成果報告書詳細
管理番号20100000001928
タイトル平成21年度成果報告書 省エネルギー革新技術開発事業 ハイウェイ走行非接触給電システムの研究開発
公開日2010/10/26
報告書年度2009 - 2009
委託先名昭和飛行機工業株式会社 国立大学法人東北大学 日産自動車株式会社
プロジェクト番号P09015
部署名省エネルギー技術開発部
和文要約本研究開発では、ハイウェイ走行非接触給電システム開発ための事前研究を実施するものとし、高い伝送効率を確保するための技術課題とその解決法、他の代替技術との優劣、合理的な目標の設定、コスト、安全性などの調査に主眼を置き、以下の研究を行った。1.中継コイル非接触給電の開発(中周波磁気共鳴現象を用いた要素開発)2.磁気共鳴コイル非接触給電の開発(高/中周波磁気共鳴現象を用いた要素開発)3.関連技術調査 研究の結果、中継コイル方式と磁気共鳴方式は、共振によりギャップ増大効果が現れる共通した技術であることがわかり、これらの成果を説明できる理論的裏付けもなされた。以下に本研究開発で得られた成果のまとめを示す。1)高い伝送効率を達成するための条件 コイル伝送効率はkQ積の2乗値によって決まることが明らかにされた。よって総合伝送効率は、周波数に依存する。MHz帯の高い周波数では表皮近接効果損失が大。数10kHzの低周波では励磁電流増加による損失が大。よってその中間の最適周波数を探し出すことで高い効率を得ることが可能であるとの見通しが得られた。2)それを実現するための課題と解決方法 実験結果より、最適周波数は数100kHz帯にあると考えられる。この周波数帯において損失の少ない電線の開発が必要であることが分かったが、実験結果より解決の糸口はあると考えられる。3)他の代替技術とのコストを含めた優劣度合 大ギャップ伝送の代替技術にはマイクロ波伝送がある。本開発技術は、マイクロ波領域の高い周波数を用いなくてよいことから総合効率の面で優れており、また用いる回路素子入手の困難さなど、コスト面で優れている。4)安全性調査 電磁界の人体安全性は電磁界発生源からの距離に依存するが、根源は伝送距離(ギャップ)、周波数および遮蔽対策の有無に依存する。実験では電磁界の大きさはさほど大きなものではなく、今後の開発によって十分クリアされると考えられる。
英文要約Title: A research on Inductive Power Supply for highway (FY2009) Final Report
As a preliminary experimental and investigative research on applying Inductive Power Supply to electric power supplying system of highway, we reviewed technical problems and solutions for high efficiency system, made some experiments, evaluated and compared with alternative systems, discussed rational targets of performance, costs, safety etc, as shown below. (1) Component development of intermediary coil (low frequency) (2) Component development of intermediary coil (high frequency) (3) Investigation of related technology We found the two phenomena have a common principle which makes long-range power transmission possible. The achievement of this research is as follows: (1) The system efficiency depends on frequency and resistance of coils. The power loss caused by surface and proximity effect is dominant for high frequency (MHz band) and the one caused by large current is influential for lower frequency (10-100kHz band), so that, a range of optimum mid frequency would exist for high efficiency. (2) The optimum frequency presumed to be a few or several hundred kHz. Our experiments showed optimum low loss cable could be developed. (3) The comparative evaluations: the microwave power transmission is a possible alternative, but the human body protection code would be hardly cleared in terms of cost. (4) Safety: the effect on human body depends on the distance from the electromagnetic source which has properties of an air-gap, a frequency, shielding techniques. Our experiments showed the electromagnetic field can be suppressed by prospective development.
ダウンロード成果報告書データベース(ユーザ登録必須)から、ダウンロードしてください。

▲トップに戻る