無線給電システム上で低電力通信を行うには負荷変調技術が用いられるが、負荷抵抗の変動や給電の停止など、電力伝送への悪影響が生じる。本研究では給電性能を損なわずに超低消費電力なUplink通信を実現するために、無線給電の制御に用いられる受電側DC/DCコンバータのPWM信号を変調し、電力伝送に通信信号を重畳する手法を提案する。そしてシミュレーションにより9 Wの給電と25 kbpsの通信が同時に達成可能であることを示した。

The rise of IoT is increasing the need for wireless power transfer and low-power communication technologies. Previous studies adopt load-modulation communication for adding low-power communication capabilities to wireless power transfer systems, but it negatively affects power transfer as it needs to either allocate a time frame for data transmission or affect the load impedance. This paper shows that by modulating the receiver-side DC/DC converters, we can achieve low-power uplink communication in wireless power transfer systems without compromising power transfer performance. Evaluations show that the proposed technique enables 25 kb/s communication alongside 9.13 W power transfer and allows load impedance tuning, which is often used for maximum efficiency point tracking.

Qunchao Zhou, Takuya Sasatani, Changyo Han, Yoshihiro Kawahara

Contact: zhou@akg.t.u-tokyo.ac.jp