電場耦合式無線供電系統(tǒng)：實現(xiàn)輕松無線充電！

　　必須采取絕緣對策

　　接下來是②安全對策。電場耦合方式正如以前多次說過的一樣使用的是高電壓。因此村田制作所本身也在竭力推進安全對策方面的開發(fā)。

　　首先必須要使電極部分絕緣。為了消除人接觸后漏電的可能性，電極部分采取了必須絕緣的措施。僅此一項，就使安全性得到了大幅提高。

　　而且還配備了機器未放在供電臺上時以及充滿電時停止電力傳輸?shù)目刂乒δ?。此外，還配備了軟件處理功能，當(dāng)發(fā)生人體接近或金屬異物掉入等異常情況時，就會檢測負(fù)荷變化，停止電力傳輸。

　　另外還采取了萬一漏電時也會立即停止電力傳輸，以防止機器著火或冒煙的對策。

　　可向多臺機器供電

　　最后是③對多臺機器的支持，有望利用電場耦合方式的特點來實現(xiàn)。這一想法位于位置自由這一特點的延長線上，也就是說，只要將多臺機器適當(dāng)?shù)胤旁诠╇娕_上，即可向任何一臺機器無線供電。

　　在擴大位置自由的范圍時，可以考慮的手段有加大送電側(cè)耦合電極的方法，以及配置多個送電側(cè)耦合電極來切換的方法。不過，加大電極的方法會導(dǎo)致感應(yīng)電場過度擴大，在符合法規(guī)及確保安全性等方面會變?yōu)閱栴}。

　　因此，要想為多臺機器供電的話，最好是在送電側(cè)準(zhǔn)備多個電極。村田制作所已完成試制品，并在2011年1月于美國拉斯維加斯舉行的展會“2011 International CES”上首次進行了展示。當(dāng)時的試制品可同時向兩部電子書終端供電。

　　供電臺配備有4個電極，僅由距受電對象即電子書終端的放置處最近的電極來供應(yīng)電力（圖11）。這樣一來，只會在想要傳輸電力的部分產(chǎn)生電場。由于其他部分完全不會產(chǎn)生電場，因此即使用手觸碰或放置金屬也不會發(fā)生問題，可充分確保安全性。

　　圖11：只向需要的地方供電

　　通過切換送電用電極的開關(guān)，可只啟動與受電用電極對應(yīng)的部分。還可向多臺機器供電。

　　產(chǎn)品線的擴充和小型化

　　最后介紹一下村田制作所今后的開發(fā)藍(lán)圖。大的方向是對產(chǎn)品線進行擴充及小型化。首先來看產(chǎn)品線的擴充，除了已在構(gòu)筑量產(chǎn)體制的5W及10W產(chǎn)品之外，還將開發(fā)50W及100W等輸出功率更大的產(chǎn)品。

　　在5W及10W產(chǎn)品方面，最重要的是小型化（圖12）。為能夠在2012年度投放小型產(chǎn)品，村田制作所增加了技術(shù)人員的數(shù)量，強化了開發(fā)體制。

　　圖12：目標(biāo)是實現(xiàn)大幅小型化

　　圖中列出了開發(fā)藍(lán)圖。不僅是10W產(chǎn)品，還將擴充多種輸出功率的品種。另外還將推進小型化并導(dǎo)入新技術(shù)。

　　實際上，要想實現(xiàn)小型化，對負(fù)責(zé)升降壓的變壓器實施改進是必不可少的工作。從圖2也可看出，變壓器是厚度最大的部分。目前變壓器采用的是線圈式變壓器。現(xiàn)在正在考慮通過提高頻率來減少線圈的圈數(shù)，由此實現(xiàn)小型薄型化。

　　另外，村田制作所也設(shè)想過采用壓電變壓器。壓電變壓器在技術(shù)上難度非常高，但能獲得很好的效果，因此村田制作所發(fā)起了挑戰(zhàn)。

　　實現(xiàn)能夠輕松充電的世界

　　除了小型化以外，村田制作所還進行了其他幾項技術(shù)改進。其中，在提高無線供電中任何人都很在意的傳輸效率上下了很大工夫。在這一方面，掌握關(guān)鍵的是器件的改善，特別是Q值的改善。

　　當(dāng)然，在安全性上村田制作所已投入大量時間和人力采取了對策，但為了今后的實用化，打算將這方面推進到更高的水平。作為將來的技術(shù)，村田制作所還考慮配備通信功能。目前雖未配備通信功能，但與客戶商談時他們常常提出這方面的要求。

　　還有一點是不能忘記的，這就是降低成本。在2010年發(fā)表模塊時，3W的送電模塊和受電模塊的成套價格不到1000日元，今后村田制作所還將進一步降低成本。最后要提到的是，為了今后使電場耦合方式得到普及，村田制作所也考慮到了標(biāo)準(zhǔn)化問題，并展開了相關(guān)活動。

　　村田制作所的目標(biāo)是實現(xiàn)無論在家中還是在辦公室均可真正輕松地?zé)o線充電的世界。村田制作所將首先以便攜終端為中心推進，推動電場耦合式無線供電的普及。