高速無線充電器(Wirless and Fast Charger) の技術紹介１- O2OPay

スマートフォンとタブレットなどのモバイル機器にはは再充電が可能なバッテリーが内蔵されています。
モバイル機器のバッテリーを充電するためには別に充電が必要です。
一般的なな充電器は、商用電源と有線で連結され、商用電源から供給された電力により、バッテリーを充電させます。
しかしこのような有線連結形の充電方法は充電器の連結端子が外部に漏出されて、ごみなどの異物によって、汚染される
可能性が高くて、連結端子が汚染される場合、充電が正常的にできないという問題があります。

このような問題点を解決するために、最近は無線充電技術が開発され、モバイル機器に活用になっています。
モバイル機器を無線充電器（Wireless Charger)上に置くとケーブルがなくてもモバイル機器の内部のバッテリーを
充電することができます。最近は高速無線充電器が販売されています。世界無線充電協会（WPC)で決めた国際標準（Qi)
によりますと一般的な無線充電の充電電力は５W級をいいます。PMA（Power Meter Alliance)によりますと９W級を
高速無線充電器として分類し、三星無線充電器の使用者のマニュアルによりますと９V/1.67A以上（９V/1.67A,９V/2A
、１２V/2.1A)を高速無線充電器として分類しています。

高速無線充電器は一定の距離の以内にモバイル機器が接近する場合、無線電力伝送技術により、モバイル機器に電力を
伝送します。無線電力伝送技術は近距離無線電力伝送技術と遠距離無線電力技術と分類されます。
近距離無線電力伝送技術は磁気誘導（Magnetic　Inductiion,MI)方式、磁気共鳴（Megnetic Resonant,MR)方式、
マイクロはラジエーション(Microwave Radiation)方式で区分されます。
一般的に使用される磁気誘導方式は無線充電器側の1次コイル(無線電力送信部）とモバイル機器側の２次コイル（無線電力受信部）
の間に誘導される磁場を利用して電力を伝達する方式です。

高速無線充電器は電源部、出力部、制御部及び無線電力送信部を含みます。電源部は商用電源から電力を供給してもらいます。
出力部は高速無線充電器の動作状態を光信号、聴覚的な信号及び触覚的な信号の中、少なくとも一つにして出力します。
このために出力部は発光素子（LED)、スピーカー及び振動機の中、少なくとも一つを含まれます。
発光素子は高速無線充電器のボディーの上面，或いは側面に配置されられますし、スピーカー及び振動機はボディーの内側の下に
配置されられます。制御部は高速無線充電器の各構成要素らを連結して制御します。例えば、モバイル機器が一定の距離の内に
接近した場合、制御部はモバイル機器に電力が送信できるように無線電力伝送部を制御する。
今後、モバイル機器から電力伝送中止信号が受信されると制御部はモバイル機器への電力伝送を中止します。
無線電力送信部は制御部の制御信号に基づいて、商用電源から供給される直流電力を交流電力に変換し、無線電力送信部の1次コイル
には電流が流れ、この電流により、交流慈場が発生します。１次コイルから発生された交流慈場はモバイル機器に備われた無線電力受信部の
２次コイルには誘導電流が流れます。２次コイルに流れる誘導電量から交流電力をピックアップし、交流電力を直流電力へに変換します。
直流電力はモバイル機器の電源供給部に提供され、モバイル機器のバッテリーを充電するようになります。

しかし現在の無線充電器は単純に充電機能のみ持ってあるためにその活用度が制限的です。
O2O Continuumは上記の高速無線充電器にビーコン（Beacon)モデュール(電顕部、制御部及び無線通信部が実装されである）を追加して
情報伝送の機能が実装された高速無線充電器を開発したし、また関連技術について特許出願 1)しました.
無線通信部はモバイル機器にビーコン信号を送信し、モバイル機器から応答信号を受信します。また、無線通信部はモバイル機器と無線通信の
方式によって信号を送受信ができるし、無線通信ぶはビーコンチップ（Beacon Chip)を含むブルートゥース(Bluetooth)通信、NFCチップを
含む近距離無線通信、そしてワイファイ(Wi-Fi)チップを含むワイファイ(Wi-Fi)通信を一つ以上選択的に設置できるように開発しています。

このような無線通信部を含む高速無線充電器は一定した空間にいくつかが設置できるし、各他の空間にも同時にいくつかが設置できます。
各の高速無線充電器は管理サーバーに連結され、サーバー管理者はPC或いはモバイル機器を活用して各の高速無線充電器の状態が管理できます。

使用者が個人のモバイル機器に電量充電のために高速無線充電器を使用ことに与かって、サーバー管理者は有償で高速無線充電器の使用を提供できるし。
個人モバイルで高速無線充電器の使用にために、会員登録の手順を実行した後、無償で提供できます。
そして個人モバイル機器の使用者の広告受信の同意を得った後に、高速無線充電器の提供者は広告情報を送信できます。
高速無線充電器の提供者が店主とか企業であれば”情報転送機能が備えた高速無線充電器”を彼らの営業とマーケティングの手段として使われますし、
公共機関であれば、公共機関の目的に合わせた大国民の広告物及び広報物を伝達する手段として使われます。

モバイル機器のバッテリーに電力充電機能のみあった高速無線充電器に、無線通信部を追加した”情報転送機能が備えた高速無線充電器”はモバイル機器の
使用者にモバイル機器のバッテリーに電力充電を実行する同時に広告のみではなく様々な情報を提供できる新しい機能性装置になります。

ライター : Ph.D Son
O2O Continuumの研究所　所長

1) 特許出願番号：10-2018-0048869(出願人：（株）O2O Continuum、発明の名称：情報送信が備えた高速無線充電装置の製作方法。。(Making of Wireless and fast charging
apparatus with information providing function, and,...)