返回上一页
合格分享|“既然准备国外读博,那就一定要挑战顶尖院校!”--东京大学博士合格分享

时间:2020-09-25 12:00:00来源:东京纽澜塾

2020年9月23日,获得了诺贝尔物理学奖的名古屋大学的天野浩教授金泽工业大学的伊东健治教授宣布开发出了大幅提高“无线供电”功率转换效率的技术,该技术用于使用无线对远处设备进行充电。

可以用无线方式接收比以往大三倍的电力。目标是在2022年之前实现对飞行中的无人机充电的目标输入10W规模的无线供电。

新开发的是使用微波的受电系统,可以从数米到数公里以上的地方无线供电。新开发了两种技术,大大提高了无线供电的输电。

★  首先是整流电路的电路部和受电天线的一体化。使用微波的无线供电的特点是,通过从输电天线发射微波,即使是远距离也能供电。现在使用主流线圈的电磁感应方式的无线供电,供电距离最大也只有几十厘米左右。

然而,使用微波的无线电源存在将无线电波转换成电力的效率低下的问题,并且直到现在还没有投入实际使用。

这次,金泽理工大学电气工程学院电气与电子工程系教授伊东健治教授通过集成将微波转换成直流电流的天线和整流电路来防止功率损耗。常规上,将天线接收的无线电波转换为功率的效率约为70%,但已提高到93%(在1W输入功率下),这是世界一流的水平。

在传统的微波供电中,交流电的微波从输电天线传递到受电天线,并通过整流电路转换为直流。整流电路由承担电压升压等作用的电路部和将交流转换为直流的GaAs(砷化镓)整流二极管构成,但迄今为止,电流通过电路部,效率大大降低。

★ 另一项新技术是,由名古屋大学未来材料与系统研究所的天野浩教授开发的,使用具有高速度和低噪声的HEMT(高电子迁移率晶体管)结构的GaN器件。

通过将GaAs二极管置换为利用HEMT结构的GaN元件,能够实现将其应用于无人机的输入10W规模的电力传输。利用天野教授开发的HEMT结构的GaN元件与此前开发的GaN元件相比,受电功率增加了3倍!

本研究是内阁府主导的“战略创新创造计划(SIP)”的一环,由天野浩教授等大学团体开发基础技术,旨在解决东芝等企业集团为确保人体安全性等实用化所需的课题。

关于10W输入实验的时间,伊东教授说:“我希望到2010年完成。”