問題是左右偏移
我們于2011年1月期間在東京站南口設(shè)置了用于都營公交車的無線供電系統(tǒng)。地面上設(shè)置的一次線圈平坦無凸凹,另外,,為了防止公交車從上面通過時被壓壞,利用樹脂混凝土進行了加固(圖14),。
圖14:埋入地面進行實證試驗
在東京站南口設(shè)置了用于都營公交車的無線供電系統(tǒng),。為了在公交車從上面通過時不被壓壞,線圈部分用樹脂混凝土進行了加固,。
不過存在的問題是,,線圈與線圈相對位置的吻合性,。尤其是電磁感應方式,位置的魯棒性非常低,。因此,,如果位置吻合精度不能達到一定程度,效率就會下降,。所以,,面向都營公交車在道路上畫了輔助線。因為沒有輔助線的話,,駕駛員很難對準位置,。
日本交通安全環(huán)境研究所對存在多大偏差進行調(diào)查后發(fā)現(xiàn),如果不采取任何措施存在120mm左右的偏移,。電磁感應方式若偏移120mm,,效率會大幅下降,幾乎無法充電,。
作為實際對策,,除輔助線外還設(shè)置了確定輪胎位置的突起。由此,,前后方向可以完全吻合,。不過,左右方向還是存在偏移,。
今后該如何解決左右方向的偏移呢,?我認為還是利用磁共振方式比較好。在目前正開發(fā)的磁共振方式中,,我們已經(jīng)公開了能以60cm的縫隙供電1kW的系統(tǒng),,在實驗室內(nèi)實現(xiàn)了5kW左右的供電(圖15)。
圖15:正在開發(fā)中的磁共振方式無線供電系統(tǒng)
2009年演示了可向遠處傳輸電力的系統(tǒng)(a),。放在旁邊也可供電(b),。
60cm的縫隙基本與左右的位置偏移相同。我們公開的系統(tǒng)采用50cm見方的線圈,,即使將該線圈設(shè)置在旁邊,,也可以完全無恙地供電。另外,,即使橫向偏移60cm也可充電,。因此,高度方向有約30cm的縫隙,、左右方向偏移30cm也可供電的系統(tǒng)并不是那么難實現(xiàn)的,。
希望使行駛中供電實現(xiàn)實用化
關(guān)于行駛中供電,在約30年前的1982年,,美國的“PATH(Partners for Advanced Transit and Highways)”計劃采用電磁感應方式進行了實驗,。實驗雖然取得了成功,,但由于漏磁較大,因此未能實用化,。
最近,,韓國科學技術(shù)院(Korea Advanced Institute of Science and Technology,KAIST)正致力于為行駛中的汽車供電,。最初采用的是使用1根連續(xù)供電線的軌道系統(tǒng),,存在漏磁的課題,今后將分割供電線,,利用開關(guān)僅為車輛上來的部分供電,,由此不但可進一步減輕磁場的影響,而且還能削減用電量,。計劃2011年內(nèi)導入韓國首爾,,還將在美國等地設(shè)置。
龐巴迪也制定了從2011年夏季開始在比利時洛梅爾(Lommel)設(shè)置1.2km左右的試驗道路,,為巴士充電的計劃,。
這些實證試驗全部采用電磁感應方式。磁共振方式還需要繼續(xù)進行技術(shù)開發(fā),。不過,,在玩具領(lǐng)域磁共振方式已經(jīng)實現(xiàn)了實用化。例如,,圖16是沒有配備電池的“迷你四驅(qū)”,。在跑道下方設(shè)置了磁共振線圈進行供電。在玩具中利用磁共振方式可以毫無問題地驅(qū)動汽車,。
圖16:在玩具中實現(xiàn)實用化的磁共振方式無線供電系統(tǒng)
在玩具中,,磁共振方式無線供電系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)品化。照片是在2010年2月舉行的“ENEX2010”上的演示行駛,。
關(guān)于面向汽車的磁共振方式行駛中供電,,我們正研究將來從壁面進行供電和從路面進行供電兩種方式,。壁面的設(shè)置性出色,,但隨著距離的變化,需要自動調(diào)整功能,。而路面受距離變化的影響較小,,但如果脫離地面設(shè)置的線圈軌道,就會無法充電,。
2050年設(shè)置在高速公路上
為解決這個問題,,我們通過NEDO推進了計劃。在目前的計劃中,,預定2015年前后實施在十字路口前后25m的范圍內(nèi)6kW左右行駛狀態(tài)下的供電實驗(表3),。希望2020年之前實現(xiàn)250m左右的行駛中供電,。另外,計劃2030年前后面向上坡路等道路實施,,2050年前后在高速公路上實施驗證實驗,。
行駛中供電環(huán)境的建立成本因條件而大不相同,不過估計略微高于KAIST在電磁感應方式中估算的1.9億日元/km即可,。
巴士的運輸能力是LRT的一半左右,,但設(shè)置成本可較LRT大幅削減,而且能獲得不遜色于LRT的費用效果比,。