図1　磁�c共鳴のワイヤレス充電ステーション　複数の電�Bを充電できる

ワイヤレス給電�\術は配線不要ということで最�Z�R�`を集めているが、富士通研は磁�c共鳴法に��を入れている。やや�`しても充電できる、複数の�p電デバイスが使えるなどのメリットが�j(lu┛)きいからだ。これに�瓦靴禿甜�誘導��(sh┫)式はトランスと同じ仕組みで働き、コイルを�科��Zくに接�Zさせなければ1次�笋療杜�を2次�笋謀舛┐蕕譴覆ぁ�

��来のコードレスフォンなどの無線給電は電磁誘導��(sh┫)式であるため、電�B機をきっちり立てておかなければ充電できないが、磁�c共鳴��(sh┫)式だと電�B機をどの向きにおいてもよく、使い�M�}の�O�y(t┓ng)度は高い。このため�O動�Zでの携帯電�Bの充電などの応��が考えられる。

図2　1��の充電コイルで豆ランプ2個とモーター1個を動かすデモ

磁�c共鳴��(sh┫)式だと共鳴周�S数さえぴったり�k致すれば、電��を伝えることができる。送電�笋縫灰ぅ襪���き、充電�笋亙未離灰ぅ襪���く。その共鳴周�S数を��めるのは、LC共振だという。Lはコイルを作��することで�u(p┴ng)られるが、キャパシタンスCはコイル同士を合わせている空間キャパシタンスで��まる。すなわち、送電コイルと�p電コイルとの間のキャパシタンス、あるいは�Zくにある金�錣箸龍�間キャパシタンスなどの影�xもある。

コイルのインダクタンスLはコイルの巻き数、巻き線の�里気����C構�]などによって��まるが、空間キャパシタをシミュレーションすることは容易ではない。��来のモデルでは、マクスウェルの電磁�c��(sh┫)��式と、コイルと空間キャパシタを考慮した空間メッシュを切りながら、電磁�c��(sh┫)��式を解くといった��(sh┫)法を使っていたが、���Q時間が��常に長くかかっていた。電磁�c��(sh┫)��式は3次元の微分��(sh┫)��式を解く場合に級数�t開し数値���Qしなければならないが、さらに空間キャパシタンスの分布も考慮しながら解いていたため時間がかかっていた。

そこで富士通研は空間キャパシタの等価�v路を分布定数�v路ではなく、集中定数�v路として考えることで、���Q負荷を��(f┫)らした。集中定数�v路だと、メッシュを切る��要がなく、数値���Qは楽になる。この工夫によって��来の空間メッシュを使う分布定数�v路モデルと比べ���Q時間が1/150に��(f┫)ったという�lだ。

図3　コイル設��に�擇�す

富士通研が1��の充電ステーションに3��の携帯電�Bを��くという場合を���Qしてみた。コイルサイズをパラメータにして変えてみると、3��同時に給電するのに��要な電��を求めることができ、��来の���Q��(sh┫)法だと�k晩かかっていたが今�vの���Q法だと10分で解が求められたとしている。

富士通はこの解析�}法を9月15日の電子情報通信学会で発表するが、この設���}法をIPとして�干暗�に売ることはまだ考えていないとしている。