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走向电力“零浪费”的未来,“不知其踪”的电源系统是关键
~功率电子学专家与年轻工程师们描绘的梦想~




夏日炎炎,人们在空调房内喝着从冰箱取出的冰镇啤酒和饮料,吃着用电饭煲烹制的米饭或者用微波炉加热的菜肴,看着电视,用电脑或者智能手机查阅资料……

没有了电气产品,生活于21世纪的我们就无法过上丰富多彩的生活。随着机器人、无人机以及电动汽车(EV)的快速普及,无疑我们对电气产品,进一步而言对电力的依赖将越来越大。

平时,我们在无意间使用着电气产品。空调、电饭煲、微波炉、电视、电脑,都只需按一下按钮就能启动。但推进“电气转换”技术不断发展的“电源先生”的不懈努力却少为人知。技术知财总部的财津俊行博士(工程学)就以“电源先生”之称为傲,在“电源进步之路”上留下了丰硕成果。


生活中不可或缺的“功率电子学”




转换电气的“电源”为何重要?我们看一下电气产品的结构即可知晓。电气产品所安装的电路大都仅需几V的小电压直流电(DC)就能启动,但从发电站经由输电网送达的电气为100V或200V的高压交流电(AC)。如果只提供高压电,就会毁坏电路。

而将高压交流电转换成符合家庭电气产品以及工业机械设备所需电流的,正是“电源”。支撑电源的技术,则被称作“功率电子学”。作为功率电子学的世界级顶尖工程师,30年来,财津历经日本和美国的7家公司,引领通讯、工业机械、半导体、消费等各个领域的电源控制技术不断进步,同时还致力于减少电气转换过程中的浪费。

一改电脑外观的“电源先生”,再一次发起新挑战






虽说都是转换电气,但不同电气产品与设备所需的电压大小、电流种类会有所不同。因此,一般来说电源存在两种,一是将交流(AC)转换为直流(DC)的整流器,二是将直流(DC)转换为交流(AC)的逆变器。二者的作用乍看都是“转换电气”,其实却似是而非。

“能同时开展整流器与逆变器业务的厂商,在全世界都为数不多。而且技术还必须是世界顶尖水平。我认为,在引领社会变革的‘欧姆龙’,我可以运用自己长年积累的知识与经验,向解决全球性课题发起挑战。”

3年前进入欧姆龙公司的财津如是说道。他之前取得的业绩不可胜数,其中最具代表性的是推广了“压电变压器”,即通过机械振动来控制电源的技术。笔记本电脑便受到了这一技术的惠及。以前的笔记本电脑液晶显示屏很小,却很沉重,因为引进了“压电变压器”而为之一变。正是因为显示屏的亮度调节装置的大幅小型化,才使得显示屏变得更大,让笔记本电脑拥有了现在的外观。

财津及他的团队正致力于确立“智能使用电气,智能存储电气”的最新功率电子技术。如果这一技术取得切实进展,那么EV(电动汽车)的“电耗”将会取得飞跃性的进步,充电一次的行驶距离将大大提升。在EV研发界,通过将发动机与其驱动单元合二为一实现大幅小型化的“机电一体化”正不断发展。

如今,对保护地球环境的呼声日益高涨,节能问题也成了亟待解决的社会课题。尤其是现在汽车的二氧化碳排放量占世界总排放量的比例超过了20%,因而提高汽车的环保性能已是时不我待。可以说,汽车系统的小型化以及节能化是当前非常紧迫的课题。

白鹳输电?“电源先生”的集大成技术引领年轻工程师迈向未来





欧姆龙也在全力以赴进行“机电一体化”主题研发。在功率电子学日益成为关注焦点之际,财津描绘了这样一幅愿景。

“我们的终极目标,是要从设备上去掉‘电源’”。

这一愿景的出发点,大约在30年前.当他与一位“设备先生”谈及功率电子学的未来时,对方这样说道:

“财津,你能让白鹳输送电力吗?”

这句话所指的是,让人感知不到设备所安装电源系统存在的“终极技术”。随着机器人、EV、无人机等依靠电气“移动”的机器日益增多,小型化与节能化的重要性变得越来越高。财津说,白鹳这一关键词从脑海里挥之不去,经过漫长岁月后,已然成为了立足于时代的功率电子学所追求的新概念。

这一方向与财津本人作为“电源先生”集大成之作所追求的目标一致。他心中牢记着的另一个词是“可惜”。珍惜有限的能源,这是他作为“电源先生”感到自豪的地方,也是他自己坚持的原则。对自然的尊敬与感谢,或许正是这份独有的感觉,掌握着功率电子学今后技术革新的关键。


财津所描绘的构想图:转换自然能源,将电气完全应用于生活。

财津认为“研发更为有效的电源系统,为地球环保做出贡献”是长年引领电源世界发展的自己所应该承担的使命,而且他也确信“欧姆龙可以做到”。能让财津如此干劲十足的最大原因在于,欧姆龙同时拥有整流器与逆变器两种技术,而且还有充满热情的青年才俊。

财津说:“进公司前,曾有机会与欧姆龙的年轻工程师们共事。他们为了解决社会课题而展现出来的态度让我深受感动,至今难以忘怀。现在作为同事,我对他们的印象也依然未变。我希望与他们一道完成梦想。”

可以毫不夸张地说,功率电子学技术决定着地球环境的未来。每日与电气为伴,被“财津思维”所影响的年轻工程师们能够不断创新。展望社会和自然共存的未来,财津的内心充满了自信。

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