コイル間距離変化に強い磁気共鳴結合システム－可変容量素子を利用したフォールディッドタイプコイル

摘要

近年，情報端末への給電方法として磁界共鳴型の無線電力伝送に大きな注目が集まっている．磁界共鳴型電力伝送では，コイルの体積，伝送周波数が決定されると高効率に電力伝送できる距離が一意に決定される．電力伝送システムの実用化のためには，コイルの相対位置が変化しても高効率に電力伝送できることが望まれている．そこで，我々はフォールディッドアンテナの構造を送受信コイルに用いて電力伝送システムを構成することで送電可能距離を延長する．さらに，可変容量素子をコイルに装荷することで，コイルのインピーダンスを適応的に可変し，従来方式と提案するフォールディッドタイプコイル方式との間で送電可能距離を柔軟に調整することが可能となる．提案システムの特性を証明するためにシミュレーションによる数値解析，プロトタイプシステムを用いた実証実験を行い，0.9dBの低い挿入損失を実現しながら，0.3m～0.7mの広い範囲で送電可能距離を変化できることを示す．