成果報告書詳細
管理番号20120000000409
タイトル平成21年度~23年度成果報告書 省エネルギー革新技術開発事業/実用化開発/次世代自動車用高効率非接触充電システムの研究開発
公開日2012/6/1
報告書年度2009 - 2011
委託先名アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 株式会社テクノバ 国立大学法人埼玉大学
プロジェクト番号P09015
部署名省エネルギー部
和文要約 本研究は、電気自動車(EV)やプラグインハイブリッド車(PHV)のユーザーの利便性・安全性を大幅に向上させる非接触充電システムの実用化を目指すものである。乗用車用非接触充電システムに求められる要件として(1)高効率な電力伝送(2)地上側送電トランスと車両側受電トランス間のギャップ変動許容量の確保(3)駐停車時の地上側送電トランスと車両側受電トランス間の位置ずれ許容量の拡大(4)車両搭載部品の小型・軽量化 の4点を考慮し、H型コア両側巻きトランス構造を採用することにより、乗用車での実用化を想定した目標を達成する目処がついた。 一般家庭への設置を想定した小容量型(1.5kW/3kW)と公共の充電インフラへの設置を想定した大容量型(10kW/25kW)の2種類の非接触充電システムを開発し、高効率で充電可能であることを確認した。一般家庭と公共充電インフラの両方で充電できるように小容量型と大容量型の組合せ給電について検討し、異なる容量の組合せでも高効率で充電可能であることを確認した。また、開発した非接触充電システムを改造プラグインハイブリッド車に搭載し、実車両にて性能を確認した。
 将来的な適応車種拡大を考慮し、ギャップ長の拡大(70mm→160mm)についても試作評価し、高効率で充電できることを確認した。 本研究開発は充電インフラに関連する技術であり、標準化が実用化に向けた課題となるため、本研究グループは他社の技術動向調査を実施するとともに、(財)日本自動車研究所、(社)自動車技術会等の標準化ワーキングに参画した。
英文要約Title:Research and Development Program for Innovative Energy Efficiency Technology / Practical use development / Development of a Highly Efficient Contactless Charging System for Next Generation Automobiles (FY2009-FY2011) Final Report

The objective of this research is to develop a highly efficient contactless charging system to improve the safety and convenience of Electric Vehicles (EVs), and Plug-in Hybrid Vehicles (PHVs). The requirements of the system include:(1) high efficiency of power transfer (2) a design which is tolerant of large and fluctuating air gaps between the power transmitter and receiver (3) robustness to misalignment in the lateral direction while parked and (4) compact and lightweight receiver packaging for vehicle installation. By adopting an H-shaped core and double-sided winding transformer structure for the power transfer system, we could achieve all of the required targets for passenger car use. We developed two types of test model: a low-power type for home garages (1.5kW or 3kW), and a high-power type for charging infrastructure (10kW or 25kW). Efficiency targets were achieved for both types. Combinations of different power levels, for example, the 1.5kW transmitter with the 10kW receiver, also showed the same high level of efficiency. A test of the low power system was also conducted using a hybrid vehicle, and almost the same high level of efficiency as for the test model was achieved. In the future, application of the system to a wide range of vehicle types will be required. Hence a test system with a larger gap (increased from 70mm to 160mm) was also developed, and again highly efficient charging was achieved. This research is related to technology infrastructure. To facilitate the practical use of these charging systems, global standardization is critical. For this reason we participated in the standardization working groups of both the Japan Automobile Research Institute (JARI) and the Society of Automotive Engineers of Japan (JSAE). We also surveyed the development trends of other competing companies.
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