金泽工业大学:微波无线电力传输:世界上最高的功率转换效率

 

金泽工业大学:微波无线电力传输:世界上最高的功率转换效率

诺贝尔物理学奖天野浩史教授:

由获得诺贝尔物理学奖的天野弘史教授领导的研究小组开发了“一种可以有效地无线传输功率的新技术”。

常规无线电力传输技术:

在不使用电线的情况下无线发送电力的技术已经在智能手机充电器等中被实际使用。

然而,问题在于可以发送的功率量小并且距离短。

这种微波传输技术:

该研究小组致力于利用微波开发新技术。

结果,我们成功地“使传输期间的功率转换效率达到了世界最高水平”。

使用氮化镓:

采用获得了诺贝尔物理学奖的蓝色发光二极管材料“氮化镓”。

使用氮化镓,“我们开发了一种可以无线接收三倍功率的组件”。

10瓦级输电无线电:

该研究小组希望在2022年之前建立一个“无线发送10瓦级功率的系统”。

如果付诸实践,

给无人机供电
即使在没有电线的地方,也可以在需要时提供。
也可以收集河流水位等数据。

NHK新闻

https://www3.nhk.or.jp/news/html/20200923/k10012631391000.html

使用微波(5.8GHz)的无线电力传输:

-实现了世界上最高的功率转换效率-

传输到长距离飞行的无人机,
向设备等的高效电力传输
加快通过空间太阳能发电向地面传输的研究
2020.9.23

金泽工学院工学部电气电子工学系
伊藤贤治教授
研究人员酒井直树研究小组:

微波(5.8GHz)和受电电子琴(输入功率为1W)达到“ 92.8%,这是世界上最高的功率转换效率”。

*什么是Rectena:

(Rectenna):带有整流器的天线。

此电源接收电子琴:

该配置已从传统的“受电天线+电路+二极管”配置进行了更改。
这次,采用了“受电天线+二极管”配置来减少电路损耗。
从微波到直流的功率转换效率已提高到极限。
改进了受电天线的形状,并且利用受电天线已经实现了所有常规电路功能。

这次要整改的半导体:

作为整流半导体,应用“三菱电机开发的具有良好微波特性的GaAs二极管”来获得高效率。

结果的意义:

这次,我们以1W的功率接收实现了高效率。
下次,我们将致力于建立10W的高效功率接收技术。
在这项研究中,我们建立了一种技术,该技术可最大程度地减少受电电子琴(受电天线+整流电路)中的损耗,并实现最高效率。

高耐压GaN,HEMT型二极管:

建立10W的高效功率接收技术

我们计划使用由名古屋大学/名古屋工业大学/三菱电机开发的高压氮化镓(GaN)HEMT型二极管。

KIT金泽工业大学

https://www.kanazawa-it.ac.jp/kitnews/2020/0923_itoh.html