北海道大学 研究シーズ集

Information and Communication

エネルギーハーベスティング

五十嵐 一 教授 Hajime Igarashi
博士(工学)

振動発電とマイクロ波レクテナ

橋梁や鉄塔など社会インフラの安全管理や輸送機の状態管理のために無線センサが有効です。われわれは環境中のエネルギーを回収して無線センサに電力を供給する振動発電型およびマイクロ波型のエネルギーバーベスタを開発しています。

研究の内容

振動型エネルギーハーベスタでは、構造物やエンジンの振動から微小な電力を発電します。このハーベスタでは、強力な永久磁石が振動により変位したとき、コイルの磁界が変化して発生する誘導起電力を利用します。当研究室のハーベスタでは特に、カオス振動を発生させ、広帯域の振動周波数から電力が得られるようにしています。マイクロ波ハーベスタでは、無線LANやテレビの電磁波など、環境中に存在する電磁波から電力を発生します。このため、広い周波数帯域で効率よく電磁波を受信できるアンテナや、受信した電力を効率よく蓄える回路を開発しています。

  • マイクロ波ハーベスタ

  • カオス振動発電機

社会実装への可能性

  • ・構造物の安全管理用センサ
  • ・航空機、車の状態管理センサ
  • ・人体データ測定用センサ

産業界や自治体等へのアピールポイント

今後、スマートグリッドを始めとして、多数のセンサを配置して膨大なデータを収集・解析する技術が広がって行きます。この際、膨大な数のセンサのバッテリ交換を行うことは現実的ではありません。このためエネルギーハーベスティングによるセンサ駆動がますます注目されると思われます。

2018/4/3公開