環境エレクトロニクスと整合するシート型ワイヤレス電力伝送システムの試作研究

兼容环境电子学的片式无线电力传输系统原型研究

基本信息

批准号：
19656088
负责人：
染谷隆夫
金额：
$ 1.98万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、アンビエントエレクトロニクスに整合するシート型の電力伝送システムを印刷技術で試作することを目的とする。この電力伝送シートに電子機器を近づけると、機器の位置を有機トランジスタ集積回路が非接触で検出し、プラスティック接点式スイッチでその位置だけにワイヤレスで電力を伝送する。これまでに、30×30平方センチメートルのプラスティックシート上に独自の低コスト印刷技術でプロトタイプを試作し、30ワット以上の電力を非接触で供給することに成功している。本年度は、駆動電圧を低減し、周波数応答を改善するため、プラスティック微小機械スイッチの最適化を進めた。これまでにインクジェット印刷を用いてプラスチックフィルム上に大電力の伝送が可能な微小機械式スイッチの作製を行った。特に、本年度の研究では、上下の2枚のポリイミドフィルムを貼り合わせるのに、これまでに用いていた厚さ50μmのポリイミドフィルムから厚さ25μmの接着フィルムに変更することで、信号電極間のエアーギャップを狭め、貼り合わせ技術の向上により6.6Vと低電圧駆動に成功した。より具体的には、2枚の厚さ50μmのポリイミドフィルム上に、インクジェット印刷装置でナノ粒子銀を塗布し静電引力を発生するための制御電極と電力伝送をするための信号電極を作製した。作製した2枚のポリイミドフィルムを厚さ25μmの接着フィルムを用いて貼り合わせた。電圧6.6V、周波数10Hzの矩形波を制御電圧間に印加すると、抵抗は>10^6Ωから37Ωに変化した。

这项研究旨在原型制作与使用印刷技术的环境电子产品一致的板型动力传输系统。当将电子设备带到该电源传输表附近时，有机晶体管集成电路可检测到设备非接触的位置，而塑料接触开关仅无线传输电源。到目前为止，我们使用自己的低成本打印技术成功地在30 x 30平方厘米的塑料床单上成功地原型原型原型，在非接触式供应中提供了30瓦的功率。今年，我们一直在努力优化塑料微机械开关，以降低驱动电压并改善频率响应。到目前为止，已经使用喷墨印刷制造了能够在塑料膜上传输大功率的微型机械开关。特别是，在今年的研究中，通过将聚酰亚胺膜的厚度更改为25μm的厚度，以前用来连接上方和下方的两种聚酰亚胺膜，从而缩小了信号电极之间的气隙，并改善了粘合技术，可实现低压驱动的低压驱动。更具体地说，使用喷墨打印设备在两片的聚酰亚胺膜的厚度为50μm的聚酰亚胺膜上制造了用于产生静电吸引力和电源传输信号电极的控制电极。这样制备的两种聚酰亚胺膜使用厚度为25μm的粘合剂粘贴在一起。当对照电压之间施加电压为6.6V且频率为10Hz的方波时，电阻从> 10^6Ω变为37Ω。