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磁歪式振動発電の 高出力化と発電床への応用

磁歪式振動発電の 高出力化と発電床への応用. 磁気応用グループ　　知能電気 機器研究室　 岩本泰典. 研究背景・目的. 振動エネルギー（力） 　電気エネルギー（起電力）. 発電量の高出力化と人の歩行運動からの発電. 磁歪材料ＦｅＧａ. 鉄ガリウム合金 Ｆｅ 81.6 Ｇａ 18.4. 磁歪定数 d が大きい 機械強度大. 逆磁歪効果 応力　　　磁束密度が変化. 鉄ガリウム合金. 発電デバイスに最適. 磁歪式振動発電素子の構成・原理. 応力の変化 磁束の変化　　　起電力. 振動発電素子の構成図および原理. （ 逆磁歪効果）.

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磁歪式振動発電の 高出力化と発電床への応用

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Presentation Transcript

  1. 磁歪式振動発電の高出力化と発電床への応用 磁気応用グループ　　知能電気機器研究室　 岩本泰典

  2. 研究背景・目的 振動エネルギー（力） 　電気エネルギー（起電力） 発電量の高出力化と人の歩行運動からの発電

  3. 磁歪材料ＦｅＧａ 鉄ガリウム合金 Ｆｅ81.6Ｇａ18.4 • 磁歪定数dが大きい • 機械強度大 逆磁歪効果 応力　　　磁束密度が変化 鉄ガリウム合金 発電デバイスに最適

  4. 磁歪式振動発電素子の構成・原理 応力の変化 磁束の変化　　　起電力 振動発電素子の構成図および原理 （逆磁歪効果） （電磁誘導）

  5. 実際に作製した素子の写真 　実際に作製した素子

  6. 振動発電の等価モデル 　振動発電素子の等価回路

  7. 自由振動による発電 自由振動による発生電圧と変位の実験方法

  8. 自由振動による変位と電圧 自由振動による変位と開放電圧の時間応答 • 変位に応じた電圧が発生

  9. 自由振動による変位の減衰 変位の時間応答の比較 • 振動エネルギーが電気エネルギーに変換されている

  10. 抵抗と出力エネルギーの関係 抵抗と出力エネルギーの関係（理論値と実験値の比較） 出力エネルギー　　　　　　　　　　　　

  11. 発電床への応用 • 歩行運動から電力を取り出す 　発電床の構成および原理

  12. 歩行運動からの発電 歩行運動からの発電の様子

  13. 歩行運動による発電の実験方法 発電床の発電に関する実験方法

  14. 歩行運動による変位と発生電圧 磁石脱着時の電圧・変位の時間応答 最大電力5.6W，出力エネルギー31mJ

  15. まとめおよび今後の課題 まとめ • 機械系と電気系を考慮した整合条件 • 歩行運動から電力を取り出す機構 • 足踏み1回で5.6W，31mJのエネルギー • 今後の課題 • 設置する素子の数を増加 • 素子と床をつなぐ磁石の検討

  16. ご清聴ありがとうございました

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