Setting the international standard for interoperable wireless charging
The sign of interoperability

空間への最大電力伝送

ICNIRPの推奨制限値

Philips ResearchのDries van WageningenおよびEberhard Waffenschmidtによる 

均質な磁界Bから取得できる電力は使用する受電側コイルに生じる誘導電圧Uindで決まります。これをループとして考え、正弦波信号形状でみると次式のようになります:

Uind = 2πf.B.A

上式において、f = 周波数、A = ループ面積
同じ磁束密度に対して、周波数が高いほど高電力を伝送できます。したがって、電力伝送には最大磁束密度と周波数を掛けた積が関係してきます。
無線電力空間などに適用する場合には、該当する空間内の任意の位置で磁界が必要になります。無線LANなどの電力機能をなすには、ユーザーの活動空間の全域を磁界でカバーする必要があります。ユーザーの人体全域が時間的制限なしに磁界に曝露されることになります。したがって、ICNIRPによる一般市民向けの厳格なガイドラインをそのまま緩めることなく適用しなくてはなりません。
このガイドラインの基準値を考慮し、与えられた磁界に基づいて最大の電力伝送を計算することができます。受電側で共振を利用することを考慮に入れています。その結果を図10に示します。技術的に関心のある周波数範囲(100 kHzから10 MHzまで)では、最大電力は動作周波数の影響を受けません。150 kHz以下の周波数帯域では、周波数が低くなるに従って最大電力も低下します。10 MHzを超える周波数帯域では伝送電力を高くすることができるはずですが、最大電力伝送を計算するための前提条件の妥当性に問題がありそうです。 
図から分かるように、移動デバイスに見合う受電器サイズ(ループ径が0.04 mから0.1 mまでのもの)では人体を害さないように電力伝送を2 mWから30 mW以下に抑えなければなりません。これは一般の電力アプリケーションにとっては2桁くらい低すぎる値です。

 

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