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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2024-07-19 16:40 ［招待講演］結合型・放射型無線電力伝送における最大伝送効率の距離特性に関する一検討 ○平山 裕（名工大）  WPT2024-14 |
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| 抄録 | （和） | マイクロ波（放射形）無線電力伝送と結合型無線電力伝送を包括的に理解する目的で、結合器（アンテナ・コイル等）間の最大伝送効率の距離特性を、結合器の大きさが波長程度の場合と波長より十分小さい場合について数値的に検討する。結果として、1)伝送距離がλ／2πより大きく、かつ、アンテナの実効開口面積がビームスポットサイズに比べて十分小さい場合は、フリスの伝達公式に従い、最大伝送効率は距離の２乗に反比例する。このとき、最大伝送効率を実現する最適インピーダンスは、距離に依存しない。2) 伝送距離がλ／2πより大きく、かつ、アンテナの実効開口面積がビームスポットサイズに比べて無視できない場合は（フレネル領域）、最大伝送効率はいわゆる修正フリスの伝達公式に従う。3) 伝送距離がλ／2πより小さく、かつ、結合器サイズが波長に対して十分小さい場合は、導体損失を無視すれば、エネルギー保存則に基づき、伝送距離に依存せず最大伝送効率は100%となる。そのとき、伝送距離に依存して最適インピーダンスを変化させる必要がある。4) 3)において導体損失が無視できない場合は、距離に対する最大伝送効率の傾きは、導体損失に依存する。以上により、フリスの伝達公式に基づくマイクロ波電力伝送と、コイル間の結合をトランスで表現可能なパワエレ技術に基づく結合型無線電力伝送を、シームレスに理解することが可能となる。 |
| （英） | For the purpose of a comprehensive understanding of microwave (radiated) and coupled wireless power transmission, the distance characteristics of the maximum transmission efficiency between couplers (antennas, coils, etc.) are numerically investigated. As a result, 1) if the transmission distance is larger than λ/2π and the effective aperture area of the antenna is sufficiently small compared to the beam spot size, the maximum transmission efficiency is inversely proportional to the square of the distance according to Friis transmission formula. The optimum impedance at which the maximum transmission efficiency is achieved is independent of the distance. 2) If the transmission distance is larger than λ/2π and the effective aperture area of the antenna is negligible compared to the beam spot size (Fresnel region), the maximum transmission efficiency follows the modified Friis transmission formula. 3) If the distance is smaller than λ/2π and the coupler size is sufficiently small with respect to the wavelength, the maximum transmission efficiency is 100% independent of the transmission distance, based on the energy conservation law, if conductor losses are ignored. It is then necessary to vary the optimum impedance depending on the transmission distance. 4) If conductor losses are not negligible in 3), the slope of the maximum transmission efficiency with respect to distance depends on conductor losses. The above enables a seamless understanding of microwave power transmission based on Friis transmission formula and coupled wireless power transmission based on power electronics technology where the coupling between coils can be represented by a transformer. | |
| キーワード | （和） | 放射形無線電力伝送 / 結合型無線電力伝送 / 最大伝送効率 / フリスの伝達公式 / 最適インピーダンス / 近傍解と遠方界 / / |
| （英） | Radiative Wireless Power Transfer / Coupled Wireless Power Transfer / Maximum transmission efficiency / / Optimum impedance / Near-filed and Far-field / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 124, no. 117, WPT2024-14, pp. 1-6, 2024年7月. | |
| 資料番号 | WPT2024-14 | |
| 発行日 | 2024-07-12 (WPT) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | WPT2024-14 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | EMCJ WPT EMD |
| 開催期間 | 2024-07-19 - 2024-07-19 |
| 開催地（和） | 機械振興会館 |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | EMC一般，無線電力伝送技術，電子デバイス実装 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | WPT |
| 会議コード | 2024-07-EMCJ-WPT-EMD |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 結合型・放射型無線電力伝送における最大伝送効率の距離特性に関する一検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Consideration of Distance Property of Maximum Transmission Efficiency for Coupled and Radiative Wireless Power Transfer |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 放射形無線電力伝送 / Radiative Wireless Power Transfer |
| キーワード(2)（和/英） | 結合型無線電力伝送 / Coupled Wireless Power Transfer |
| キーワード(3)（和/英） | 最大伝送効率 / Maximum transmission efficiency |
| キーワード(4)（和/英） | フリスの伝達公式 / |
| キーワード(5)（和/英） | 最適インピーダンス / Optimum impedance |
| キーワード(6)（和/英） | 近傍解と遠方界 / Near-filed and Far-field |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 平山 裕 / Hiroshi Hirayama / ヒラヤマ ヒロシ |
| 第1著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学 (略称： 名工大) Nagoya Institute of Technology (略称： NIT) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2024-07-19 16:40:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | WPT |
| 資料番号 | WPT2024-14 |
| 巻番号（vol） | vol.124 |
| 号番号（no） | no.117 |
| ページ範囲 | pp.1-6 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2024-07-12 (WPT) |
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