革新的に高効率な無線電力伝送システムの設計とその設計ソフトウェアの開発

研究課題

産学が連携した研究開発成果の展開研究成果展開事業研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP) 探索タイプ

研究責任者	関屋大雄千葉大学, 大学院融合科学研究科, 准教授
研究期間 (年度)	2011
概要	本研究では無線電力伝送システムの開発とその設計ソフトウェア開発を行った。研究者の持つ回路設計に関する特許技術と、電力伝送媒体である無線部分の解析表現、さらに研究者の持つ独自の磁性素子設計ソフトウェアを融合することにより、スイッチング損失を極限まで低減した無線電力伝送システムの設計が可能となった。また、開発したソフトウェアを用いて無線電力伝送システムを試作したところ、送信部分において、411MHz、16dBmの受信電力に対して、50%の電力変換効率を得ることができ、実用化への目途がたつ結果を得ることができた。また、送信機の新しい回路構成を提案し、歪率5%、電力変換効率93%を24.4W、1MHz出力で達成した。さらに、ソフトウェアの性能を評価するため、かつ具体的応用を意図して、1MHz、25Wの送信供給電力に対し、磁界結合型無線電力伝送システムの実験を行ったところ、最大83%の電力変換効率を達成した。また、いずれの回路設計に対しても、回路設計アルゴリズムの計算時間は市販のWindows PCを用い、 3分20秒以内の設計時間を達成することができた。実験結果は設計ソフトウェアの予測と比較し3%以内の測定結果を示し、ソフトウェアの精度目標を達成した。