棒状1次コイルアレイによる非接触給電の提案とコイル配置による機器位置や負荷変動に対する電圧安定化の確認

摘要

広い範囲で給電が必要となる壁掛け給電等の応用に対し，省部品で無給電点のない新しい方法を構築した．これは短い棒状の単位コイルをアレイ化配置し，平面状の受電コイルと対向させて，機器の場所のみにスポット給電する方式である．棒状コイル配置の工夫で受電機器の位置変化に対する結合係数kの変化抑制と，負荷変化に対する出力電圧の安定化機能を両立できる．本稿では最初に，kを磁気回路から導いた磁気抵抗の関数で示し，棒状コイルの着想を得る．次にkの低下による特性劣化を改善する共振回路を考察する．これらをもとに棒状コイルアレイの2つの配置形態に対し，機器の位置変化に対するkの変化の抑制効果を実測で示す．次に位置と負荷の変化に対する出力電圧特性を計算と実測で比較し，本方式の有効性や有用性を確認する．