電界磁界結合型ワイヤレス給電技術 設計技術シリーズ

【目次】

第１章　はじめに
第２章　共鳴（共振）送電の基礎理論
2.1　共鳴送電システムの構成
2.1.1　共鳴送電の原理
2.1.2　電源・伝送路・負荷
2.2　結合モード理論による共振器結合の解析
2.2.1　モード展開
ほか

第３章　電磁誘導方式の理論
3.1　はじめに
3.2　電磁誘導の基礎
3.2.1　マックスウェルの方程式
3.2.2　エネルギーと電磁波伝播
3.2.3　ファラデーの電磁誘導則
3.3　高結合電磁誘導方式
3.3.1　電圧源励磁の磁心と磁束
3.3.2　変圧器等価回路
3.3.3　伝送効率
3.4　低結合型電磁誘導方式
3.4.1　最大効率条件
ほか

第４章　磁界共鳴（共振）方式の理論
4.1　概論
4.1.1　はじめに
4.1.2　結合共振型ワイヤレス給電技術の分類
4.1.3　結合共振型ワイヤレス給電のモデルによる各方式の説明
4.1.4　インピーダンス整合から見た結合共振型ワイヤレス給電
4.2　電磁誘導から共鳴（共振）送電へ
4.2.1　方形コイルによる誘導方式の例
4.2.2　方形コイルによる共鳴方式の例
4.2.3　電力波と散乱行列による電力伝送効率の表現
ほか

第５章　磁界共鳴（共振）結合を用いた
マルチホップ型ワイヤレス給電技術
5.1　マルチホップ型ワイヤレス給電における伝送効率低下
5.2　帯域通過フィルタ（BPF）理論を応用した設計手法
5.3　ホップ数に関する拡張性を有した設計手法
5.4　スイッチング電源を用いたシステムへの応用

第６章　電界共鳴（共振）方式の理論
6.1　電界共鳴方式ワイヤレス給電システム
6.1.1　電界結合型の基本構成
6.1.2　電界共鳴ワイヤレス給電システムの構成
6.2　電界共鳴ワイヤレス給電の等価回路
6.2.1　電界結合における等価回路
6.2.2　電界共鳴ワイヤレス給電システムのF行列共鳴解析
ほか

第７章　近傍界によるワイヤレス給電用アンテナの理論
7.1　ワイヤレス給電用アンテナの設計法の基本概要
7.2　インピーダンス整合条件と無線電力伝送効率の定式化
7.3　アンテナと電力伝送効率との関係
7.3.1　アンテナのモデル
7.3.2　インピーダンス整合時の電力伝送効率
7.3.3　整合回路の電気損失を考慮した電力伝送効率
7.4　まとめ

第８章　電力伝送系の基本理論
8.1　はじめに
8.2　電力伝送系の2ポートモデル
8.3　入出力同時共役整合
8.4　最大効率
8.5　効率角と効率正接
8.6　むすび

第９章　ワイヤレス給電の電源と負荷
9.1　共振型コンバータ
9.2　DC-ACインバータ
9.2.1　D級インバータ
9.2.2　E級インバータ
9.3　整流器
9.3.1　D級整流器
9.3.2　E級整流器
9.4　E2級DC-DCコンバータとその設計指針
9.5　E2級DC-DCコンバータを用いたワイヤレス給電システム
ほか

第10章　高周波パワーエレクトロニクス
10.1　高周波パワーエレクトロニクスとワイヤレス給電
10.1.1　高速化と高周波化の違い
10.1.2　パワーエレクトロニクスとスイッチング技術
10.1.3　スイッチングコンバータにおける電力損失
10.2　ソフトスイッチング
10.2.1　ソフトスイッチングと最適ZVS動作
10.2.2　ZVS動作のD級インバータとE級インバータの比較
10.3　直流共鳴方式ワイヤレス給電
10.3.1　直流共鳴方式とMIT方式
10.3.2　直流共鳴方式とインピーダンス整合
10.3.3　直流共鳴方式のシステム構成
ほか

第11章　ワイヤレス給電の応用
11.1　携帯電話への応用
11.1.1　適用の背景
11.1.2　電磁誘導型のワイヤレス給電に関して
11.1.3　試作機の電力変換効率の測定結果
11.1.4　評価結果の考察
11.2　電気自動車への応用I
11.2.1　EV用ワイヤレス給電方式の開発動向
11.2.2　公共交通自動車へのワイヤレス給電の開発動向
11.2.3　EVでの今後の展開
11.3　電気自動車への応用II
11.3.1　電化道路電気自動車（EVER）
11.3.2　インフラからの走行中給電
11.3.3　ホイール経由のワイヤレス電力伝送（V-WPT）
11.3.4　乗用車用タイヤによる給電実験
11.4　産業機器（回転系・スライド系）への応用
11.4.1　電界結合方式
11.4.2　既存の回転系への電力供給方法と問題点
11.4.3　電界結合方式による回転系への電力伝送
11.4.4　既存のスライド系への電力供給方法と問題点
11.4.5　スリット付同軸線路の原理
11.4.6　電界結合方式によるスライド系への電力伝送I
11.4.7　電界結合方式によるスライド系への電力伝送II
11.4.8　スライド系での電力伝送の実証
ほか

第12章　電磁波の安全性
12.1　歴史的背景
12.2　電磁波の健康影響に関する評価研究
12.2.1　概要
12.2.2　疫学研究
12.2.3　動物実験
12.2.4　細胞実験
12.3　国際がん研究機関（IARC）や世界保健機関（WHO）の評価と動向
12.4　電磁過敏症
12.5　電磁波の生体影響とリスクコミュニケーション
12.6　おわりに

第13章　ワイヤレス給電の歴史と標準化動向
13.1　ワイヤレス給電の歴史
13.1.1　TESLAの送電タワーの時代
13.1.2　電気自動車の歴史；４次におよぶEVブーム
13.1.3　MITによる磁界共鳴の衝撃
13.1.4　Toyota　Puriusの実証評価
13.2　標準化の意義
13.2.1　標準化の4つの側面
13.2.2　標準と基準、法制度との関連
13.2.3　商用化のためのロードマップ
13.3　国際標準の意義と状況
ほか

　　　　

【著者紹介】
篠原真毅 : 京都大学生存圏研究所教授。平３京都大・工・電子卒。平５京都大大学院工学研究科修士課程修了。平成８同大大学院工学研究科博士課程修了（京大工博）。同年・同大超高層電波研究センター助手、平２２同大生存圏研究所教授。主として宇宙太陽発電所と無線電力伝送に関する研究に従事。ＩＥＥＥ、ＵＲＳＩ、電子情報通信学会会員。ＩＥＥＥ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　Ｓｏｃｉｅｔｙ（ＭＴＴＳ）Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ　２６（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　ａｎｄ　Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）Ｍｅｍｂｅｒ（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）