多数デバイスへ同時給電可能な，電磁理論的に安全かつ高効率なユビキタス無線給電技術

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本研究は，多数の機器への同時給電に最適な給電方式を提案し，またその安全性を電磁理論に基づき解明することを主たる目的とする．そこで本年度は特に「送電コイルと受電コイル間の磁界結合が極小時に無線給電が可能な手法について，検討を進めた．以下詳述する．通常の無線給電回路では，1つの送電回路が一つの受電回路に対して，磁界を通じて電力伝送する，1対1の無線給電を行うのが一般的である．一方で本研究では，一つの無線送電回路が不特定多数の受電回路に対して無線給電を行う，1対多の無線給電回路を検討する．したがって，送電回路は必ずしも受電回路の近傍には設置されない．また給電可能範囲を広げるため，送電回路の磁界生成用コイルは，受電回路のコイルよりも大きくなる．こうした条件下においては，送電コイルと受電コイル間の磁界結合が非常に微弱になる．磁界結合の度合いは，結合係数というパラメータによってあらわされる．従来研究における1対1の無線給電では，結合係数が概ね0.1以上となるケースが多かった．一方1対多の無線給電を行う場合，結合係数が0.01よりも小さい場合において無線給電が可能である必要があることが，研究により明らかになった．また，このような場合において，受電コイルを流れる電流を適切にスイッチングすることで，低結合係数であっても，効率よくエネルギーを受電する手法を提案した．本研究で提案した手法を実機評価したところ，結合係数が0.008以下の場合であっても，小規模集積回路や，センシング回路などを動作させるのに十分な電力が得られることが明らかになった．