| 講演名 | 2022-04-15 ［招待講演］高周波用超伝導線材の開発とそれを用いた高Q値コイルによる高効率ワイヤレス電力伝送 關谷 尚人(山梨大), |
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| 抄録(和) | 超伝導線材は直流では無損失であるが，高周波では構造上低損失を実現できずその利用は未開拓であった．本論文では高周波で低損失となる高周波用超伝導線材を開発するための2つの要素技術について述べる．また，高周波用超伝導線材の応用の一つとしてワイヤレス電力伝送（WPT）を取り上げ，高周波用超伝導線材を用いた高Q値コイルを実現するための要素技術について述べる．最後に高Q値コイルを用いた高効率WPTについて紹介する．高周波用超伝導線材は2本の直流用超伝導線材から構成されており，その2本の線材を貼り合わせる技術を開発した（要素技術①）．また，超伝導薄膜は水分や湿気に弱いため銀保護膜を必要とするが，高周波では表皮効果によって銀保護膜が損失の原因になってしまうため，その影響を最小限に抑えるために必要な銀保護膜の膜厚を明らかにした（要素技術②）．さらに，高周波用超伝導線材をスパイラルコイル状に巻くためにはコイル形状を維持するために支持材（誘電体）が必要であるが，線材の損失が非常に小さいため，支持材の影響を受けQ値が劣化することから，Q値の劣化を最小限に抑える支持材の構造及び材質を明らかにした（要素技術③）．これら要素技術を用いて開発した高周波用超伝導線材を用いたコイル（共振周波数8 MHz，コイルの直径250 mm）のQ値は同サイズの銅コイルのQ値（約1,000）と比較して非常に高いQ値（16,000以上）であることを実証した．最後に，開発した超伝導コイルと銅コイルをWPTの送受電コイルに用いてその伝送効率を測定し比較したところ，コイル間距離が80 cmのとき，超伝導コイルを用いたWPTシステムの伝送効率は銅コイルを用いたシステムの伝送効率より，約60％高く，超伝導コイルをWPTシステムに用いることで伝送効率を大幅に改善できることを実証した． |
| 抄録(英) | We have developed an efficient wireless power transfer (WPT) system using a high-temperature superconductor (HTS) spiral coil with a high quality factor. The HTS spiral coil was fabricated using double-sided HTS wire. The double-sided HTS wire consists of two conventional HTS coated conductor wires. We used dielectric film tape to joining the two HTS tapes. The measured quality factor of the HTS spiral coil (16,000) was about 16 times higher than that of the copper coil (1,000). The PTE of the WPT system with the high quality factor HTS spiral coils showed significant improvement compared to the system with copper coils. |
| キーワード(和) | 超伝導線材 / ワイヤレス電力伝送 / 高温超伝導体 / 高周波 |
| キーワード(英) | Superconducting coated conductor tape / Wireless power transfer / Superconductor / Radio frequncy |
| 資料番号 | WPT2022-5,MW2022-5 |
| 発行日 | 2022-04-08 (WPT, MW) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MW / WPT |
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| 開催期間 | 2022/4/15(から1日開催) |
| 開催地（和） | 機械振興会館 |
| 開催地（英） | Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. |
| テーマ（和） | 電力伝送/マイクロ波一般 |
| テーマ（英） | Wireless Power Transfer, Microwave |
| 委員長氏名（和） | 末松 憲治(東北大) / 石崎 俊雄(龍谷大) |
| 委員長氏名（英） | Noriharu Suematsu(Tohoku Univ.) / Toshio Ishizaki(Ryukoku Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 河合 正(兵庫県立大) / 大久保 賢祐(岡山県立大) / 中溝 英之(三菱電機) |
| 副委員長氏名（英） | Tadashi Kawai(Univ. of Hyogo) / Kensuke Okubo(Okayama Prefectural Univ.) / Hideyuki Nakamizo(Mitsubishi Electric) |
| 幹事氏名（和） | 大平 昌敬(埼玉大) / 河口 民雄(東芝) / 藤森 和博(岡山大) / 居村 岳広(東京理科大) |
| 幹事氏名（英） | Masataka Ohira(Saitama Univ.) / Tamio Kawaguchi(Toshiba) / Kazuhiro Fujimori(Okayama Univ.) / Takehiro Imurai(Tokyo Univ. of Science) |
| 幹事補佐氏名（和） | 長谷川 直輝(ソフトバンク) / 片山 光亮(早大) / 成末 義哲(東大) / 田中 勇気(パナソニック) |
| 幹事補佐氏名（英） | Naoki Hasegawa(Softbank) / Kosuke Katayama(Waseda Univ.) / Yoshiaki Narusue(Univ. of Tokyo) / Yuki Tanaka(Panasonic) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Microwaves / Technical Committee on Wireless Power Transfer |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［招待講演］高周波用超伝導線材の開発とそれを用いた高Q値コイルによる高効率ワイヤレス電力伝送 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Invited Talk] High efficiency wireless power transfer using high quality factor coil with novel superconducting wire |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 超伝導線材 / Superconducting coated conductor tape |
| キーワード(2)（和/英） | ワイヤレス電力伝送 / Wireless power transfer |
| キーワード(3)（和/英） | 高温超伝導体 / Superconductor |
| キーワード(4)（和/英） | 高周波 / Radio frequncy |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 關谷 尚人 / Naoto Sekiya |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 山梨大学(略称：山梨大) University of Yamanashi(略称：Univ. Yamanashi) |
| 発表年月日 | 2022-04-15 |
| 資料番号 | WPT2022-5,MW2022-5 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | WPT-1,MW-2 |
| ページ範囲 | pp.18-18(WPT), pp.18-18(MW), |
| ページ数 | 1 |
| 発行日 | 2022-04-08 (WPT, MW) |