Near-Field Control and Energy Harvesting for Self-Powered Sensors in Capacitive Dynamic Charging Roads
容量結合型走行中給電道路における自立電源型センサのための近傍界制御とエネルギーハーベスティング
Capacitive dynamic charging roads can transfer power to Electric Vehicles (EVs) while driving. In road-integrated Capacitive Power Transfer (CPT) systems, near-field E-Fields around road electrodes are usually treated as leakage fields to be suppressed for safety. However, previous studies suggest that such electric fields can be controlled and even harvested to power low-power wireless sensors.
This project explores a new use of controlled near-field energy in capacitive charging roads. Instead of simply eliminating leakage fields, the near-field energy is harvested to power self-powered roadside micro-sensors. By combining CPT, field control, and energy harvesting, this project aims to support smart road infrastructure, green mobility, and environmental monitoring (Fig. 1).
容量結合型走行中給電道路は,電気自動車(EV)の走行中に電力を伝送することができる。道路一体型の容量結合型電力伝送(Capacitive Power Transfer: CPT)システムでは,道路電極周辺に発生する近傍電界は,通常,安全性の観点から抑制すべき漏洩電界として扱われる。しかし,先行研究では,このような電界を制御でき,さらに低消費電力の無線センサの電源として利用できる可能性が示唆されている。
本研究では,容量結合型給電道路における制御された近傍界エネルギーの新たな利用方法を検討する。漏洩電界を単に除去するのではなく,近傍界エネルギーを収穫し,道路側に設置される自立電源型マイクロセンサの電源として活用する。CPT,電界制御,エネルギーハーベスティングを組み合わせることで,本研究はスマート道路インフラ,グリーンモビリティ,および環境モニタリングへの貢献を目指す(図1)。