入力インピーダンスの整合が可能なワイヤレス電力伝送向け受電側整流器の開発

近年，地球環境問題の解決やエネルギー問題の観点から，電気自動車の普及拡大が図られている。しかしながら，電気自動車のバッテリーを充電するためにはユーザ自らが電気自動車にケーブルを接続する必要がある。充電に用いるケーブルは重く，取り回しに難があることからユーザに広く受け入れられているとは言えず，電気自動車の普及を妨げる一因となっている。本研究は，電気自動車のバッテリ充電時の利便性を改善するため，小型なワイヤレス電力伝送システムを開発することを目的とする。従来の研究では，数十kHzから数百kHzの伝送周波数を用いて実用化が図られてきたが，システムの小型軽量化の観点からはより高周波である数十MHz帯で電力を伝送することが期待される。しかしながら，このような高周波帯では受電側整流器の入力部においてインピーダンスの不整合が発生し，高効率な伝送が困難であるという問題があった。本研究では上記の問題を解決するため，回路の入力インピーダンスを整合可能な受電側整流器を開発し，実用化に向けた試験を行った。特に本年度は実用化に向けて，実装技術の改善を図った。高周波帯では回路パターンにより多くのノイズが発生するため，これにより周辺回路の誤動作を招きかねない。そこで，本年度はRF／マイクロ波回路設計・解析ソフトを用いて電磁界解析を行い回路パターンの設計を行った。加えて，ワイヤレス電力伝送システムから発生するノイズを抑制するため，新たな電力変換器の駆動方法の検討と実験を行った。実験により提案するノイズ抑制手法が有効であることを確認し，国際会議において発表を行った。

近年，地球環境問題の解決やエネルギー問題の観点から，電気自動車の普及拡大が図られている。しかしながら，電気自動車のバッテリーを充電するためにはユーザ自らが電気自動車にケーブルを接続する必要がある。充電に用いるケーブルは重く，取り回しに難があることからユーザに広く受け入れられているとは言えず，電気自動車の普及を妨げる一因となっている。本研究は，電気自動車のバッテリ充電時の利便性を改善するため，小型なワイヤレス電力伝送システムを開発することを目的とする。従来の研究では，数十kHzから数百kHzの伝送周波数を用いて実用化が図られてきたが，システムの小型軽量化の観点からはより高周波である数十MHz帯で電力を伝送することが期待される。しかしながら，このような高周波帯では受電側整流器の入力部においてインピーダンスの不整合が発生し，高効率な伝送が困難であるという問題があった。本研究では上記の問題を解決するため，回路の入力インピーダンスを整合可能な受電側整流器を開発し，実用化に向けた試験を行った。特に本年度は実用化に向けて，実装技術の改善を図った。高周波帯では回路パターンにより多くのノイズが発生するため，これにより周辺回路の誤動作を招きかねない。そこで，本年度はRF／マイクロ波回路設計・解析ソフトを用いて電磁界解析を行い回路パターンの設計を行った。加えて，ワイヤレス電力伝送システムから発生するノイズを抑制するため，新たな電力変換器の駆動方法の検討と実験を行った。実験により提案するノイズ抑制手法が有効であることを確認し，国際会議において発表を行った。