メディア

ワイヤレス電力伝送で実際に電子機器を動作させる：福田昭のデバイス通信（369） imecが語るワイヤレス電力伝送技術（23）（2/2 ページ）

» 2022年06月23日 11時30分公開

[福田昭，EE Times Japan]

置き時計や温度センサーなどの電源をワイヤレスで供給

　最初の実験例は水晶振動子方式の置き時計（クオーツクロック）である。電源電圧は1.5V、消費電流は100μAなので、消費電力は150μWとなる。

ワイヤレス電力伝送によって低消費電力機器を動かす。クオーツクロックの例［クリックで拡大］出所：imecおよびEindhoven University of Technology（IEDMショートコースの講演「Practical Implementation of Wireless Power Transfer」のスライドから）

　次の実験例は液晶ディスプレイ付き温度センサーである。電源電圧は1.5V、消費電流は15.33μAとかなり低い。消費電力は23μWしかない。

ワイヤレス電力伝送によって低消費電力機器を動かす。液晶ディスプレイ付き温度センサーの例［クリックで拡大］出所：imecおよびEindhoven University of Technology（IEDMショートコースの講演「Practical Implementation of Wireless Power Transfer」のスライドから）

　最後の実験例は、温度と湿度を測定して結果を無線で本体に送信するセンサー端末である。このようなシステムは「ワイヤレスウェザーステーション（Wireless Weather Station）」と呼ばれる。45秒ごとに823ミリ秒の期間で測定結果を無線でバースト送信する。無線信号送信時の電力は3.5mW（電圧は3V、電流は1.17mA）とそれなりの大きさがある。ただし無線信号の送信は間欠的で間隔は45秒とかなり長いので、平均電力は64μWと低くなる。

ワイヤレス電力伝送によって低消費電力機器を動かす。温度と湿度を測定して結果を無線で本体に送信するセンサー端末（「ワイヤレスウエザーステーション（Wireless Weather Station）」）の例［クリックで拡大］出所：imecおよびEindhoven University of Technology（IEDMショートコースの講演「Practical Implementation of Wireless Power Transfer」のスライドから）

⇒（次回に続く）

⇒「福田昭のデバイス通信」連載バックナンバー一覧

ワイヤレス電力伝送の過去から未来までを展望
今回から、「IEDM 2021」でオランダimec Holst Centreでシニアリサーチャー、オランダEindhoven University of TechnologyでフルプロフェッサーをつとめるHubregt J. Visser氏が講演した「Practical Implementation of Wireless Power Transfer（ワイヤレス電力伝送の実用的な実装）」の内容を紹介する。
大電力対応ワイヤレス充電用シート型コイルを開発
大日本印刷（DNP）は、電動車や無人搬送車（AGV）向けに、11.1kWクラスの大電力伝送に対応しつつ、薄型軽量でコスト低減を可能にした「ワイヤレス充電用シート型コイル」を開発した。
数ミリ～数十センチ間で、数百Mbpsの高速無線通信
パナソニックは2021年11月10日、OFDM（直交周波数分割多重）変調方式の一つであるWavelet OFDMを適用した近距離無線通信技術「PaWalet Link」を開発したと発表した。
GaNベースの無線充電器、出力は最大300WでEVにも
ワイヤレス充電器などを手掛けるイタリアのスタートアップEggtronicが特許権を有するACワイヤレス給電技術「E2WATT」は、ホーム／自動車アプリケーションなどに向けたワイヤレス充電の電力効率を向上させることが可能だという。
シリコンフォトニクスとは何か
今回は、「シリコンフォトニクス」技術を紹介する。そもそも「シリコンフォトニクス」とは何か、そしてその利点と課題について解説したい。
シリコンフォトニクスの技術開発ロードマップ
今回は、シリコンフォトニクスの技術開発ロードマップを解説する。シリコンフォトニクスの性能向上とコストを、16／14nmから5nm、3nmの技術ノードに沿って見ていこう。