| 講演名 | 2015-04-17 距離依存性の少ない電界結合共振型無線電力伝送の検討 難波 隆一(東京理科大), 楳田 洋太郎(東京理科大), 小澤 佑介(東京理科大), |
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| 抄録(和) | 近年，ユビキタス社会の実現に向けてコードレスで電子機器に高い効率で電力を供給する共振型無線電力伝送技術が注目されている．共振型無線電力伝送には磁界型と電界型の二種類がある．電界型は磁界型と比べて電力効率は低いが，位置ずれに強い，電磁干渉による影響が少ないなどの利点がある．近年，電界型でも磁界型に匹敵する高い効率で電力伝送ができる研究が発表されているが，電力伝送部において各電極間に相互に発生する容量が考慮されてない．本研究では，電界結合共振型無線電力伝送において相互容量を考慮した場合における共振状態最適化回路を提案する．電源部分にD級電力増幅器を用い，従来方式と提案方式の比較を等価回路シミュレーションによって行う．その結果，理想インダクタを用いた場合，従来と比較して距離依存性の少ない一定の受電電力を得られることを示す．一方，現実のインダクタを用いたときの回路シミュレーションの結果，インダクタの内部抵抗が原因で損失が増え，受電電力の伝送距離依存性が大きくなることを示す．その対策として，負荷抵抗をあげることにより受電電力の距離依存性を小さくし，更に電源電圧と負荷抵抗を最適化することにより所望の受電電力を得られることを示す． |
| 抄録(英) | In recent years, resonant wireless power transmission technology for supplying electric power with high efficiency in electronic devices in cordless towards the realization of the ubiquitous society has been attracting attention. Resonant wireless power transmission has two types，one is magnetic field type and the other is electric field type. Although electric field type shows poor power efficiency compared to magnetic field type, they are advantageous in the robustness for positional deviation and electromagnetic interference. Recently, electric field type power transmission has been reported with comparable efficiency to a magnetic field type. However, capacitances generated between metal plates in the power transmission are not taken into account. In this study, we propose a resonance optimization circuit configuration including the mutual capacitances in electric field coupling resonant wireless power transmission. Conventional method and the proposed method are to be compared by circuit simulation using class-D power amplifier and equivalent circuit of the electric coupling. As a result, when using the ideal inductor, it is shown that received power is less sensitive to the transmission distance as compared to the conventional method. On the other hand, when using a real inductor, as losses due to the internal resistance of the inductor increases, the transmission distance dependence of the received power increases. To solve this problem we find that increasing the road resistance is reduces the distance dependence of the received power. In addition, we showed it is possible to extract the desired received power by optimizing the power supply voltage and load resistance. |
| キーワード(和) | 無線電力伝送 / 電界結合型 / D級増幅器 |
| キーワード(英) | Wireless power transfer / Electric field coupling / class-D power amplifier |
| 資料番号 | WPT2015-9,MW2015-9 |
| 発行日 | 2015-04-09 (WPT, MW) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | WPT / MW |
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| 開催期間 | 2015/4/16(から2日開催) |
| 開催地（和） | 機械振興会館 |
| 開催地（英） | Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. |
| テーマ（和） | 無線電力伝送技術を支えるマイクロ波技術・一般 |
| テーマ（英） | Microwave technologies for Wireless Power Transfer, Superconducting Microwave technologies, Microwave technologies, etc. |
| 委員長氏名（和） | 篠原 真毅(京大) / 黒木 太司(呉高専) |
| 委員長氏名（英） | Naoki Shinohara(Kyoto Univ.) / Futoshi Kuroki(Kure National College of Tech.) |
| 副委員長氏名（和） | / 中津川 征士(NTT) / 九鬼 孝夫(NHKエンジニアリングシステム) / 山中 宏治(三菱電機) |
| 副委員長氏名（英） | / Masashi Nakatsugawa(NTT) / Takao Kuki(NHK-ES) / Koji Yamanaka(Mitsubishi Electric) |
| 幹事氏名（和） | 袁 巧微(仙台高専) / 西川 健二郎(鹿児島大) / 山之内 慎吾(NEC) / 山口 陽(NTT) |
| 幹事氏名（英） | Qiaowei Yuan(Sendai National College of Tech.) / Kenjiro Nishikawa(Kagoshima Univ.) / Shingon Yamanouchi(NEC) / Yo Yamaguchi(NTT) |
| 幹事補佐氏名（和） | 平山 裕(名工大) / 日景 隆(北大) / 大平 昌敬(埼玉大) / 石川 亮(電通大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Hiroshi Hirayama(Nagoya Inst. of Tech.) / Takashi Hikagae(Hokkaido Univ.) / Masataka Ohira(Saitama Univ.) / Ryo Ishikawa(Univ. of Electro-Comm.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Wireless Power Transfer / Technical Committee on Microwaves |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 距離依存性の少ない電界結合共振型無線電力伝送の検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Study of distance-insensitive electric field coupling resonant wireless power transfer |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 無線電力伝送 / Wireless power transfer |
| キーワード(2)（和/英） | 電界結合型 / Electric field coupling |
| キーワード(3)（和/英） | D級増幅器 / class-D power amplifier |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 難波 隆一 / Ryuichi Namba |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東京理科大学(略称：東京理科大) Tokyo University of Science(略称：Tokyo Univ. of Science) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 楳田 洋太郎 / Yohtaro Umeda |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京理科大学(略称：東京理科大) Tokyo University of Science(略称：Tokyo Univ. of Science) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 小澤 佑介 / Yusuke Kozawa |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東京理科大学(略称：東京理科大) Tokyo University of Science(略称：Tokyo Univ. of Science) |
| 発表年月日 | 2015-04-17 |
| 資料番号 | WPT2015-9,MW2015-9 |
| 巻番号（vol） | vol.115 |
| 号番号（no） | WPT-3,MW-4 |
| ページ範囲 | pp.45-50(WPT), pp.45-50(MW), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2015-04-09 (WPT, MW) |