| 講演名 | 2023-10-06 位置と負荷の大変化を許容する棒状送受電コイル交差式非接触給電 安倍 秀明(*), |
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| 抄録(和) | 共振回路を伴う磁気結合非接触給電の研究が継続されている．特に効率向上や負荷電圧・電流の安定化においては多くの知見が積み上げられている。ベネフィットとなる送電距離増大化においてはコイルサイズ程度まで高効率でかつ，良好な給電品質が可能なしくみや技術が積み上げられてきた．一方，送受電間の距離や位置の大きな可変に対しては，送受電側のインバータやコンバータによるアクティブ制御や，可変容量制御等が必要であり，システムサイズとコストの増大化が課題である。送電距離や位置ずれは結合係数kに統一して反映される。負荷の変化は等価抵抗Rの変化に対応できる．アクティブな制御なしで，kとRの両方の大きな変化を許容するしくみの構築はまだ発展途上である．筆者は，S-SP型磁気結合回路による最適化設計で負荷電圧が「ヘの字」型特性となる有効な手段を見出した．この設計法の適用で，1次2次コイルが共に方形状の場合で3軸方向での大きな位置ずれと全負荷範囲の大きな変化を許容できることを既に確認している。今回，さらにコイルの小型，細型化を狙い1次2次共に棒状コイルによる給電システムを考案した。そして面方向への位置ずれと全負荷範囲での大きな変化に対し，負荷電圧の変化を良好に抑制できることを実証した。さらに送電側のみでの情報から確度の高いkの数値推定が可能なことを実証し,ユーザへの機器設置ナビゲート機能が容易にできる示唆を得たので報告する． |
| 抄録(英) | Research on magnetically coupled wireless power transfer with resonant circuits has been carried out for a long time. In the research process of nearly 30 years, it has become an even bigger trend in recent years. In particular, a lot of knowledge has been accumulated in improving efficiency and stabilizing load voltage and current. In order to increase the transmission distance, which is a benefit, mechanisms and technologies have been accumulated that enable high efficiency and good power supply quality up to the coil size. On the other hand, to allow the variable distances and positions between power transmission and reception coil, active control by inverters and converters on the power transmission and reception side, variable capacitance control, etc. are required, and increasing the system size and cost is an issue. The transmission distance and misalignment are unified and reflected in the coupling factor k. The change in load can correspond to the change in equivalent resistance R. The construction of a mechanism that allows large changes in k and R without active control is still under development. The author has already found an effective means for the load voltage to have "Inverted V-shape" characteristic in the optimized design of the S-SP type. By applying this design method, it was confirmed that a large displacement in the triaxial direction can be tolerated when both the primary and secondary coils are square. This time, as a result of further verifying the wireless power transfer system using rod-shaped coils for both primary and secondary, good performance was demonstrated. |
| キーワード(和) | 非接触給電 / 棒状コイル / S-SP型磁気結合 / ヘの字特性 / k,R変化ロバスト / 交差磁気結合 / 送電側k推定 |
| キーワード(英) | Wireless Power Transfer / Rod-shaped Coil / S-SP Type Magnetic Coupling / Inverted V Shape Characteristic / k&R Change robust / Cross-Arranged Magnetic Coupling / Primary side k Parameter Estimation |
| 資料番号 | WPT2023-21 |
| 発行日 | 2023-09-28 (WPT) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EE / WPT |
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| 開催期間 | 2023/10/5(から2日開催) |
| 開催地（和） | 大阪シティアカデミー さんくすホール |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | 電力変換技術、無線電力伝送，一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 中島 善康(NXTEC) / 西川 健二郎(鹿児島大) |
| 委員長氏名（英） | Yoshiyasu Nakashima(NXTEC) / Kenjiro Nishikaa(Kagoshima Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 関屋 大雄(千葉大) / 艸分 宏昌(JAXA) / 平山 裕(名工大) |
| 副委員長氏名（英） | Hiroo Sekiya(Chiba Univ.) / Hiroaki Kusawake(JAXA) / Hiroshi Hirayama(Nagoya Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 雪田 和人(愛知工大) / 松井 信正(長崎総科大) / 花澤 理宏(UL Japan) / 三谷 友彦(京大) |
| 幹事氏名（英） | Kazuto Yukita(Aichi Inst. of Tech.) / Nobumasa Matsui(Nagasaki Inst. of Applied Science) / Masahiro Hanazawa(UL Japan) / Tomohiko Mitani(Kyoto Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 米澤 遊(名大) / 古川 雄大(長崎総合科学大) / 湯淺 一史(NTTファシリティーズ) / 鈴木 麻子(富士ウェーブ) / 石川 峻樹(オリエントマイクロウェーブ) / 畑 勝裕(東大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Yuu Yonezawa(Nagoya Univ.) / Yudai Furukawa(Nagasaki Inst. of Applied Science) / Kazufumi Yuasa(NTT Facilities) / Asako Suzuki(Fujiwaves) / Takaki Ishikawa(Orient Microwave) / Katsuhiro Hata(Univ. of Tokyo) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Energy Engineering in Electronics and Communications / Technical Committee on Wireless Power Transfer |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 位置と負荷の大変化を許容する棒状送受電コイル交差式非接触給電 |
| サブタイトル（和） | S-SP型磁気結合による負荷電圧自律安定性と送電側のみでのk推定性能実証 |
| タイトル（英） | Wireless Power Transfer by Primary Rod-shaped Secondary Rod-shaped Coil having Robust Characteristics for Large Changes in Position and Load |
| サブタイトル（和） | Demonstration of load voltage autonomy stability and k estimation ability by S-SP type magnetic coupling using intersecting rod-shaped coils |
| キーワード(1)（和/英） | 非接触給電 / Wireless Power Transfer |
| キーワード(2)（和/英） | 棒状コイル / Rod-shaped Coil |
| キーワード(3)（和/英） | S-SP型磁気結合 / S-SP Type Magnetic Coupling |
| キーワード(4)（和/英） | ヘの字特性 / Inverted V Shape Characteristic |
| キーワード(5)（和/英） | k,R変化ロバスト / k&R Change robust |
| キーワード(6)（和/英） | 交差磁気結合 / Cross-Arranged Magnetic Coupling |
| キーワード(7)（和/英） | 送電側k推定 / Primary side k Parameter Estimation |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 安倍 秀明 / Hideaki Abe |
| 第 1 著者 所属（和/英） | *(略称：*) *(略称：*) |
| 発表年月日 | 2023-10-06 |
| 資料番号 | WPT2023-21 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | WPT-200 |
| ページ範囲 | pp.8-13(WPT), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2023-09-28 (WPT) |