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» 2013年07月25日 13時45分 UPDATE

TECHNO-FRONTIER 2013 無線通信技術:電波を利用する無線給電、最大のメリットは位置合わせの自由度

日本電業工作は、「TECHNO-FRONTIER 2013」(テクノフロンティア2013)で、電波を電力に変える「電波方式」を利用した無線給電のデモンストレーションを行った。電波方式は、電磁誘導方式や共鳴方式に比べて位置合わせの自由度が非常に高い点がメリットだ。

[村尾麻悠子,EE Times Japan]
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 日本電業工作が手掛ける無線給電技術は、電波方式と呼ばれる。電波を直流電力に変換して利用するもので、中波〜ミリ波の周波数を使用し、送電距離は数cm〜数kmに及ぶ。

 TECHNO-FRONTIER 2013では、950MHz帯を利用するRFIDリーダーの電波を受けて電力を生成し、複数のLEDを点灯するというデモを行った。RFIDリーダーから約2m離れた場所に水槽を設置し、そこにLEDが入ったボールを浮かべておく。ボールには、LEDの他に、アンテナと整流回路を搭載した同社のデバイス「レクテナ」とコンデンサが入っている。レクテナが電波の交流を直流に変換し、LEDを点灯するための電力を作り出している。RFIDリーダーからの伝送電力は4W。

mm130725tf_dengyo_fig1.jpg デモの様子。RFIDリーダーは、ブースの天井に設置されている。LEDはボールの中に搭載されていて、写真では分かりにくいが点灯している(クリックで拡大)

 「電波方式のメリットは位置合わせの自由度が非常に高く、一度に複数の機器に給電できる点だ。今回のデモでは、水槽に浮かべたボールが動いてしまっても、全てのLEDにまったく問題なく給電できることを示したかった」(日本電業工作)。

 日本電業工作は、「給電時の位置合わせが柔軟な電波方式のニーズは高い。今後は、アンテナの利得を上げるなどして、伝送電力を大きく上げていくことが課題」と述べている。

主な無線給電方式の比較 出典:日本電業工作
方式 概要 送電距離 変換効率 使用する周波数
電波 電波を直流に変換して利用 数cm〜数km 数〜90% 中波〜ミリ波
共鳴 電場/磁場を共鳴させて電力を送信 3〜5m 〜90% 〜数十MHz
電磁誘導 コイル間の磁束密度の変化で生じる起電力を利用 10cm以下 60〜98% 数百kHz以下
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