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

無接点充電技術の効率性は?

充電器がエネルギーを消費する主な要因には、充電効率と待機電力消費の2つがあります。

待機電力消費

残念なことに、充電器を使用していないときでも充電器とクレードルを主電源に接続したままにしている人がたくさんいます。この場合、かなりの待機電力(「無負荷電力」とも呼ばれます)が消費されます。単純計算では、待機状態で消費される電力量はバッテリ充電時のエネルギー消費量とほぼ同じであることを表しています。

ワイヤレス充電器の場合でもAC電源に差し込んだままにしている人がたくさんいると考えられます。したがって、エコ志向を追求するため、私たちの設計目標のひとつ待機電力を最小化することとしました。

その結果、これまでのところ待機電力消費量がたったの0.0001ワット(100 µW )というシステムを立証しました。この値は今後更に小さくなることでしょう。 

充電効率

もうひとつの消費要因に充電効率があります。私たちの無接点充電器は有線式充電器(AC-DCアダプタとモバイル機器の組み合わせ)と同じ構成要素に加えて、アダプタと携帯電話機を結ぶ銅線の代わりに無線リンクを設けています。この無線リンクは銅線と同等とはいきませんが、設計努力により最低でも70%の伝送効率を可能にしました。使用部品の品質向上を図ればこの伝送効率はさらに高められる見込みです。

エネルギーの総合的消費量

無接点充電器はその置き換え対象となる有線式充電器に比べて効率がよい場合もあれば、悪い場合もあります。置き換えされる有線式充電器の数量をはじめ、充電器の種類やユーザーの使用習慣にもよります。

代表的な例で推定すると、1台のワイヤレス充電器が有線式充電器に対して収支勘定が合うのは有線式充電器2台と置き換える場合です。その計算内容は以下の通りです。

 

無接点充電器による電力消費量の概算

有線式充電器の電力消費量

先ず標準的な携帯電話用充電器の電力消費量を見てみましょう。ここでの充電器は単純な、いわゆる「外部電源アダプタ」と呼ばれるものです。ENERGY STARのウェブサイトをデータソースとしてご参照ください。ENERGY STARに準拠するAC-DCアダプタの性能は通常次のような評価値になります:

  • 最大負荷時の効率:5ワットアダプタの場合、平均72%
  • 無負荷時の電力消費量:5ワットアダプタの場合、平均0.12 W。特に高品質のアダプタによっては0.01 Wという低い消費量のものもあります。 

上記のアダプタを1日あたり1時間使用し、使用時以外もコンセントに差し込んだままにしておく場合で見てみましょう。一般的に、電源アダプタとそのクレードルをAC電源に接続したままでいるケースがごく普通に見られます。
この場合のエネルギーの総消費量は:

 

  • 充電時:1時間 * 2 W / 72% = 2.8 Wh (ここでは5 W容量のアダプタが完全充電サイクル時には平均 2 Wの給電を行うという前提です。) 
  • • 待機時(無負荷):23時間 * 0.12 W = 2.8 Wh 

携帯電話用充電器については待機電力が全消費量の大きな部分を占めることが分かります。


無接点充電器の場合はどうでしょうか?

無接点充電器にもAC-DC電源アダプタがついています。伝送効率は有線式のものと同じ(72%)とします。また、待機時消費電力も同じ(0.12 W)とします。 [脚注:ワイヤレス充電器の場合、待機電力はかなり低くなりますが、比較を容易にするため同じ値にしています。] ワイヤレス充電の伝送効率は普通70%です。上記のワイヤレス充電器を有線式充電器2台と入れ替える前提で見てみます。全エネルギー消費量は次のようになります:

  • 充電時:1時間 * 4 W / 72% / 70% = 7.9 Wh(2台のデバイスを同時に充電しています) 
  • 待機時(無負荷):23時間 * 0.12 W = 2.8 Wh 


上記を有線式充電器と比較してみましょう

有線式充電器2台の合計電力消費量:2 * (2.8 + 2.8) = 11.2 Wh
ワイヤレス充電器1台で受電器2台を充電するときの合計電力消費量:7.9 + 2.8 = 10.7 Wh
上記の比較では合計エネルギー消費量はほぼ同じです。無接点充電は銅線による伝送ほど効率的ではありませんが、無接点充電器を複数のACアダプタと置き換えれば待機電力が節電できます。

 

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