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ワイヤレス給電でF-ZEROが現実に

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二〇一四年にノーベル物理学賞を受賞した名古屋大の天野浩教授(57)らの研究チームが、離れた場所から電波を使って電気を送る「遠隔給電システム」の開発を進めている。実用化されれば、走りながら電気自動車(EV)に充電できたり、大気の影響を受けない宇宙空間で高い効率で太陽光発電した電気を地上に送ったりと、社会全体に影響が及ぶ。天野教授は「まずは三年後までに、(小型無人機)ドローンにワイヤレスで給電できるシステムを実現させたい」と具体的な見通しを明らかにした。

Source: 東京新聞

ワイヤレス給電の身近な例としてはスマホなんかで採用されているQi(チー)ですかね。あと私が愛用している歯がツルツルになる電動歯ブラシもワイヤレスです。

やっぱりワイヤレスって便利ですよね。

これほどEVを推しまくっているEV Journalですが、正直、充電時にコネクタを差すのが面倒くさい・・・。早くワイヤレスにならないかなー、なんて楽しみにしています。


 

さてEVのワイヤレス給電に関しては、これまでも何度か取り挙げてきました。

Qualcommとニチコン、EV/HEV向けワイヤレス給電技術で協力
Renault社、EVを走行中に無線充電するシステムを開発
クルマ向けワイヤレス給電技術、”標準コイル”の形状が決定
ワイヤレス給電、2019年までにIHIが実用化か

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よく聞くところとしては、クアルコムとIHIですかね。

クアルコムは電磁誘導方式IHIは磁気共鳴方式です。いずれの方式も2つのコイルを向かい合わせに置いて、一方のコイルに電源を接続して給電し、もう一方のコイルで受電するというものです。

電磁誘導方式は「コイルを貫く磁束に変化を与えることによって起電力が発生する」というファラデーの法則を利用したものです。長所としては条件がハマれば送電が安定してること。短所としては送受信するコイルの距離にシビアで位置ずれに弱いこと、そして表皮効果で抵抗値が増大することなどが挙げられます。

磁気共鳴方式は、「給電側のコイルに電流が流れることにより発生した磁場の振動が、同じ周波数で共振する受電側の共振回路に伝わる現象」を利用します。長所としては距離や位置のズレに鈍感で複数の機器が同時充電できること。短所としては比較的システムが複雑で高価であることなどが挙げられます。

それぞれ一長一短ありますが、実用化に向けて研究開発が続けられています。

 

このほど東京新聞が伝えている名大・天野教授のワイヤレス給電はクアルコム・IHIとは異なる電波(マイクロ波)方式

この方式は発信側から電磁波を放射し、受信側ではこれをアンテナで受信して電流に変換します。長所としては伝送距離が長いことと。短所としては一般的に伝送効率が低いということが挙げられます。

今回の天野教授のチームの成果は、この「伝送効率が低い」という弱点を克服する筋道をつけたということ。

天野教授らのチームはノーベル賞を受賞した青色発光ダイオード(LED)開発の鍵となった窒化ガリウム(GaN)の結晶化技術を活用。高品質のGaNの結晶を使って、電圧や電流を調整する電子部品「パワー半導体」を高性能化することに成功した。世界に先駈けて新型のパワー半導体を実現したことにより、電力ロスなどの課題克服にめどが立った。

マイクロ波っていうと電子レンジや兵器などを想像してしまうので、体に当たると危ないんじゃないかみたいな心配もありますが、高出力のマイクロ波を照射しない限りは大丈夫でしょう。まあ、こんなド素人でも想像できるようなことは、FTAとかFMEAとかやりまくってキチンと安全対策が行なわれるはずですって。

今回の研究成果によりどの程度の電送出力となるかはわからないのですが、これがEVやドローンで使われるようになると画期的ですよ!

それほど大きなバッテリーを搭載していなくても、電波が届けば充電できるようになります。それこそ、重くてデカくて高価なLIBを搭載しなくてもウルトラキャパシタみたいなもので事足りるかもしれません。

コリャもうF-ZEROの世界ですよ!

 

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