中継コイルを用いたワイヤレス給電について私の研究内容を記述します。
ワイヤレス給電とは
ワイヤレス給電はケーブル等で電源と電子機器を接続しなくても、電力の伝送を行うことができる技術です。
現在ワイヤレス給電の技術はスマートフォンの「置くだけ充電」や電動歯ブラシ、電動シェーバーなどに実用化されており、これらは数十ワットの電力の伝送を行っています。
ワイヤレス給電を用いるメリットはケーブルのわずらわしさや長さの制限がなくなったり、見た目がきれいになるという点です。
実用化されているワイヤレス給電はコイルを使用し、電磁誘導を用いてワイヤレス給電を行っています。私はこのワイヤレス給電方式である磁界結合方式の研究を行っています。
磁界結合方式のワイヤレス給電
電磁誘導はコイルに電流を流すと磁界が発生するというものです。
電磁誘導を用いたワイヤレス給電では、電力を送る側のコイル(送電コイル)に電流を流すことによって磁界(磁束)が発生します。その磁界が電力を受け取る側のコイル(受電コイル)をくぐり抜ける(鎖交)ことによって起電力が発生します。これが磁界結合方式のワイヤレス給電の原理です。
この方式はコイル間の距離が遠くなればなるほど、鎖交する磁界は少なくなっていき電力を伝送する効率も悪くなっていきます。
また電力を伝送できる距離は電流やコイルの大きさによっても変化をします。
私の研究目的
私の研究は数百ワットのワイヤレス給電を目標にし、中継コイルを用いて電力を伝送を行いたいと考えています。
日常生活で使用されている電化製品などは数百ワットの消費電力のものも多いです。しかし数百ワットのワイヤレス伝送は課題がまだまだ多く存在し、製品化に至ってない状態です。なので私は数百ワットの電力伝送を実用化を目指して研究を行っていきます。
ワイヤレス給電に中継コイルという技術を使用することでコイルのサイズや電流の大きさを変えずにコイルの数を増やすことで、電力を伝送することのできる距離を延ばすことができるようになります。
私は中継コイルの技術を用いたワイヤレス給電の研究も行っていきます。
参考文献
[1]居村岳広, 磁界共鳴によるワイヤレス電力伝送, 森北出版株式会社,2017
[2]ROHM SEMICONDUCTOR, ワイヤレス給電 (無線給電) 方式,
https://www.rohm.co.jp/electronics-basics/wireless-charging/wireless-charging_what2 (最終アクセス2021/8/11)
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