PSOを用いた結合コイルの最適化を含めた磁気結合型無線電力伝送システムの設計手法 <Abstract> 直流入力・直流出力の磁気結合型無線電力伝送システムの開発には,システム全体の電力変換効率(全体効率)向上を考慮することが重要である. [1]ではE級スイッチング技術を適用した磁気結合型無線電力伝送システムの解析的設計手法が提案されている. E級スイッチング技術を適用することで電力変換器において高電力変換効率を達成することができる. また,結合コイルの等価直列抵抗(ESR)と整流器の等価抵抗の比を最小化することで伝送効率の向上が図れる. しかし,[1]を含む多くが整流器の等価直列抵抗の最大化による伝送効率の向上しか考慮しておらず,結合コイルの最適化による 伝送効率の向上は考慮されていない. 本研究では無線結合部を理論式を用いて解析的に表現し,[1]で導出されたE級スイッチングを満足するシステムの設計式と組み合わせることで, 結合コイルの最適化を含めた無線電力伝送システムの設計手法を提案する. また,全体効率をコスト関数と見なしてPSOを適用し,全体効率が最大となる回路の設計値とコイルパラメータを導出する. 回路実験により設計手法の妥当性および有用性を示す. |