技術(shù) 電動汽車無線充電

日本科研黨研究邊開車邊充電，雖然車速只有10km/h

日經(jīng)技術(shù)在線 2016-04-01 09:35

日本豐橋技術(shù)科學(xué)大學(xué)成功進行了電動汽車(EV)的無線傳輸電力室外行駛實驗，從埋入了電力傳輸金屬板的“電氣化道路”上演示了為以10km/h行駛的單座EV充電。2016年3月18日向新聞媒體公開了實驗。

因能在行駛中充電，可在抑制EV配備的二次電池容量、降低車輛成本的情況下延長續(xù)航距離，而受到了廣泛的關(guān)注。2015年8月英國政府宣布了在汽車專用道路上，對行駛中充電系統(tǒng)專用車道“Electric Highways”開始驗證實驗。

率先推進開發(fā)的，是韓國政府研究機構(gòu)KAIST(韓國科學(xué)技術(shù)院)。KAIST于2009年2月配備行駛中充電系統(tǒng)的高爾夫球車在設(shè)施內(nèi)的實車行駛?cè)〉昧顺晒?。之后，在研究所?nèi)和首爾大型公園內(nèi)等，用配備該系統(tǒng)的大型巴士推進著行駛試驗。

豐橋技術(shù)科學(xué)大學(xué)公開的行駛中充電系統(tǒng)的特點是，實驗采用的單座EV沒有配備作為動力源的二次電池。而KAIST的試制車輛配備了鋰離子電池。該大學(xué)的教授、主導(dǎo)此次開發(fā)的大平孝(該大學(xué)未來汽車研究中心長)說，“不配備二次電池的EV載人行駛尚屬全球首次”。

△豐橋技術(shù)科學(xué)大學(xué)教授、未來汽車研究中心長大平孝

大平等的研究小組利用稱為電場耦合方式的技術(shù)，自主研發(fā)了經(jīng)由輪胎傳輸電力的方法。在道路上鋪設(shè)金屬板，使之與輪胎中的鋼帶間形成電容器，并通入位移電流(高頻電流)來傳輸電力。

△行駛中充電系統(tǒng)的原理

研究成果首次于2011年公開。2014年單座電動車在研究室內(nèi)設(shè)置的環(huán)形道上的行駛?cè)〉昧顺晒?。該電動車為輪胎傳輸?00W左右的電力。

此次的行駛實驗采用的EV是以豐田車體的“COMS”為原型的試制車。隨著車輛的大型化，傳輸?shù)碾娏υ鲋?kW。使用的高頻電流的頻率與原來相同，都為13.56MHz。

試制車拆下了COMS配備在地板下方重約120kg的鉛蓄電池，在空出來的地方配置了將高頻電流轉(zhuǎn)換成直流的整流電路。來自電氣化道路的供電用兩個前輪車胎進行。

△從COMS上拆下來的鉛蓄電池

電氣化道路是豐橋技術(shù)科學(xué)大學(xué)與大成建設(shè)共同在該大學(xué)校園內(nèi)試建的。道路長30m，設(shè)置了兩塊寬40cm的不銹鋼鋼板，使車輪可在上面行駛。在不銹鋼鋼板上鋪了厚10cm左右的瀝青。瀝青是大成建設(shè)的開發(fā)品，是“高頻電流損失較少的特殊產(chǎn)品”(豐橋技術(shù)科學(xué)大學(xué)的負責(zé)人)。

此次發(fā)表的部分內(nèi)容是日本總務(wù)省戰(zhàn)略性信息通信研究開發(fā)推進事業(yè)(SCOPE)“旨在實現(xiàn)電氣化道路電動汽車的電動車行駛中充電原理驗證實驗”的委托研究成果。室外的驗證實驗獲得了總務(wù)省的高頻利用設(shè)備(13.56MHz，輸出功率5kW)許可。