【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.05.29】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22UT1125
利用課題名 / Title
磁界共振結合型無線電力伝送システムの漏洩磁界の評価
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学 / Tokyo Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
シールドルーム、無線電力伝送,高周波デバイス/ High frequency device
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
川原 圭博
所属名 / Affiliation
東京大学
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
笹谷拓也
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
無線電力伝送システムにおける漏洩磁界を抑制する共振器構造の分析を行うために、東京大学の設備を利用して電力伝送中の近傍磁界の計測を行った。提案した共振器構造に関する理論解析・電磁界シミュレーションの結果の有効性を実測にて確認することが本実験の目的である。
実験 / Experimental
共用設備であるシールドルームを用い、別途試作した電力伝送用共振器や整流回路の電力伝送性能および漏洩磁界を実測により評価した。具体的には高速バイポーラ電源HSA4101、Signal Generator SMC100、電子負荷を用いて無線電力伝送を行いつつ、スペクトラムアナライザRSA5106Bと近傍磁界プローブを用いて漏洩磁界の計測を行った。また予備実験として、高速バイポーラ電源 HSA4101と周波数応答分析装置FRA5097を用いた電力伝送時のシステムのインピーダンス特性を計測した。（仮）シールドルーム （仮）HF、VHF,UHF測定装置群（カテゴリ1200）
結果と考察 / Results and Discussion
提案構造を用いた無線電力伝送システムの漏洩磁界の実測値がシミュレーション値と概ね一致することを確認した。この結果は提案構造を用いると従来手法と比して漏洩磁界が87%抑制できることを示唆するものである。Fig. 1に無線電力伝送システムの駆動時における漏洩磁界を計測する実験系の概要と実際の様子を示す。電力伝送動作中のシステムの特性を解析するために、高速バイポーラ電源と電子負荷を用いて入力電力と負荷インピーダンスの調整を行いつつ、スペクトラムアナライザにより近傍磁界の計測を行った。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig.1 無線電力伝送システムの駆動時における漏洩磁界を計測する実験系の概要と実際の様子
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
本研究はJST ACT-X JPMJAX190Fおよび株式会社メルカリ R4DとRIISEとの共同研究である価値交換工学の支援を受けたものである。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- Yuichi Honjo, Takuya Sasatani, Cedric Caremel, and Yoshihiro Kawahara, “A Halbach-Array-Based Resonator for Suppressing Leakage Magnetic Field in Wireless Power Transfer Systems,” Asian Wireless Power Transfer Workshop (AWPT 2022), MO-3-O4, Kyoto, Japan, Dec. 2022.
- Qunchao Zhou, Takuya Sasatani, Changyo Han, and Yoshihiro Kawahara, “Simultaneous Wireless Information and Power Transfer Technique Using Frequency-Modulated DC/DC Converters,” Asian Wireless Power Transfer Workshop (AWPT 2022), TU-4-O4, Kyoto, Japan, Dec. 2022.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件