在這種情況下,我們選擇了逆向思維。也就是說,考慮的并不是延長傳輸距離,而是如何縮短距離。我們把目光投向了汽車中距離路面最近的“輪胎”。輪胎一直接地,與道路面之間沒有空隙。我們進行了一個假設:如果巧妙地利用輪胎,就能高效地傳輸電力。
而且,能量傳輸介質方面,我們想到了使用電場而不是磁場的方式。電場耦合按照電容器的原理來發揮作用,因此用兩塊電極板就能輕松構成。與采用銅線線圈和磁性體的磁場共振方式相比,可以大幅降低為道路埋入行駛中供電系統的建設成本。
——以采用小型模型的原理驗證為開端,這項技術的開發獲得了長足進步,2014年甚至在展會“CEATEC2014”上運用該技術驅動了單人電動助行車。在開發過程中遇到的難題是什么?
大平:開發過程中的難題是確立設計。關于磁場共振方式,MIT于2007年在學術雜志《Science》上發表了基本設計。而電場耦合方式的設計并未確立,我們是在摸著石頭過河的狀態下開始研發的。
我們運用在無線通信研究方面長期積累的高頻電路理論,成功導出了支配耦合器電力效率的kQ乘積(k:耦合系數,Q:品質因數)的一般化公式。這樣一來,即便是屬于絕緣體的橡膠輪胎,也能以高效率進行無線供電,讓電動助行車能夠載人行駛。
開發中的另一個難題是從日本總務省得到的高頻率使用許可。要使用高頻率,必須遵守總務省制定的電磁場人體防護規定。我們與大成建設公司反復進行共同實驗,通過改進電化道路的構造,達到了該規定的要求。由此獲得了可在日本全境的任何地方使用電動助行車動態展示系統的許可。
——請介紹一下最近的開發成果和今后的使用推廣前景。
大平:我們在大學里的實驗室設置了全長約20m的環形道,讓CEATEC2014上展示的單座電動助行車在載人狀態下成功進行了連續行駛。而且,還成功實施了以單座電動汽車(EV)“COMS”(由豐田車體生產)為原型的試制車的頭燈亮燈測試。

以“COMS”為原型的試制車頭燈亮燈測試成功
今后的目標是與大成建設共同在大學校園內建設電化道路,讓單座EV以40km的時速行駛。我們打算2015年內實現這一目標。
——打算何時讓這項技術實現實用化,設想用于什么用途?
大平:設想最初在建筑物內使用該技術,比如工廠內的無人搬運車等。技術方面有望在2年左右(2017年前后)的時間內實現實用化。戶外用途因需要確認天氣等的影響,估計需要的時間稍長一些。

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