情報理工学部／情報理工学研究科 小花研究室 磁気共振による複数端末への 公平かつ効率的な非接触給電手法 ●背景と目的 移動中の携帯端末やロボット等への非接触給電が期待されています。効率が 良い中距離(～2m)の非接触給電方式として磁気共振が有望です。本研究では、 磁気共振を用いて複数の端末に公平かつ効率的に給電する手法を検討してい ます。 ●特徴 ●一端末毎の給電（受電効率×、公平性○）あるいは、全端末への一斉給電（受電 効率○、公平性×）でなく、端末をグループ化し時間をずらして分割して給電する ※1 ※2 ことにより、受電効率 と公平性 を両立させます。 ●公平性及び効率のバランスの良さを基に端末を最適にグループ化します。 ●端末グループに対する給電を優先度などに基づいて最適にスケジューリングし ます。 ※1 受電効率： ※2 公平性： 送電機が送った電力に対する受電機が受け取った電力の割合 各端末がどのくらい平等に受電できているのかを示す指標（高いほど公平、最大１） ●現状と今後の予定 現在、複数端末に対する給電を行うための理論計算と、端末数、バッテリ残量等に よる効率および端末同士の公平性、給電時間等の計算結果を収集しています。今 後、計算結果に基づいて最適なグループ化とスケジューリング方式を検討します。 表１：非接触給電の種類 給電対象に対するグルーピング 電磁誘導 マイクロ波 無指向性 指向性 磁気共振 長 仕組み簡単 人体に影響少ない 広範囲カバー 長距離高効率 所 高効率 中距離高効率 短 短距離 距離減衰大 追跡複雑 長距離不向き 所 (数mm～数10cm) 人体に有害 利 電気歯ブラシ 携帯端末 衛星 用 スマートフォン 観測モニター 電気自動車 高高度飛行機 例 ノートパソコン センサネットワーク グループに対してスケジューリング スケジュールに基づき給電の実行 図１：ワイアレス給電の流れ 受電機1 送電機 移動 受電機 送電機 固定 受電機 合計受電電力 𝑐𝑡𝑥 送電電力 距離増→差大 （非公平問題） 負荷 𝑙𝑡𝑥 𝑟𝑡𝑥 ※実装置では負荷の部分に AC/DCコンバーターを接続して給電 図2. 給電モデル 𝑐𝑛受電機n 固定受電機 の受電量 一致する部分 では比較的公 平とわかる 移動受電機 の受電量 分割して給電 𝑥𝑛 負荷 図3. 送電機１対受電機２で行った給電計算 お問い合わせ先： 関 邦洋 e-mail ： [email protected]
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