部屋全域へのワイヤレス充電を実証、コンセントフリー社会へ一歩前進、東大発表

2019年06月18日

一般社団法人エネルギー情報センター

新電力ネット運営事務局

部屋全域へのワイヤレス充電を実証、コンセントフリー社会へ一歩前進、東大発表の写真

東京大学は6月、マルチモード準静空洞共振器という送電器構造を考案・実装し、3m×3mの部屋全域へのワイヤレス充電ができることを実証したと発表しました。広範囲に数十ワット程度の電力を送信できることから、将来的に電池が切れない IoTシステムへの応用が期待されます。

広範囲に数十ワット程度の電力を送信、東大の研究チームが実証

ワイヤレス電力伝送システムは、電波の送受信により電力を伝送するシステムであり、有線で接続することなく、情報通信機器等への充電や給電が可能になります。そのため、工場内で利用されるセンサー機器等への給電、オフィスにおけるマルチメディア機器等の充電など、幅広い分野での利用が期待されています。

また、近年のモノのインターネット(Internet of Things ; IoT、以下「IoT」)の台頭とともに、インターフェース、センサー、アクチュエータなど、様々な機能が組み込まれた電子機器が増えつつあります。電池交換のコストや配線の煩雑さは機器の数とともに増加するため、各機器への電力供給のコストの問題が顕在化しつつあります。

そのため、多数の機器への自律的なエネルギー供給技術は、身の回りの全てのモノがネットワークを通じて接続され、協調して動作する究極の IoTの実現に向けた鍵になると考えられます。

ワイヤレス電力伝送システムの実用化に向けては、国内外で実験・開発が進められており、例えば総務省は2030年代に目指すべき電波利用社会として、家庭内電源がフルワイヤレス化し、災害時の遠隔地への大電力伝送が可能になる未来像を描いています。こうした社会では、駐車場に設置した給電設備から充電することや、必要に応じて太陽光発電等から送電線無しでの送電が可能となります。[関連記事]。

こうした中、東京大学はマルチモード準静空洞共振器という送電器構造を考案・実装し、3m×3mの部屋全域へのワイヤレス充電ができることを実証したと発表しました(図1)。広範囲に数十ワット程度の電力を送信できることから、将来的に電池が切れない IoTシステムへの応用が期待されます。

部屋全域をカバーするワイヤレス充電

図1 部屋全域をカバーするワイヤレス充電

小型の受電器に対し、部屋内のほぼ全ての位置に電力を伝送可能

2007年にマサチューセッツ工科大学が提案した磁界共振結合方式をはじめとしたワイヤレス充電技術は、自律的なエネルギー供給を実現する技術として期待されてきました。しかし、広い空間内のさまざまな場所に位置する小型機器に対し、安全に、自律的に、かつ効率的に電力を供給することは困難でした。

このため、広い空間内へのワイヤレス充電に対する新たなアプローチとして、2017年に準静空洞共振器(QSCR)が提案されました。これは、部屋自体を金属板や導体棒などにより構成して送電器とすることで、部屋内に位置する機器へのワイヤレス充電を行うものです。しかし、部屋の中央に巨大な導体棒を設置する必要があることや、壁付近において充電の効率が低下するなどの課題が存在しました。

これらの課題を解決するために、東京大学の研究グループはマルチモード準静空洞共振器(Multimode QSCR)というアプローチを考案しました。今回の発表は、Multimode QSCR構造を3m×3m スケールで実装し、ワイヤレス充電システムとしての実証を行った内容になります。

今回開発された部屋全域をカバーするワイヤレス充電システムは、部屋大のMultimode QSCR(送電器)と、受電器により構成されます(図2)。壁や床に送電機構を埋め込むことで三次元状に分布する交流磁界が生成されるため、従来の手法のように部屋内に導体棒などの構造物を設置する必要がないメリットがあります。

受電器として用られたコイル型共振器

図2 受電器として用られたコイル型共振器

給電範囲に比べて著しく小さい機器のワイヤレス充電は非常に難しいことが知られていますが、今回の研究では給電範囲の1:1000(面積比)のサイズの受電器に対し、ほぼ全ての位置に電力を伝送できることが実証されています。

この続きを読むには会員登録(無料)が必要です。

無料会員になると閲覧することができる情報はこちらです
電力の補助金

補助金情報

再エネや省エネ、蓄電池に関する補助金情報を一覧できます

電力料金プラン

料金プラン(Excel含)

全国各地の料金プラン情報をExcelにてダウンロードできます

電力入札

入札情報

官公庁などが調達・売却する電力の入札情報を一覧できます

電力コラム

電力コラム

電力に関するコラムをすべて閲覧することができます

電力プレスリリース

プレスリリース掲載

電力・エネルギーに関するプレスリリースを掲載できます

電力資格

資格取得の支援

電験3種などの資格取得に関する経済支援制度を設けています

はてなブックマークGoogle+でシェア

執筆者情報

一般社団法人エネルギー情報センターの写真

一般社団法人エネルギー情報センター

新電力ネット運営事務局

EICは、①エネルギーに関する正しい情報を客観的にわかりやすく広くつたえること②ICTとエネルギーを融合させた新たなビジネスを創造すること、に関わる活動を通じて、安定したエネルギーの供給の一助になることを目的として設立された新電力ネットの運営団体。

企業・団体名 一般社団法人エネルギー情報センター
所在地 東京都新宿区新宿2丁目9−22 多摩川新宿ビル3F
電話番号 03-6411-0859
会社HP http://eic-jp.org/
サービス・メディア等 https://www.facebook.com/eicjp
https://twitter.com/EICNET

関連する記事はこちら

蓄電池やEMSによりBCP機能を有する太陽光システム、バローHDが店舗に導入、PPAモデル活用の写真

一般社団法人エネルギー情報センター

2019年12月17日

新電力ネット運営事務局

蓄電池やEMSによりBCP機能を有する太陽光システム、バローHDが店舗に導入、PPAモデル活用

オリックスと中部電力、バローホールディングスは、BCP(事業継続計画)機能を備えた太陽光発電システムの第三者所有モデルをバローグループの店舗に導入することについて合意したと発表しました。災害時などの非常事態であっても、周辺地域に食料品や生活用品を供給することが可能になると期待できます。

電気で自己保湿するコンタクトレンズ、バイオ電池や無線給電で安全駆動、東北大学発表の写真

一般社団法人エネルギー情報センター

2019年12月09日

新電力ネット運営事務局

電気で自己保湿するコンタクトレンズ、バイオ電池や無線給電で安全駆動、東北大学発表

東北大学は、開発したハイドロゲル素材をコンタクトレンズに用いると、通電によってレンズ内に水流が発生し、乾燥速度が低下することを実証しました。さらに、生体親和性の高いバイオ電池を搭載して、有機物のみで構成された自己保湿型の抗ドライアイレンズの実現にも成功しました。

業界初、「低圧動力・電灯契約」に特化した見積サービス、スリーアールエナジーが展開の写真

一般社団法人エネルギー情報センター

2019年12月03日

新電力ネット運営事務局

業界初、「低圧動力・電灯契約」に特化した見積サービス、スリーアールエナジーが展開

スリーアールエナジーが「低圧動力・電灯契約」における電気料金プランを相対価格にて比較できる電力切替サービスを新たに展開すると発表しました。高圧と同様に、「低圧動力契約または従量電灯契約」において見積もり比較をしたい需要家の要望に応えるため、その分野に特化した電力切り替えプラットフォームを展開する形となります。

降雪から電気を生み出す新デバイス、太陽光発電への統合で天候変化に対応、UCLA発表の写真

一般社団法人エネルギー情報センター

2019年07月12日

新電力ネット運営事務局

降雪から電気を生み出す新デバイス、太陽光発電への統合で天候変化に対応、UCLA発表

雪が積もると、太陽光パネルに到達する日光の量が減り、パネルの出力が制限されます。こうした中、UCLAの研究者らは、雪が降ると電気を発生させる新しい装置を設計しました。プラスチックシートのように安価で、小さく、薄くそして柔軟なデバイスとなります。

全国初、車両の振動で発電するシステム、駐車場に設置、竹中工務店など開発の写真

一般社団法人エネルギー情報センター

2019年06月26日

新電力ネット運営事務局

全国初、車両の振動で発電するシステム、駐車場に設置、竹中工務店など開発

竹中工務店は6月20日、セイリツ工業、湘南メタルテックと共同で全国初となる車両走行可能な振動発電ユニットを開発したと発表しました。道路埋込型の超省電力LED照明と組み合わせた車両誘導システムを、「サンエー浦添西海岸 PARCO CITY」に導入しています。