メディア

工場で使える無線電力伝送向け　5.75GHz帯の5Wレクテナを開発：日本アンテナと金沢工業大学

日本アンテナと金沢工業大学は、空間伝送型ワイヤレス電力伝送システム（WPT）に向けて共同開発した5.75GHz帯の「5Wレクテナ」において、入力電力37.6dBm（約5.7W）で整流効率88.5％と出力電圧38.9Vを得ることに成功した。

» 2024年05月29日 10時30分公開

[馬本隆綱，EE Times Japan]

入力電力37.6dBmで整流効率88.5％、出力電圧38.9Vを実現

　日本アンテナと金沢工業大学工学部電気電子工学科の伊東健治教授らは2024年5月、空間伝送型ワイヤレス電力伝送システム（WPT）に向けて共同開発した5.75GHz帯の「5Wレクテナ」において、入力電力37.6dBm（約5.7W）で整流効率88.5％、出力電圧38.9Vを得ることに成功したと発表した。

　WPTは電力を無線伝送できる技術。2022年5月に日本でWPTの省令が改正（5.7GHz帯などの利用が可能になった）され、工場や倉庫、配送センター内に設置されたロボットや検査装置、タグなどに取り付けられた各種センサーへの給電など、屋内や無人環境での応用が広がりつつある。今後、規制緩和がさらに進めば、指向性制御や有人環境でも利用できる可能性があるという。

　レクテナはマイクロ波を直流電流に整流変換するアンテナ。共同開発した5Wレクテナは整流回路を内蔵している。開発品の外形寸法は48×48mm。

工場内におけるWPTの応用イメージ［クリックで拡大］出所：日本アンテナ、金沢工業大学

共同開発した5Wレクテナの外観［クリックで拡大］出所：日本アンテナ、金沢工業大学

「マイクロ波無線給電」向け高周波整流器IC　開発を開始
金沢工業大学と日清紡マイクロデバイスは、マイクロ波方式のワイヤレス電力伝送（WPT）用途に向けた「高周波整流器IC」の開発を始めた。IoTセンサーやFA機器などへの無線給電を実現していく。
無線電力伝送の月面実証を目指し、産学官が連携
名古屋工業大学や日本ガイシ、Space Power Technologies（SPT）、名古屋大学、金沢工業大学および、ダイモンは、24GHz帯による無線電力伝送の月面実証に向けて、産学官連携による共同研究を始めると発表した。
メタサーフェスで、無線電力伝送システムの伝送効率を大幅に向上
九州大学は、無線電力伝送（WPT）システムにおいて、送信機と受信機間の磁場を制御するための「メタサーフェス」を新たに開発した。これを応用することでWPT利用時の伝送距離や位置ずれといった課題を解決し、これまでにはないワイヤレス充電環境を実現できるという。
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。
ワイヤレス電力伝送の基本原理（前編）
前回に続き、「IEDM 2021」の講演を紹介する。今回から、ワイヤレス電力伝送の基本原理を前後編に分けて解説する。
ワイヤレス電力伝送の基本原理（後編）
後編となる今回は、誘導型（非放射型）ワイヤレス電力伝送（WPT）の簡略史と、放射型WPT技術の種類を解説する。