2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of ultra-thin and high efficient flexible transmission coil for wireless power transfer
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18H01422
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
水野 勉 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (90283233)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 磁束経路制御技術 / コイルのQ値 / 伝送効率 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非接触給電システムの拡大に伴って、モバイル機器を対象とした国際標準規格、Qi規格がWPC (Wireless Power Consortium) によって策定されおり、送受電コイルは薄型で軽量、かつ高効率であることが必要である。
モバイル機器に搭載する事を想定した場合には占積率の高い平角形状導線を用いるのが好ましいが、表皮効果と近接効果に起因する交流抵抗が伝送効率に影響する。交流抵抗の低減のために一般的に撚り線が用いられているが、平角導線と比較して占積率が悪く、生産コストが高い。これに対して、平角形状導線は、断面形状が長方形であることから、表皮効果や近接効果が丸線と比較して顕著に表れる。
そこで、非接触給電用コイルにおいて表皮効果と近接効果に起因する交流抵抗の低減を図るために、磁性材料を使用した磁束経路制御技術 (Magnetic Path Control Technology) をコイルに適用して交流抵抗の低減および伝送効率向上のためのコイルのQ値の増加を検討した。
その結果、伝送周波数200 kHzにおいて、従来のコイルと磁束経路制御技術を適用したコイルの交流抵抗は、それぞれ445ｍΩと352mΩで20.9 %低減、また自己インダクタンスは8.1μHと8.5μHで4.4 %増加、さらに、コイルのQ値は22.9と30.2で32 %の増加した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
伝送周波数２００kHzの低周波数においても、磁束経路制御技術を用いた交流銅損の低減や、コイルのQ値の向上がを確認でき、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
伝送周波数6.78MHzにおける磁束経路制御技術を用いた交流銅損の低減や、コイルのQ値の向上、伝送効率の向上（損失の低減）を理論と実験の両面から確認して、磁束経路制御技術の有用性を実証する。
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[Book] 基礎から学ぶ磁性材料2020
Author(s)
佐藤 勝昭 監修
Total Pages
293
Publisher
株式会社R&D支援センター
ISBN
978-4-905507-43-7 C3043
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