環境発電デバイスの発電効率を最適設計により向上させる技術を開発

「デジタルアニーラ」を活用し、磁気デバイスの磁束密度を最大化

 

 株式会社富士通研究所(注1)は、エネルギーハーベスティング(環境発電)などで使われる磁気デバイスにおいて、平面状(2次元)に複数配列した磁石に対し、磁束密度を最大化するための最適配置を求める計算を、組合せ最適化問題を高速に解く次世代アーキテクチャー「デジタルアニーラ」で可能にする技術を開発しました。

 環境発電に使われる磁気デバイスの多くは多数の小さな磁石を配列して磁束を発生させますが、より高い発電効率を実現するための平面状(2次元)配置は、磁石の配列の組み合わせが膨大となり現在計算が困難な状況です。今回、1つ1つの磁石をどのように配置すれば磁束密度を最大化できるかを「デジタルアニーラ」で計算できる技術を開発し、これまで難しかった計算を数秒で解くことができるほか、発電効率も16%向上させることが可能になりました。

 これにより、従来以上に発電効率が高い磁気デバイスの設計を迅速に計算でき、エネルギーハーベスティングデバイスなど自然エネルギーを利用可能とする発電装置のさらなる普及が期待できます。

 なお、本技術は、北海道大学情報科学研究院の五十嵐一教授との共同研究で開発しました。

 本技術の概要は、7月15日(月曜日)からフランス・パリで開催される国際会議「COMPUMAG 2019 (the 22nd International Conference on the Computation of Electromagnetic Fields)」にて発表しました。

■開発の背景

 モーターやエンジン、橋や建物などの振動を電力に変えるエネルギーハーベスティングデバイスは、車載機器やウェアラブル機器の自家発電、屋内外の様々な場所に配置されるIoTデバイスへの電力供給手段として、送電ケーブルやバッテリー交換・充電作業を不要にする技術として注目されています。また、環境・エネルギー問題の解決に向けても、さらなるエネルギーハーベスティングデバイスの効率化が求められています。

 ※以下は添付リリースを参照

 

 

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添付リリース

https://release.nikkei.co.jp/attach_file/0514796_01.pdf