為EV無(wú)線(xiàn)充電（五）：?jiǎn)?wèn)題是左右偏移

問(wèn)題是左右偏移

　　我們于2011年1月期間在東京站南口設置了用于都營(yíng)公交車(chē)的無(wú)線(xiàn)供電系統。地面上設置的一次線(xiàn)圈平坦無(wú)凸凹，另外，為了防止公交車(chē)從上面通過(guò)時(shí)被壓壞，利用樹(shù)脂混凝土進(jìn)行了加固（圖14）。

圖14：埋入地面進(jìn)行實(shí)證試驗
在東京站南口設置了用于都營(yíng)公交車(chē)的無(wú)線(xiàn)供電系統。為了在公交車(chē)從上面通過(guò)時(shí)不被壓壞，線(xiàn)圈部分用樹(shù)脂混凝土進(jìn)行了加固。

　　不過(guò)存在的問(wèn)題是，線(xiàn)圈與線(xiàn)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(huì )下降。所以，面向都營(yíng)公交車(chē)在道路上畫(huà)了輔助線(xiàn)。因為沒(méi)有輔助線(xiàn)的話(huà)，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(jìn)行調查后發(fā)現，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(huì )大幅下降，幾乎無(wú)法充電。

　　作為實(shí)際對策，除輔助線(xiàn)外還設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(guò)，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(kāi)發(fā)的磁共振方式中，我們已經(jīng)公開(kāi)了能以60cm的縫隙供電1kW的系統，在實(shí)驗室內實(shí)現了5kW左右的供電（圖15）。

圖15：正在開(kāi)發(fā)中的磁共振方式無(wú)線(xiàn)供電系統
2009年演示了可向遠處傳輸電力的系統（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(kāi)的系統采用50cm見(jiàn)方的線(xiàn)圈，即使將該線(xiàn)圈設置在旁邊，也可以完全無(wú)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也可供電的系統并不是那么難實(shí)現的。

希望使行駛中供電實(shí)現實(shí)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(jìn)行了實(shí)驗。實(shí)驗雖然取得了成功，但由于漏磁較大，因此未能實(shí)用化。

　　最近，韓國科學(xué)技術(shù)院（Korea Advanced Institute of Science and Technology，KAIST）正致力于為行駛中的汽車(chē)供電。最初采用的是使用1根連續供電線(xiàn)的軌道系統，存在漏磁的課題，今后將分割供電線(xiàn)，利用開(kāi)關(guān)僅為車(chē)輛上來(lái)的部分供電，由此不但可進(jìn)一步減輕磁場(chǎng)的影響，而且還能削減用電量。計劃2011年內導入韓國首爾，還將在美國等地設置。

　　龐巴迪也制定了從2011年夏季開(kāi)始在比利時(shí)洛梅爾（Lommel）設置1.2km左右的試驗道路，為巴士充電的計劃。

　　這些實(shí)證試驗全部采用電磁感應方式。磁共振方式還需要繼續進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)。不過(guò)，在玩具領(lǐng)域磁共振方式已經(jīng)實(shí)現了實(shí)用化。例如，圖16是沒(méi)有配備電池的“迷你四驅”。在跑道下方設置了磁共振線(xiàn)圈進(jìn)行供電。在玩具中利用磁共振方式可以毫無(wú)問(wèn)題地驅動(dòng)汽車(chē)。

圖16：在玩具中實(shí)現實(shí)用化的磁共振方式無(wú)線(xiàn)供電系統
在玩具中，磁共振方式無(wú)線(xiàn)供電系統已經(jīng)實(shí)現產(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(chē)的磁共振方式行駛中供電，我們正研究將來(lái)從壁面進(jìn)行供電和從路面進(jìn)行供電兩種方式。壁面的設置性出色，但隨著(zhù)距離的變化，需要自動(dòng)調整功能。而路面受距離變化的影響較小，但如果脫離地面設置的線(xiàn)圈軌道，就會(huì )無(wú)法充電。

2050年設置在高速公路上

　　為解決這個(gè)問(wèn)題，我們通過(guò)NEDO推進(jìn)了計劃。在目前的計劃中，預定2015年前后實(shí)施在十字路口前后25m的范圍內6kW左右行駛狀態(tài)下的供電實(shí)驗（表3）。希望2020年之前實(shí)現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(shí)施，2050年前后在高速公路上實(shí)施驗證實(shí)驗。

　　行駛中供電環(huán)境的建立成本因條件而大不相同，不過(guò)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。