RF無線パワー
RFエネルギーによる低電力デバイスへのパワー供給
無線通信機器の数は毎年増え続けており、2030年までに240億台を超えると予想されています。これらの機器の機能は常に進化し続けていますが、パワー供給の方法にはあまり変化がありません。現在のデバイスは、以下のいずれかを満たす必要があります。
- 定期的にケーブルで充電される
- バッテリーが交換される
- 充電パッド上に置かれている
これら3つの方法は、どれも定期的なメンテナンスを必要とします。このため、デバイスの数が多い場合や、デバイスを探すのが難しかったり、デバイスに容易に近づけなかったりする場合には、手間とコストがかかります。
この課題に対する有望な解決策として、無線周波数(RF)無線パワー伝送があります。RF信号は従来データ伝送にのみ用いられてきましたが、エネルギーの無線伝送にも利用できます。RFパワー伝送機能を持つデバイスは、RF信号を直流(DC)信号に変換して、回路に電源を供給します。
RF無線パワー供給が特に有効なのは、多数の低電力無線機器が使用されるアプリケーションの場合です。例として、以下のようなアプリケーションが挙げられます。
- スマートビルディングや自動運転車内のセンサー
- 電子ラベル
- 商品管理用の在庫タグ
- 製造ラインや小売現場で用いられる低電力IoTデバイス
RF無線パワー伝送を使用すると、これらのデバイスに、手動での作業なしで、使用中に動作状態のままでパワーを供給できます。このテクノロジーを使えば、エネルギーメンテナンスの必要性が大幅に減り、効率の向上とコスト削減につながります。
RF無線パワー伝送の仕組み
RF信号によってデバイスにパワーを供給するには、レクテナを使用します。これは、アンテナと整流器(レクティファイア)を組み合わせたものです。アンテナがRF信号を捕捉し、整流器がRF信号を直流(DC)信号に変換します。このDCエネルギーを利用して、デバイスに直接電源を供給することも、バッテリーまたはスーパーキャパシタを充電して後で使用することもできます。