ワイヤレス給電・とは?初心者にもやさしく解説する入門ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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ワイヤレス給電・とは?初心者にもやさしく解説する入門ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
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高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


ワイヤレス給電・とは?

ワイヤレス給電は、ケーブルを使わずに機器へ電力を供給する仕組みのことです。スマホの充電器や時計、歯ブラシなど身の回りの機器で急速に使われるようになり、コードのわずらわしさを減らしてくれます。

基本的な考え方はとてもシンプルです。二つのコイルを近づけ、片方に流れる交流電力をもう一方のコイルに伝えると、受け取った側で電力を直流に変換して機器を動かします。

どうして動くのか

発電所で作られた電気をケーブルで送る代わりに、送信側のコイルを交流電流で励起します。すると周りの磁場が変化し、それを受け側のコイルが受け取り、同じ周波数で電力に変換されます。

このとき距離が近いほど効率よく伝わります。一般的には数ミリから数センチ程度の距離が想定され、実生活ではスマホの置き台や自動車の充電パッドなどに応用されています。

主な技術と規格

主な技術には 電磁誘導磁界共振 があります。電磁誘導は距離が短い場所で効率が高く、磁界共振は距離を少し離しても効率を保ちやすい特徴があります。

代表的な規格としては Qi が有名です。ほとんどのスマートフォンのワイヤレス充電は Qi 規格に対応しています。

規格用途
Qiスマホを中心に広く使われる充電規格
磁界共振遠距離寄りの伝送に使われる技術区分
電磁誘導近距離で効率が高い基本技術

安全性と注意点

ワイヤレス給電は適切に設計された装置では安全性が高いとされていますが、発熱や近くに金属があると効率が落ちることがあります。充電中は機器の温度を時々チェックしましょう。

便利さと選び方

使い方はとてもシンプルです。受け側の機器を充電パッドの上に置くだけで充電が始まります。選ぶときのポイントは 対応規格充電速度、そして 熱の出方 の3点です。

実生活での使い方の例

スマホの充電パッド、時計、ドライヤーの一部など、ワイヤレス給電を採用している製品が増えています。車の充電パッド、ノートパソコン(関連記事:ノートパソコンの激安セール情報まとめ)の一部も対応機種が出ています。


ワイヤレス給電の同意語

無線充電
電力を無線で伝送してデバイスを充電する技術の総称。ケーブルを使わず充電できる点が特徴です。
無接点充電
充電器と端末が接触せずに電力を供給する方式。コイル間の磁界を介してエネルギーを伝えます。
非接触充電
端末と充電器が物理的に触れずに充電できる仕組み。近接距離での使用を前提とします。
誘導充電
磁界を利用して近くの受電コイルへ電力を誘導して伝送する方式。最も一般的な無線充電の形です。
磁界共鳴充電
磁場の共鳴現象を利用して送電距離を伸ばし、複数デバイスへの対応性を高める方式。
磁気共鳴充電
磁気を使った共鳴原理で電力を伝送する方法。距離の柔軟性が向上することがあります。
磁界結合充電
磁界を介してエネルギーを結合させて伝送する方式。近距離・非接触での充電に用いられます。
無線電力伝送
英語の Wireless Power Transfer の直訳。電力を無線で伝送する技術全体を指します。
無線電力供給
無線で電力を供給する仕組み。充電だけでなく継続的な給電にも使われます。
ワイヤレス給電
ケーブルを使わずに電力を供給する技術。スマートフォンなど多くの機器で普及しています。
ワイヤレスパワー伝送
無線で電力を送る伝送技術の総称。充電だけでなく電力の供給全般を含みます。
ワイヤレスパワートランスファー
専門的な表現で、無線による電力の伝送・移動を意味します。
Qi規格(Qi充電)
最も普及している無線充電規格の一つ。多くのスマホや機器がこの規格に対応しています。

ワイヤレス給電の対義語・反対語

有線給電
ケーブルなどの物理的接続を介して電力を供給する方式。ワイヤレス給電の対義語として使われる。特徴は移動の自由度が低くなる一方、安定した電力供給と高速充電が期待できること。
ケーブル充電
デバイスを充電する際に電源と機器をケーブルで結ぶ行為。日常的に使われる対義語で、充電の安定性や速度を図る上で有利になる。
物理接続給電
機器と電源を物理的に直接接続して電力を供給する方式。無線の“非接触”に対する“接触型”の対比として使われることが多い。
接触給電
電極やコネクタが接触して電力を供給する方式。ワイヤレス給電の対義語として説明されることがある。
有線充電方式
有線で行う充電の方式。ケーブルを用いて給電する点が特徴。
有線給電方式
有線で電力を供給する方式の表現。無線充電の対義語として使われることが多い。

ワイヤレス給電の共起語

ワイヤレス給電
端末と充電器を接触させず、磁場を介して電力を伝える技術の総称。送信側と受信側のコイルを用い、距離が数ミリ程度の近接で動作します。
ワイヤレス充電
ワイヤレス給電を実際に端末の充電を行う場面に用いる呼び名。スマホや小型機器を置くだけで充電を開始します。
無線充電
同義語。日常語として、ケーブルを使わずに充電することを指します。
非接触充電
端子を接触させずに充電できる方式の総称。
Qi規格
モバイル機器向けの最も普及している無線充電規格。送受信の通信プロトコルと電力レベルを定めています。
Qi対応端末
Qi規格に対応したスマートフォンや端末のこと。
Qi認証
端末や充電器がQi規格に適合していることを示す公式の認証プロセス
磁界共振
磁界を使って送受電を実現する方式。送信と受信のコイルを共振させて効率を高めます。
磁界共振式給電
磁界共振を用いた給電方式の正式名称。非接触の近接充電で高い柔軟性があります。
電磁誘導
最も基本的な無線給電の原理。送信コイルと受信コイルの磁場変化で電力を伝えます。
送信コイル
電力を磁場に変換して送り出す、充電器側のコイル。
受信コイル
磁場から電力を取り出す、端末側のコイル。
充電パッド
机の上などに置いて使う、平型のワイヤレス充電器の一種。
置くだけ充電
端末を充電パッドの上に置くだけで充電が始まる、使いやすさを表す表現。
5W出力
スマートフォン向けの低出力帯。置くだけ充電の基本クラスとして用いられます。
7.5W出力
中程度の出力帯。対応端末での急速機能を含むことが多いです。
10W出力
標準的な急速充電クラス。普及の中心的な出力の一つ。
15W出力
高出力帯。対応端末での充電スピードを速くします。
20W出力
さらに高い出力帯。最近ではノートパソコンや大容量端末にも対応することがあります。
充電効率
送信側から受信側へ実際に usable な電力として変換される割合。効率が高いほど発熱が少なくなります
発熱
充電中の端末や充電器が熱くなる現象。熱設計や冷却が重要になります。
熱管理
熱を適切に逃がす設計・対策。ファン・放熱材料・制御アルゴリズム等を含みます。
過熱防止
温度が過剰に上がらないようにする安全機構やアルゴリズム
位置合わせ
端末と充電パッドを最適な位置に合わせること。効率と出力を安定させます。
アライメント
位置合わせの別表現。正確な対向が重要です。
車載ワイヤレス充電
自動車の車内で使われるワイヤレス充電のこと。駐車時の置くだけ充電などが含まれます。
EV用ワイヤレス給電
電気自動車向けの無線給電技術。大型コイルと高出力に対応します。
周波数帯
ワイヤレス給電で用いられる周波数帯域のこと。
110-205kHz
Qi規格で一般的に用いられる周波数レンジ。伝送距離と効率のトレードオフに影響します。
規格の互換性
異なる規格間の互換性の有無や実現性。近年はQiが主流ですが、他規格との共存も議論されます。

ワイヤレス給電の関連用語

ワイヤレス給電
電線を使わず磁界を介して電力を送る技術の総称。送信側コイルと受信側コイルを用いて、充電や給電を行う。
送信コイル
電力を磁界として発生させるコイル。パッドや充電スタンドなど、電力を送る側の部品。
受信コイル
磁界から電力を取り出すコイル。デバイス側に組み込まれ、整流されてDCとなって機器に供給される。
近接結合
送信コイルと受信コイルが近い距離で磁束を介してエネルギーを伝える基本的な伝送方式。
共振誘導結合
送信と受信の回路を共振させ、磁界エネルギーを効率的に伝える方式。距離を伸ばせる利点がある。
相互インダクタンス
二つのコイルが互いに影響し合う磁気結合の指標。大きいほど結合が強い。
結合係数
k と表記され、0から1の範囲でコイル間の結合の強さを示す指標。大きいほど伝送が安定する。
品質因子
コイルの共振の鋭さを表す指標。Q が高いほどエネルギーの蓄積が良く、局所的な効率に影響する。
インピーダンス整合
送信側と受信側の電気抵抗を適切に合わせ、エネルギーの反射を減らして伝送効率を高める設計。
整流回路
受信側で発生した交流を直流に変換する回路。デバイスに安定したDCを供給する役割。
負荷
受け取るデバイスの電力要求。スマートフォンやノートPCなど、接続機器の負荷として働く。
出力定格
その機器が安全に提供できる最大出力。デバイスの対応ワット数に依存。
効率
入力電力に対する実用出力電力の割合。高いほど省エネ・省熱になる。
周波数
動作周波数の範囲。Qi規格ではおおむね100〜205 kHz程度を使用することが多い。
位置合わせ
送信コイルと受信コイルの正しい配置・向きを合わせること。ずれると効率が低下する。
角度依存性
コイルの向きや角度が変わると伝送効率が変化する性質。
磁性体の影響
鉄板やフェライトなど磁性材料が磁束の流れを変え、効率や指向性に影響を与えること。
磁性シールド
周囲への磁界漏れを抑えるための遮蔽材。安全性向上やEMI対策に使われる。
熱管理/発熱
充電中のコイルが熱を持つことがあるため、適切な冷却設計や熱設計が必要。
EMI/EMC/安全性
電磁波の干渉を抑え、人体や機器への影響を規制する基準と対策。
Qi規格
スマートフォンなどの無線充電に使われる代表的な規格。送受信のインタフェースや出力レンジを統一。
AirFuel規格
別の大手無線充電規格。特定用途で用いられ、互換性を確保する設計がなされている。
EV無線充電
電気自動車など大容量の無線充電。車両と地上パッド間で高出力を伝送する技術。
スマートフォン充電パッド/ドック
机の上の平板パッドや充電ドックで、置くだけで端末を充電するデバイス。
過電流保護/過熱保護/過充電保護
異常時に電力供給を停止して機器を守る安全機構。
測定指標
伝送距離、効率、周波数、発熱量などを評価するための基準。
用途例
スマートフォン、タブレット、ノートPC など、ワイヤレス充電に対応した日常端末への適用例。

ワイヤレス給電のおすすめ参考サイト


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