Friday, July 12, 2013

“どこでも充電”を実現するワイヤレス充電技術とは?

ワイヤレス(非接触)充電技術とは
通勤/通学中の電車内で壁際の充電器に携帯電話を置いて充電、またはカフェで時間をつぶしている間にテーブル上にPCを置いて充電など、そんなすき間時間を利用した野外での充電を可能にするのが、ワイヤレス充電技術です。
端子やコネクタなどの金属接点を接続しなくて も、充電器の上に機器を置くだけで充電が完了。また、ほかの機器との共有も技術的には可能なため、携帯電話の充電器でデジカメやPCも充電するというように、さまざまな機器の充電をたった1つで行うこともできるのです。
なお、ワイヤレス充電技術には電磁誘導方式/電波受信方式/共鳴方式という3つの方式がありますが、今回はすでに実用化されているワイヤレス充電技術として、電磁誘導という物理現象を利用した電磁誘導方式について解説します。

電磁誘導とは
電磁誘導は19世紀にイギリスの科学者であるマイケル・ファラデー(Michael Faraday)によって発見された技術(物理現象)です。2つの離れたコイルのどちらか一方に電流を流すと、もう片方のコイルにも電流が流れ、接触していなくても電気を流すことができます。身近なものでは、歯ブラシやシェーバー(ひげ剃り)などで、以前から利用されていました。
充電時に金属接点を使用しないため、防水や防塵が可能となり、また従来のようにサビたり汚れたりして充電できなくなるという心配がありません。
従来の電磁誘導は、送る側と受け側での効率が悪く、送った電気のほとんどが熱に変わってしまっていました(電力伝送効率は10~20%)。そのため大きな電力を送ろうとすると、コイルが熱く発熱してしまうという課題がありました。よってこれまではPHSやトランシーバなどの低電力で充電できる機器にのみワイヤレス充電が採用されており、また急速充電ができなかったために1台当たりの端末充電時間もPHSで数時間かかっていました。
現在では、受け側と送る側、双方のコイル周波数をマッチングさせ、かつデバイス自体の効率を向上させたことで、電流が入るところからデバイスに伝わるまでの全体の電力伝送効率が70%以上となっています。 充電時間も、端子を接続して行う充電と変わりません。

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