ロボットアーム向けマルチホップWPTシステムの最適設計 <Abstract> 本研究ではロボットアームに搭載することを想定した, 2 ホップの無線電力伝送 (Wireless Power Transfer, WPT) システムの設計を行う. 提案する WPT システムでは送電側に E 級インバータを, 受電側に D 級整流器を適用す る. ここでの WPT システムでは定格電圧を達成しつつ, 全体効率の最適化を考慮することが重要である. 本稿では提案 する WPT システムのモデル化を行い, コイル設計から波形, 出力電圧, 電力伝送効率などを解析的に表現する. 効率と 出力電圧について考慮した評価関数を設定し, コイルの物理パラメータを変数とした最適化により高効率かつ所望出力 電圧を実現する最適設計を導出する. これは, 理論上の最大効率を導出し, その設計パラメータを与えることになる. 回 路実験は解析による予測と定量的に一致しており, 解析および設計手法の妥当性が示される. 回路実験において, 動作 周波数 6.78 MHz, 40.7W の出力において, 77.0 % の電力伝送効率を達成した. |