報告書番号

H10012

タイトル（和文）

磁気共鳴方式によるインバータを用いた双方向非接触給電回路の提案

タイトル（英文）

Proposal of a bi-directional magnetic-resonant power transfer by use of conventional inverters

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

一次側と二次側の回路構成を対称にした磁気共鳴方式による双方向非接触給電回路を開発した。本回路は、4枚の渦巻型コイルと20kHz以下のスイッチング周波数で動作するインバータから構成される。コイル間の結合係数の比率が2.3:1:2.3となる条件では、たとえ一次側と二次側の結合係数が0.1以下であっても、44%の効率で伝送電力が最大になった。回路解析により実験結果を詳細にシミュレーションできることから、伝送損失の主要因がコイルで発生するジュール熱であること、また磁気共鳴方式の回路設計のカギは結合係数の大きさではなく、むしろ比率にあることを明らかにした。

概要 （英文）

A bi-directional magnetic-resonant power transfer (MPT) setup, of which the secondary circuit has the same inverter with the primary one, was developed. The MPT was a combination of four spiral coils and inverter circuits operating at a switching frequency of less than 20-kHz. When a ratio of coupling coefficients among the coils was 2.3:1:2.3, the transferring power was maximized with an efficiency of 44 % although the coefficient between the primary circuit and the secondary one was less than 0.1. Since a calculation model quite agreed with the experimental results, we concluded that the transferring loss was mainly determined by a Joule heat emitting from the coils, and a key design for the MPT was not magnitudes of the coupling coefficients but the ratio.

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