ワイヤレス給電コイルとは？

ワイヤレス給電コイルとは、電力を送るために用いられるコイル技術を利用して、携帯電話やスマートフォン、タブレットなどの電子機器を充電するための装置です。本記事では、ワイヤレス給電コイルの原理、構造、特徴、応用分野について解説します。

ワイヤレス給電コイルの原理（電磁誘導方式）

ワイヤレス給電コイルは、電磁誘導を利用して、電気的なエネルギーを無線で送信する技術を利用しています。

送信側に設置されたコイルに交流電源を接続することで、周囲に磁界を発生させます。そして、受信側に設置されたコイル内に磁界が入り込むことで、電気的なエネルギーが発生します。

この原理を利用することで、ワイヤレスでも給電が可能となります。この電気的なエネルギーを、受信側に設置されたバッテリーに蓄積することで、携帯電話やスマートフォン、タブレットなどの電子機器を充電できます。

ワイヤレス給電コイルの構造

ワイヤレス給電コイルは、主に以下の2つの要素から構成されます。

・送信側コイル
交流電源に接続されたコイルであり、電磁界を発生させます。

・受信側コイル
電気的なエネルギーを受信し、バッテリーに蓄積するためのコイルです。
また、ワイヤレス給電コイルには、コイルを保護するためのケースや、コイル間の距離を制御するためのスペーサーなどが使用されることがあります。

ワイヤレス給電コイルの特徴

ワイヤレス給電コイルには、以下のような特徴があります。

ケーブル不要

ワイヤレス給電コイルを使用することで、ケーブルを使用しなくても充電が可能になります。

充電が簡単

ワイヤレス給電コイルは、電子機器を設置するだけで充電が可能になるため、充電が簡単に行えます。

利便性の向上

ワイヤレス給電コイルを使用することで、電子機器の充電に必要なコンセントの数を減らせます。また、携帯電話やスマートフォンなどの機器を充電する場合に、コネクターの形状による互換性の問題が発生することもありません。

デザインの自由度が高い

ワイヤレス給電コイルを使用することで、充電用のケーブルやコネクターの存在がなくなるため、デザインの自由度が高くなります。特に、スマートフォンやタブレットなどの携帯性が高い製品では、デザインの重要性が高くなっています。

ワイヤレス給電コイルの応用分野

ワイヤレス給電コイルは、さまざまな分野で利用されています。

スマートフォンやタブレット

スマートフォンやタブレットなどの携帯電子機器の充電に広く利用されています。

家電製品

テレビや電子レンジ、掃除機などの家電製品にも、ワイヤレス給電コイルが導入されています。

医療機器

医療機器や介護用品などにも、ワイヤレス給電コイルが利用されています。

自動車業界

自動車業界でも、EV（電気自動車）やPHV（プラグインハイブリッド車）などの電気自動車において、ワイヤレス給電コイルが利用されています。

ワイヤレス給電コイルの発展と今後の展望

ワイヤレス給電コイルの技術は、発展が進んでいます。特に、充電速度の向上や、充電時の熱の発生抑制などが課題とされています。また、充電効率の向上も、今後の技術の発展において重要な課題となります。

今後、ワイヤレス給電コイルは、さらに多様な分野に利用されることが期待されます。例えば、スマートホームやビル、公共施設などに設置されたワイヤレス給電コイルを利用して、スマートフォンやタブレットなどを充電することが可能になることで、利便性が向上することが期待されます。また、工場や物流倉庫などの産業分野においても、ワイヤレス給電コイルを利用して、機器やロボットなどを充電することが可能になることで、作業効率の向上が期待されます。

また、ワイヤレス給電コイルを利用した無線給電技術は、IoT（Internet of Things）やM2M（Machine to Machine）などの分野でも活用されることが期待されます。例えば、センサーなどの小型機器にもワイヤレス給電コイルを組み込むことで、電池交換や充電の手間を省くことが可能になります。

さらに、ワイヤレス給電コイルの技術は、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギー技術と組み合わせることで、より効率的なエネルギーの供給を実現することが期待されます。例えば、太陽光発電で発電した電力を、ワイヤレス給電コイルで送信し、電子機器を充電することが可能になります。

ワイヤレス給電コイル（磁界共鳴方式）

ワイヤレス給電コイルには、上記でご紹介した電磁誘導方式以外に、磁界共鳴方式があります。磁界共鳴方式は、一方のコイルにある周波数の電流を流すことで磁場が発生し、磁場の振動がもう一方のコイルへと同じ周波数によって伝わり振動する原理です。電磁誘導方式に比べ、電力を送信する距離が長いことが特長です。この原理は電気自動車の充電などに実用化が期待されています。

まとめ

本記事では、ワイヤレス給電コイルの主に電磁誘導方式について解説しました。ワイヤレス給電コイルは、電気的なエネルギーを無線で送信する技術を利用して、携帯電話やスマートフォン、タブレットなどの電子機器を充電するための装置です。

送信側に設置されたコイルに交流電源を接続することで、周囲に磁界を発生させ、受信側に設置されたコイル内に磁界が入り込むことで、電気的なエネルギーが発生し、電子機器の充電が可能になります。

ワイヤレス給電コイルは、ケーブル不要や充電が簡単、利便性の向上、デザインの自由度が高いなどの特徴があります。応用分野として、スマートフォンやタブレット、家電製品、医療機器、自動車業界などが挙げられます。

今後の展望としては、充電速度や充電効率の向上、産業分野やIoT分野での利用などが期待されています。ワイヤレス給電コイルの技術は、生活に密着した技術として、ますます重要性を増していくことが予想されます。