金属接点やコネクタなどを介さずに電力を無線で伝送する技術の｢ワイヤレス給電｣。そのワイヤレス給電の次世代技術を有する企業ネオテス社は、その新技術を使用したワイヤレス給電の試作機を開発している。今後、技術革新を誘発する潜在力を持つワイヤレス給電の新技術のキーワードは“位相の同期”。家電からロボット、電気自動車(EV)など幅広い分野にてこの新技術をベースにした世界展開の施策を行う
ワイヤレス給電の新方式“位相の同期”が未来を変える
ワイヤレス給電では給電効率を良くすることが課題である。しかし、一般にワイヤレス給電では給電効率を高くしようとすればロバスト性(位置の自由度のこと)が低くなり、ロバスト性を高くしようとすれば給電効率が低くなるという。効率とロバスト性とはトレードオフの関係になっておりこれをどう解決するかが業界の最大の課題となっている。この相反する課題を同時に解決するものが“位相の同期”である。
ロバスト性が低いということはどういうことかというと、例えばスマートフォンの充電（Qiという規格）も既存のワイヤレス給電技術では、送電パッドの上に乗せたスマートフォンの送電側と受電側の位置をしっかりと合わせないと充電ができない。少しでも位置がずれると発熱して効率が下がってしまうのだ。その使い勝手の悪さがスマートフォンのワイヤレス給電の障害になっているとも考えられる。こうした中で、送電コイルと受電コイルとの距離や位置関係が変化した場合にも高い効率で送受電できる(ロバスト性を高くする)新方式が牛嶋 昌和氏により発明された。
「ロバスト性を低くする最大の原因は、コイル間の距離や位置関係が変化すると共振周波数が変化するためです。この共振周波数の変化を自動追跡することができれば、ロバスト性の高さと高効率とを兼ね備えたワイヤレス給電システムができあがります。この技術で、事務機器や家電製品の複数ケーブルの煩雑化や劣化に無縁な環境を実現することができ、例えば、充電パッドの上に充電したい機器を適当に乗せるだけで、電気の送電側と受電側の位置が多少合っていなくても確実に受電ができるようになります。将来的にはドローンやシニアカー、電動自転車、ゴルフカート、お掃除ロボット、EVなどの充電に役立たせることもでき、ゆくゆくは給電コイルを埋設した道路で電気自動車(EV)の走行中給電も可能にしていきます。」とWQC株式会社 代表取締役社長 牛嶋 昌和氏は語る。
ワイヤレス電力伝送がもたらす未来の社会
このワイヤレス給電の新技術は、携帯電話、パソコン、シェーバー、歯ブラシなどの家電へのワイヤレス給電の効率を向上させるのはもちろん、ロボット掃除機やドローンなど自動操縦されるロボットの分野においても飛躍的に利便性を向上させることが期待される。Qiなどの既存規格に適用して性能改善することも可能であり、ワイヤレス給電のデファクトスタンダードと成り得る技術だ。電動工具、おもちゃ、水中ロボット、ゴルフカート、シニアカー、無人搬送車、フォークリフト、スリップリング、モーター回転子、液体中給電、体内医療機器、航空機、ロケット、ミサイル、人工衛星の各種給電、EV、家電など、ありとあらゆる分野での応用が見込まれる。WQC社は今後、この新技術を世の中に浸透させることで、人々の暮らしの向上に貢献していく考えだ。
