ワイヤレス給電技術におけるシステム設計と伝送効率向上

第1部 無線電力伝送システムにおけるレクテナ・整流回路の高効率化技術

(2016年12月7日 10:30〜12:10)

　高周波数における無線電力伝送の受電素子として、アンテナと整流回路を一体化したレクテナが用いられる。 　本講座では、このレクテナに用いる整流回路として、ブリッジ形整流回路とコッククロフト・ウォルトン整流回路を取り上げ、いずれも高インピーダンスで駆動することにより、高効率動作が得られることを示す。 　さらに、この高インピーダンス駆動を可能とする折り返しダイポールアンテナの設計事例を示す。このような整流回路とアンテナの協調設計により、トップレベルの性能を得ることができている。

1. マイクロ波帯における無線電力伝送の課題
2. ブリッジ形高周波整流回路の基本特性と開発事例
   1. 基本構成
   2. 整流特性と高インピーダンス動作による高効率化
   3. 100MHz帯ブリッジ形整流回路の開発例
   4. 2.4GHz帯における高インピーダンスアンテナを用いた高効率レクテナ
3. DTV放送波を用いた500MHz帯微弱電力レクテナ
   1. 開発の課題
   2. 基本構成
   3. 設計
   4. 実験結果
   5. 東京でのフィールド試験結果
• 質疑応答

第2部 磁界結合6.78MHz直流共鳴ワイヤレス給電の動向と設計法

(2016年12月7日 13:00〜14:40)

1. ワイヤレス給電の動向と10MHz級直流共鳴デモ実験
   1. ワイヤレス給電と高周波パワーエレクトロニクス
   2. 共鳴結合方式と電磁誘導方式
   3. 直流共鳴方式とは?共鳴フィールドとは?デモ実験 (50W以下)
2. 共鳴システムの実用設計法
   1. 4次元時空間とシミュレーション実演 (Femtet解析)
   2. 3つの解析法
      • 複共振回路/MRA
      • 調波共鳴/HRA
      • F行列共鳴/FRA
   3. ワイヤレス給電システムの特性解析
3. GaN FETを用いた開発事例と空間伝送路
   1. ZVS動作と500W級非接触給電 (出力480W、電力効率95.5%)
   2. GaNを用いた10MHz級システム (出力75W、電力効率74.0%)
   3. 設計事例とデモ実験 (50W以下)
• 質疑応答

第3部 電磁誘導型非接触力伝送システムの設計手法

(2016年12月7日 14:50〜16:30)

1. 非接触電力伝送技術の基礎
   1. 非接触伝送の考え方
   2. 非接触伝送の特失
2. 各種非接触給電方式と電磁誘導方式の特性比較
3. 非接触伝送技術の応用例と今後の展望
   1. 家電分野
   2. 自動車関連分野
   3. 医療分野
4. 生体安全性の考え方
5. 各種課題設定に対しての設計指針
   1. 低結合条件における特性改善
   2. コイルから発生する電磁ノイズの低減
   3. 複数個の機器を同時にワイヤレス給電
• 質疑応答