日本科研党研究边开车边充电,虽然车速只有10km/h

日经技术在线 综合报道

日本丰桥技术科学大学成功进行了电动汽车(EV)的无线传输电力室外行驶实验,从埋入了电力传输金属板的“电气化道路”上演示了为以10km/h行驶的单座EV充电。2016年3月18日向新闻媒体公开了实验。

因能在行驶中充电,可在抑制EV配备的二次电池容量、降低车辆成本的情况下延长续航距离,而受到了广泛的关注。2015年8月英国政府宣布了在汽车专用道路上,对行驶中充电系统专用车道“Electric Highways”开始验证实验。

率先推进开发的,是韩国政府研究机构KAIST(韩国科学技术院)。KAIST于2009年2月配备行驶中充电系统的高尔夫球车在设施内的实车行驶取得了成功。之后,在研究所内和首尔大型公园内等,用配备该系统的大型巴士推进着行驶试验。

丰桥技术科学大学公开的行驶中充电系统的特点是,实验采用的单座EV没有配备作为动力源的二次电池。而KAIST的试制车辆配备了锂离子电池。该大学的教授、主导此次开发的大平孝(该大学未来汽车研究中心长)说,“不配备二次电池的EV载人行驶尚属全球首次”。

△丰桥技术科学大学教授、未来汽车研究中心长大平孝

大平等的研究小组利用称为电场耦合方式的技术,自主研发了经由轮胎传输电力的方法。在道路上铺设金属板,使之与轮胎中的钢带间形成电容器,并通入位移电流(高频电流)来传输电力。

△行驶中充电系统的原理

研究成果首次于2011年公开。2014年单座电动车在研究室内设置的环形道上的行驶取得了成功。该电动车为轮胎传输了200W左右的电力。

此次的行驶实验采用的EV是以丰田车体的“COMS”为原型的试制车。随着车辆的大型化,传输的电力增至5kW。使用的高频电流的频率与原来相同,都为13.56MHz。

试制车拆下了COMS配备在地板下方重约120kg的铅蓄电池,在空出来的地方配置了将高频电流转换成直流的整流电路。来自电气化道路的供电用两个前轮车胎进行。

△从COMS上拆下来的铅蓄电池

电气化道路是丰桥技术科学大学与大成建设共同在该大学校园内试建的。道路长30m,设置了两块宽40cm的不锈钢钢板,使车轮可在上面行驶。在不锈钢钢板 上铺了厚10cm左右的沥青。沥青是大成建设的开发品,是“高频电流损失较少的特殊产品”(丰桥技术科学大学的负责人)。

此次发表的部分内容是日本总务省战略性信息通信研究开发推进事业(SCOPE)“旨在实现电气化道路电动汽车的电动车行驶中充电原理验证实验”的委托研究成果。室外的验证实验获得了总务省的高频利用设备(13.56MHz,输出功率5kW)许可。

△在丰桥技术科学大学的校园内试建了“电气化道路”

今后将提高行驶性能和电力传输效率,验证安全性等。大平干劲十足地表示,“打算2022年之前开始在汽车专用道路上进行实验”。为此,“计划与NEXCO(日本高速公路公司)合作”(大平)。

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