定するものである.
(1)H28年度にはワイヤレス給電時の1次側電気パラメータのみから電池残量に対応する2次側インピーダンスを推定するインピーダンス推定法以外にも,ワイヤレス給電時の2次側電流,2次側電圧および送受電コイル間の結合状況を計測するための推定法を提案し,伝送実験を通じて,これらの計測が可能であることを確認した.
(2)H28年度には,矩形波を用いたワイヤレス給電においても良好な充電状況を推定するための知見を得ることができた.また,矩形波交流のduty比制御によってワイヤレス給電時の電力制御が可能であることとに加えて,各duty比においても充電状況(インピーダンス)を推定できることが分かった.
本研究期間全体を通じて,体外の電気パラメータから体内の植え込み装置の状況(2次側インピーダンス,2次側電流,2次側電圧,コイル間結合係数)を推定する手法を提案し,検証を行った.また,携帯型の矩形波ワイヤレス充電器の試作が完了し,今後は充電状況推定システムの実装を検討中である.(1)で提案した複数のパラメータ推定を導入することで,より高度な充電制御システムを提案することができた.今後はこれらの知見をもとに2次側充電状況推定システムを実装した携帯型ワイヤレス充電器の試作と,生体内を模擬した発熱評価等を行い実用化を目指す.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (6件)

  • [学会発表] 矩形波交流を用いた充電式心臓ペースメーカ用ワイヤレス給電の検討2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤敦弥,轡田拓也,佐藤拓,山田洋
    • 学会等名
      第22回高専シンポジウム
    • 発表場所
      鳥羽商船高専(三重県)
    • 年月日
      2017-01-28 – 2017-01-28
  • [学会発表] 心臓ペースメーカ用ワイヤレス充電制御システムの検討2017

    • 著者名/発表者名
      轡田拓也,伊藤敦弥,佐藤拓,山田洋
    • 学会等名
      第22回高専シンポジウム
    • 発表場所
      鳥羽商船高専(三重県)
    • 年月日
      2017-01-28 – 2017-01-28
  • [学会発表] 矩形波によるワイヤレス給電の考察2017

    • 著者名/発表者名
      加藤立太,山田洋,佐藤拓,三谷祐一朗
    • 学会等名
      第22回高専シンポジウム
    • 発表場所
      鳥羽商船高専(三重県)
    • 年月日
      2017-01-28 – 2017-01-28
  • [学会発表] 充電式心臓ペースメーカを想定した矩形波ワイヤレス電力伝送の検討2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤拓,伊藤敦弥,轡田拓也,加藤立太
    • 学会等名
      第40回日本応用磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県)
    • 年月日
      2016-09-05 – 2016-09-08
  • [学会発表] 矩形波交流を用いた充電式心臓ペースメーカ用ワイヤレス給電の検討2016

    • 著者名/発表者名
      轡田拓也,伊藤敦弥,加藤立太,佐藤拓
    • 学会等名
      平成28年電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      東北工業大学八木山キャンパス(宮城県)
    • 年月日
      2016-08-30 – 2016-08-31
  • [学会発表] 矩形波を用いたワイヤレス電力伝送の考察2016

    • 著者名/発表者名
      加藤立太,伊藤敦弥,轡田拓也,佐藤拓
    • 学会等名
      平成28年電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      東北工業大学八木山キャンパス(宮城県)
    • 年月日
      2016-08-30 – 2016-08-31

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公開日: 2019-03-07  

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