大容量非接触給電システムを実現する完全保護機能を有した交流超電導コイルの開発

开发具有完善保护功能的交流超导线圈，实现大容量非接触电力传输系统

• 批准号: 22K14243
• 负责人: 井上 良太
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14243/
• 关键词: 高温超電導コイル; 非接触給電システム; 交流損失; コイル保護; 保護; 共振

近年，CO2削減と安全性確保の観点から，急速充電が可能な大容量非接触給電システムが求められている。しかし，銅コイルを用いた既存の非接触給電システムでは，電気抵抗による発熱が大きな問題であった。そこで本研究では，低損失な高温超電導（HTS）コイルを用いた大容量非接触給電システムの検討を行っている。その一方で，これまでの研究成果から，大電流通電時にはHTSコイル内部の温度が局所的に上昇し，コイルが焼損する可能性があることがわかってきた。この問題を解決し，本システムを実現させるためには，「交流用HTSコイルの保護方法」を確立させる必要がある。そこで本課題では，自己保護機能を有するHTSコイル構造を提案し，HTSコイル内部の温度が局所的に上昇した場合においても，コイルが焼損せず安全に継続運転できる大容量非接触給電システムの基盤技術の確立を目指している。本年度においては，HTSコイルの保護技術確立に向けた基礎研究として，意図的に切り込みを入れた短尺のHTS線材を複数本作製し，HTS線材の局所的な劣化（局所的な臨界電流の低下）がkHz帯における交流損失に及ぼす影響について検討した。その結果，局所的な劣化を施したHTS線材の交流通電損失は，切り込みの深さと共に増加し，切り込みを入れた箇所に近い電圧タップほど損失の検出感度が高いことがわかった。さらに，局所的な劣化を施したHTS線材において，臨界電流値以上の電流を通電した場合には，臨界電流値以上の通電電流がHTS線材の超電導層から銅層へ流れ出すため，超電導層のヒステリシス損に比べて銅層の銅損が支配的になることがわかった。

In recent years, CO2 reduction and safety assurance have been highlighted, and rapid charging is possible and large-capacity non-contact power supply is required.しかし, copper コイルを use いた existing non-contact power supply システムでは, electric resistance による発热が大きな problem であった. This research is based on low-loss high-temperature superconductivity (HTS) technology using high-capacity non-contact power supply technology.その Party で, これまでの research results から, にはHTS コイル internal part when large current is energized The temperature rises in the local area, and the possibility of damage is the same. The problem has been solved, the problem has been solved, the problem has been solved, and the HTS protection method for communication has been established. This topic is based on the proposal of the self-protection function of the structure of the HTS system, and the temperature rise of the internal temperature of the HTS system.合においても, コイルが焼狠せずSafetyに継続绢できるLarge-capacity non-contact power supply システムのBasic technology has been established and the purpose is している. This year, HTS protection technology has been established, basic research has been carried out, and HTS wire rods have been established. As this product is manufactured, the degradation of the HTS wire (lowering of the critical current of the terminal) and the AC loss caused by the kHz frequency will not affect the performance. As a result, the deterioration of the station is caused by the AC power loss of the HTS wire, and the depth of the cut is increased. Add し, cut the り込みを into the れた箇所にNearly い电姧タップほど Loss の検出sensitivity が高いことがわかった.さらに, なdegradation of the local area, したHTS wire, において, energization of the current situation above the critical current value, energization of the occasion には, energization current above the critical current value The superconducting layer of the HTS wire is the same as the copper layer, and the superconducting layer is the same as the copper layer.

项目成果

局所的な劣化を有するREBCO線材のkHz帯における交流通電損失特性

具有局部恶化的 REBCO 线的 kHz 频段交流传导损耗特性

• 发表时间: 2022
• 作者: 福永崇平;舟木剛;薦田遥暉，松尾大樹，井上雄太，井上良太，植田浩史，金錫範
• 通讯作者: 薦田遥暉，松尾大樹，井上雄太，井上良太，植田浩史，金錫範