【中止】磁歪式振動発電用材料およびデバイス・ユニットの開発と実用化への取り組み・今後の展望

★磁歪材料を利用した振動発電デバイスのコア材料である鉄ガリウム合金からデバイス構造、発電の原理、特徴、その無線センサやIoTへの応用、社会実装の例について解説!

★上記に加え、事業化活動の現状や課題、大型化による電力回生の可能性についても説明!

★永久磁石エラストマーの研究開発、磁気測定、磁場解析(シミュレーション)など、理論的考察から材料開発まで従事している講師が、機械工学専攻という経歴も活かしてデバイス応用について紹介!

★自動車走行時(高重量)の振動エネルギーを直接発電機に伝達し、高出力が得られる発電ユニットの開発と、発電した電力の効率的な送電方法及び、効果的な電力利用方法の検討への取り組みの成果を報告!

セミナープログラム

第1部 磁歪振動発電デバイスの開発と応用,将来展望
【13:00-14:00】

講師:金沢大学 理工研究域 電子情報通信学系 教授 上野 敏幸 氏

【キーワード】
振動発電,シンプル,高出力,高感度,電池フリー無線センサ(リアルタイム無線加速度センシング,大容量データ送信),ワット級発電,電力回生,社会実装

【講演のポイント】
磁歪振動発電技術は,材料からデバイス,応用まで多くの企業が事業化に向けた活動を開始しています。実際,従来の振動発電では不可能な橋梁の振動からサブミリワットの発電(インフラモニタリングへの応用)やリアルタイム無線加速度センシングなどを実現させ,更に1ワットのデバイスも(強度振動でも壊れない)も実現させています。この技術と基本と応用の現状,実用化の課題,将来展望を解説します。

【習得できる知識】
磁歪材料を利用した振動発電技術の原理,特徴,応用のポイント,
社会実装の例,将来展望,課題,事業化の方法など

【講演主旨】
身の回りの振動や動きから電気エネルギーを取り出す振動発電が注目されています。磁歪材料を利用した振動発電デバイスは、シンプルで堅牢、高効率、高感度な特徴を有し、無線センサやIoTモジュールの電源として大きな期待が寄せられています。
本講演では、このコア材料である鉄ガリウム合金からデバイス構造、発電の原理、特徴、その無線センサやIoTへの応用、社会実装の例について解説します。また事業化活動の現状や課題、大型化による電力回生の可能性についても言及します。

【プログラム】
1. 鉄ガリウム合金と逆磁歪効果
2. 発電デバイスの構造と原理、特徴、従来技術との比較など
3. 電池フリー無線センサの応用,社会実装の例
4. 大型化による電力回生、再生可能エネルギーの可能性
5. 事業化活動の現状と課題

【質疑応答】


第2部 磁歪効果による振動発電に適した永久磁石エラストマーの開発と今後の展望
【14:15-15:30】

講師:株式会社KRI スマートマテリアル研究センター フェロ&ピコシステム研究室 研究員 田澤 拓也 氏

【講演主旨】
永久磁石エラストマーは、永久磁石でありながらゴムのように大きく変形・復元することができる材料です。微小なひずみに対して大きな磁歪効果を発揮する超磁歪材料とは異なり、50%以上の大変形を磁歪効果として発電に利用することができます。
本講演では振動発電分野における永久磁石エラストマーの立ち位置(メリット)をご紹介します。また最新の研究動向をベースに、磁歪材料としてのエネルギーハーベスティングの可能性や振動発電への適用に縛られない様々な応用展開についてもご紹介します。

【キーワード】
磁歪材料、大変形、ゴム、永久磁石、形状自由度、エネルギーハーベスティング、電磁誘導、単純構造

【講演ポイント】
永久磁石エラストマーの研究開発、磁気測定、磁場解析(シミュレーション)など、理論的考察から材料開発まで従事しており、機械工学専攻という経歴も活かしてデバイス応用についての紹介まで可能。

【習得できる知識】
永久磁石エラストマーを利用した振動発電に関する基礎知識・応用展開の可能性に関する知見

【プログラム】
1.振動発電とは
2.振動発電に求められるスペック
3.類似エネルギーハーベスティングの状況
4.磁歪とは
5.永久磁石エラストマーとは
6.永久磁石エラストマーのメリット・デメリット(振動発電)
7.永久磁石エラストマーの振動発電(現状)
8.今後の展望および他分野への展開


第3部 磁歪材料を利用した振動発電ユニットの開発と実用化への取り組み
【15:45-16:15】

講師:株式会社竹中工務店 大阪本店 設計部 設備部門 設備10グループ チーフエンジニア(課長) 山形 光生 氏

【講演主旨】
 近年、未利用エネルギーの活用技術として、振動により発生する力を電力に変換して利用する技術が注目されています。
 従来の振動発電技術としては、空調ダクトなどの微振動を電力に変換し、各種センサー用の電源として利用する技術や、歩行時(軽重量)の振動エネルギーによる発電技術、自動車や鉄道の通行に伴う縦揺れなどの間接的振動エネルギーによる発電技術が存在していますが、いずれも発電量が少ないため、電力利用の用途が限られており、製品化や、実用化には現状至っていません。
 本件では、自動車走行時(高重量)の振動エネルギーを直接発電機に伝達し、高出力が得られる発電ユニットの開発と、発電した電力の効率的な送電方法及び、効果的な電力利用方法の検討に取り組みましたので、その開発成果を報告します。

【キーワード】
振動発電、磁歪材料、車両誘導システム、道路埋込型の超省電力LED照明、サンエー浦添西海岸PARCOCITY、エネルギーハーベスト

【講演ポイント】
 本件で開発した、磁歪材料を利用した振動発電機を実建物に適用した事例は国内初となります。
 従来よりも高出力の発電力が見込めるため、今後様々な用途における、振動エネルギーの有効利用に寄与できるものと考えています。

【習得できる知識】
・磁歪材料を利用した振動発電ユニットを建物に国内で初めて適用した事例として、技術的特徴、実用化に向けた課題について把握できる。また、エネルギーハーベスティングの実現にむけて、今後様々な分野での応用展開の事例を習得できる。

【プログラム】
1、会社紹介
2、振動発電ユニットの制作と実用
 2.1 開発背景
 2.2 振動発電ユニットを利用した車路誘導システムの全体像
 2.3 発電方式の検討と試作
 2.4 試験・検証
 2.5 商業施設への適用について
 2.6 まとめと今後の展望

【質疑応答】                

セミナー講師

第1部 金沢大学 理工研究域 電子情報通信学系 教授 上野 敏幸 氏
【経歴】
2005年 – 2009年
東京大学 学術支援研究員(特任助教)
2009年
金沢大学 准教授
2002年 – 2005年
日本学術振興会特別研究員 研究員
【受賞】
2018年10月 技術賞 電池フリーIoTの実現に向けた磁歪式振動発電デバイスの量産構造の提案 日本AEM学会
2017年10月 功労賞 日本AEM学会
2016年3月 功労賞 金沢大学
2013年12月 著作賞 日本AEM学会
2012年10月 論文賞 磁歪材料を用いた小形振動発電素子の特性評価 日本AEM学会
【著作】
New Research on YBCO Superconductors 2008/05 原著書 共著
Next-Generation Actuators Leading Breakthroughs 2010/01 原著書 共著
実用精密位置決め技術辞典 産業技術サービスセンター 原著書 共著
アクチュエータ研究開発の最前線 NTS 原著書 共著

第2部 株式会社KRI スマートマテリアル研究センター フェロ&ピコシステム研究室 研究員 田澤 拓也 氏
【経歴】
2022年3月 同志社大学理工学研究科機械工学専攻 修了 博士(工学)

第3部 株式会社竹中工務店 大阪本店 設計部 設備部門 設備10グループ チーフエンジニア(課長) 山形 光生 氏
【経歴】
2007年:岡山大学大学院環境学研究科修了
同年:竹中工務店に入社。
これまでの担当案件:Panasonic尼崎工場、逸翁美術館、中之島フェスティバルタワー、N4タワー、ヤマハ大阪ビル、イオンモール堺鉄砲町、沖縄PARCOCITY、ららぽーと門真などの設計・施工を担当
【受賞】
新エネ大賞、エネルギー資源学会賞、電気設備学会賞、空調衛生工学会賞、カーボンニュートラル賞、環境設備デザイン賞、サステナブル建築賞、デマンドサイドマネジメント賞、照明デザイン賞など。

セミナー受講料

【1名の場合】44,000円(税込、テキスト費用を含む)
2名以上は一人につき、11,000円が加算されます。


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