京都大学との共同研究で世界初の「無線電力カラーリング」に成功

～まるで虹色のように無線電力を識別～

電気の生産者や空気の「顔の見える化」で社会をアップデートする、みんな電力株式会社（所在地:東京都世田谷区 代表取締役:大石英司）は、国立大学法人京都大学（以下京都大学、所在地：京都市左京区　総長：湊長博）との共同研究において、周波数による無線電力のカラーリング（識別）の実証に世界で初めて成功しました。本研究は、磁界共振※1の共振周波数を数種類に振り分けることで、「電力の虹」のように無線電⼒の送り分け（無線電⼒カラーリング）が実現できることを発⾒しました。

今後は、この無線電⼒カラーリングによる電⼒識別を、電気自動車などの普及による本格的なワイヤレス給電時代の次世代エネルギーインフラのコア技術「電⼒X」と捉え、さらなる電⼒の多重化を⽬指します。

※1 電磁気学の電磁誘導の⼀種で、2つのコイルを共振器として使う電流が流れる仕組み

１．背景

これまで通信の世界では、固定電話から携帯電話へという無線化が進んできましたが、その無線化の進化の核となったのは、無線信号の多重化でした。⼀⽅、電⼒の世界では、現在、有線による送電が主流であり、無線電⼒伝送で種々の⽅式が実⽤化しつつも、無線電⼒伝送の送り分けについては構想すらありませんでした。

今回の研究主題は、無線電⼒伝送において、無線通信と同様に送り分けができるかというもので、本研究成果はそれに肯定的に答えるものです。京都⼤学⼤学院 情報学研究科 梅野健教授と当社は、この単⼀周波数の常識に挑戦する無線電⼒カラーリングの構想を10 年間温め、2019年より同コンセプトの実証と実⽤化を⽬指して共同研究を開始しました。本研究は2019年3月27日に京都大学と当社が発表したコンセプトや出願特許（特願 2019-048219/後日PCT国際出願）を実証したものです。

＜参考＞みんな電力、「電力5G」に関わるコア技術の特許を京都大学と共同出願

https://minden.co.jp/news/2019/03/28/805

２．研究手法・成果

本研究では、無線電⼒伝送（WPT）のうち、電磁誘導の⼀種である磁界共鳴⽅式を⽤いました。この磁界共鳴⽅式のコイルの⾃⼰インダクタンスとキャパシタンスで決まる周波数である共振周波数を、各送電側に振り分けるというのが鍵になります。その共振周波数がマッチしている時に、⼤きな出⼒が得られ、マッチしていない時に、ほとんど出⼒が得られないという送り分けができることとなります。

＜世界初無線電⼒カラーリング（2対1）の実験結果＞

このように周波数による電⼒の送り分けができ、それにより従来の1対1の無線電⼒伝送システムから多対多のエネルギー識別が可能となり、無線電⼒の供給ステーション（基地局）をつくる上での基礎技術となります。

研究成果は2月10日に電子情報通信学会の国際学術誌「IEICE Electronics Express」にオンライン掲載されるとともに、2月17日に行われる京都大学第15回ICTイノベーションにオンライン展示されます。

IEICE Electronics Express:

https://www.jstage.jst.go.jp/article/elex/advpub/0/advpub_18.20210011/_article/-char/ja

京都⼤学第 15 回 ICT イノベーション:

https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/event/2020-12-17

＜論⽂タイトルと著者＞

タイトル：Demonstration of wireless power coloring（無線電⼒カラーリングのデモンストレーション）

著 者：Masataka Motoyama and Ken Umeno

掲 載 誌：IEICE Express DOI：10.1587/elex.17.20210011

研究者情報:京都⼤学教育研究活動データベース（梅野健）

https://kyouindb.iimc.kyoto-u.ac.jp/j/kQ0nI

３．研究の将来性について

今後は２対１の電⼒の送り分けだけでなく、さらなるN対1の無線電⼒伝送の送り分けに挑戦します。また盗電防⽌、対無線電⼒インフラのセキュリティの核となる、カオス符号、カオスCDMAによる無線電⼒の暗号化に取り組んでいきます。

４．今後の展開

当社は2019年に電力小売りサービスにおいて、ブロックチェーン技術を利用した電力トレーサビリティを商用化しました。京都大学との共同研究を通じて、カオス符号、カオスCDMAによる暗号化により無線電力のセキュリティ対策や「電力Ｘ」の実用化など、今までにない新たな電力の体験を生み出していくことを目指します。

５．本件のお問い合わせ先

広報担当 中村（080-7142-5287）佐藤（080-7142-5295）

代表TEL：03-6805-2228（受付時間 平日10:00～18:00）

E-mail ：pr@minden.co.jp

＜ご参考＞京都大学プレスリリース「世界初の無線電力カラーリングに成功 ―周波数による無線電力の識別に成功―」

https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2021-02-16