円筒形3軸バスケットコイルを用いた磁界結合型非接触給電の数値電磁界解析

相知　政司
村松　涼平
古川　達也
福本　尚生

誌名
電子情報通信学会論文誌 B      No.3    pp.355-361
発行日: 2022/03/01
早期公開日: 2021/11/10
Online ISSN: 1881-0209
DOI: 10.14923/transcomj.2021JBP3019
論文種別: 論文
専門分野: 電子通信エネルギー
キーワード: 
3軸コイル,  磁界結合型非接触給電,  数値電磁界解析,  

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あらまし: 
本研究では，非接触給電装置の送電側コイルとして3個の円筒形コイルをxy平面，yz平面，zx平面にそれぞれ配置した直径80 mmの3軸コイルを提案した．また，受電側コイルとして，小型端末への給電を想定し，直径125 mmのスパイラルコイルを採用した．評価指標として，受電側に最適なインピーダンスが接続された場合の最大効率である理論的最大効率を用いて性能評価を行った．まず，送電コイルと受電コイルだけで構成される非接触給電システムを数値解析用にモデル化し，送電コイルと受電コイルのなす角を0°から315°まで45°ずつ変化させ，位置関係が変化した場合の検討を行った．更に，送受電コイル間の距離を20 mmから200 mmまで変化せた場合の特性について検討を行った．その結果，送電コイルが作る磁束が受電コイルに対して多く鎖交する45°及び225°において最も効率が高く，磁束の鎖交が少ない135°及び315°において効率が低下した．また，3軸バスケットコイルを用いることでQ値が高くなり，効率の改善が確認できた．