無(wú)線(xiàn)供電即將揚帆起航：磁共振方式瞄準汽車(chē)用途

豐田宣布開(kāi)發(fā)出磁共振方式無(wú)線(xiàn)供電系統

　　在市場(chǎng)開(kāi)拓方面，電磁感應方式處于領(lǐng)先地位，而在技術(shù)開(kāi)發(fā)方面比較活躍的則是磁共振方式（圖1）?！?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/磁共振">磁共振方式的優(yōu)點(diǎn)是可供電的范圍廣”（RyuTech代表董事粟井郁雄）。除了可向一定距離的產(chǎn)品供電外，還能輕松應對送受電線(xiàn)圈的位置偏移現象。豐田2011年4月宣布，開(kāi)發(fā)出了采用該方式的EV無(wú)線(xiàn)供電系統。

圖1：研發(fā)時(shí)間只有5年
本圖整理了磁共振方式的開(kāi)發(fā)動(dòng)向。自2006年12月MIT發(fā)表理論并一舉受到關(guān)注后，日本國內外的企業(yè)也從2009年中期前后開(kāi)始發(fā)布成果。最近，豐田與WiTricity公司合作是一大新聞。

　　豐田選擇的開(kāi)發(fā)合作伙伴是美國WiTricity。WiTricity是由發(fā)明磁共振方式的MIT研究人員于2006年創(chuàng )建的風(fēng)險公司。除豐田外，WiTricity還與美國德?tīng)柛＃―elphi）和IHI等公司有合作，存在感非常強。

　　計劃開(kāi)發(fā)EV充電基礎設施的IHI表示，“我們認為與WiTricity合作是開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的捷徑。希望在2～3年內實(shí)現量產(chǎn)”（IHI技術(shù)開(kāi)發(fā)本部統合開(kāi)發(fā)中心、電機系統開(kāi)發(fā)部部長(cháng)新妻素直），該公司打算向汽車(chē)廠(chǎng)商銷(xiāo)售產(chǎn)品。

　　WiTricity擁有175個(gè)相關(guān)專(zhuān)利，開(kāi)發(fā)磁共振方式的企業(yè)對此必須要注意。索尼稱(chēng)“我們在特別留意這些專(zhuān)利”（索尼核心元件開(kāi)發(fā)本部、高頻傳輸及影像系統開(kāi)發(fā)部門(mén)RF及信號處理開(kāi)發(fā)部統括部長(cháng)藤卷健一）。

　　索尼并沒(méi)有公布應用，不過(guò)表示“希望能盡量先于其他公司在早期階段上市產(chǎn)品”（藤卷），估計該公司正以數年內實(shí)現實(shí)用化為目標推進(jìn)開(kāi)發(fā)。

并非“全新技術(shù)”

　　眾多企業(yè)紛紛開(kāi)始發(fā)力的磁共振方式研究開(kāi)發(fā)目前已經(jīng)到了“動(dòng)作的基礎驗證基本結束，設計理論也在逐漸完善的階段”（RyuTech的粟井）。

　　在研發(fā)過(guò)程中，最近研究等效電路時(shí)發(fā)現，2006年MIT發(fā)布時(shí)認為是“全新技術(shù)”的磁共振方式，其實(shí)在原理上與電磁感應方式相同（圖2）。

圖2：原理相同
磁共振方式和電磁感應方式可用一條曲線(xiàn)表示。根據使用的k（結合系數）和Q值的大小來(lái)區分二者。（圖由本站根據東芝的資料制作）

　　似乎是為了證明這一點(diǎn)，開(kāi)發(fā)電磁感應方式的Fulton和Powermat等公司相繼宣布開(kāi)發(fā)出了磁共振方式。Fulton表示，“當然，將作為WPC規格追加” 注1）。

　　注1）Fulton公開(kāi)了在開(kāi)發(fā)的磁共振方式供電底座上運行TI公司Qi規格開(kāi)發(fā)套件的演示視頻。

克服三項課題，實(shí)現實(shí)用化

　　磁共振方式無(wú)線(xiàn)供電技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)在穩步推進(jìn)。但要想投產(chǎn)還存在課題。主要有以下3方面：技術(shù)開(kāi)發(fā)、制度、以及商品策劃（圖3）。

圖3：實(shí)現實(shí)用化存在的三項課題
磁共振方式要想實(shí)現實(shí)用化，需要解決技術(shù)開(kāi)發(fā)、制度和商品策劃三項課題。圖由本站根據對開(kāi)發(fā)人員的采訪(fǎng)內容制作。

　　技術(shù)開(kāi)發(fā)方面，系統控制技術(shù)的重要性將進(jìn)一步提高。具體而言，在一級線(xiàn)圈和二級線(xiàn)圈之間混入金屬等異物時(shí)進(jìn)行檢測，如果有必要的話(huà)要停止供電。目前，雖然天線(xiàn)技術(shù)人員對磁共振方式的研究開(kāi)發(fā)表現積極，不過(guò)與控制領(lǐng)域的技術(shù)人員合作開(kāi)發(fā)似乎才是實(shí)現產(chǎn)品化的關(guān)鍵。

　　制度方面，磁共振方式的標準化討論也日益活躍。很多團體為制定標準規格已經(jīng)開(kāi)始采取行動(dòng)，業(yè)界人士透露的最新情況是：“由于大約2個(gè)月前德國大型汽車(chē)廠(chǎng)商突然提出方案，汽車(chē)行業(yè)一下子變得忙碌起來(lái)”。

　　最后的商品策劃尤其重要。與電磁感應方式一樣，必須提供“無(wú)線(xiàn)化＋α”注2）。例如，計劃最大限度利用磁共振方式的特點(diǎn)——高位置自由度，實(shí)現“在房間中的任何位置均可供電”的研究人員不在少數。此時(shí)，異物檢測技術(shù)則是最不能缺少的。

　　注2）大林組正考慮在核廢料儲存倉庫內的環(huán)境傳感器供電中采用磁共振方式。由于工作人員不便進(jìn)入倉庫內，因此要求使用無(wú)需更換電池的技術(shù)。目前采用有線(xiàn)供電，不過(guò)為了防止從布線(xiàn)部分泄漏放射性物質(zhì)，需要采取嚴密的對策。

　　除此之外，還有觀(guān)點(diǎn)提出了將無(wú)線(xiàn)供電用于汽車(chē)的自動(dòng)停車(chē)?！澳壳罢谘芯坷靡患壘€(xiàn)圈和二級線(xiàn)圈的磁場(chǎng)強度變化來(lái)推測位置，以實(shí)現自動(dòng)停車(chē)的系統”（東京大學(xué)研究生院新領(lǐng)域創(chuàng )成科學(xué)研究科尖端能源工學(xué)專(zhuān)業(yè)助教居村岳廣）。一級線(xiàn)圈和二級線(xiàn)圈的位置也能準確吻合，因此還有助于提高效率。