ワイヤレス給電技術を応用した走行車両への電力供給に関する試験的研究

利用无线供电技术为移动车辆供电的实验研究

• 批准号: 17H00362
• 负责人: 永田 亮一
• 金额: $ 0.35万
• 依托单位: Kagoshima National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17H00362/
• 关键词: ワイヤレス給電; 磁気共鳴; 電気自動車

【研究目的】ワイヤレス給電技術の一方式である「磁気共鳴方式」で走行中の車両に電力を供給し, 「電気自動車の航続距離の延長」と「プラグレス充電による安全性の向上」を図ることを目的とし, コイル形状およびコイルの中心軸のズレによる給電効率と給電距離について, シミュレーションと実験結果から検討して, 最適なコイル形状および配置を導き出すことを目的とする.【研究方法】Photon社製のシミュレーションソフト「PHOTO-EDDY jω」を用いてシミュレーションを実施した. コイル形状は、スパイラル型とヘリカル型について実施した. 直径は, 50, 100, 200mmとし, 送受電コイル間のギャップは50, 100, 200mmと変化させた. 共振周波数が100kHzとなるように条件設定をして実施した. また, シミュレーション結果を実証するため, コイルを製作して実験した. この時, コイル径は100mmとし, 巻き数は, シミュレーションによって得られたL=55μHとなるように35[巻]とした.【研究成果】シミュレーションでは, スパイラル型が送電距離・効率ともヘリカル型を上回っていた. シミュレーション結果を実証するため, 同型のコイルを3Dプリンタで製作したボビンに銅線を巻き付けて製作した. スパイラル型では, ギャップ60mmで、給電効率が15%程度とシミュレーションより低い結果となった. ヘリカル型は, ギャップが10mmを超えると給電を確認出来なくなった. 周波数を連続的に変化させると, 効率の改善を確認出来たため, 基板の浮遊容量の影響を受けていたと考える. また, シミュレーションでは, コイル1本ずつの形状を設定できず, 電流をnI[A]で設定するため, 銅線間の静電容量の分, シミュレーションとの差異につながったと考える. このことは, 先鋭度Qが大きくなるように設計していたため, 大きな差異となったと考える. 本研究は, 電源の性能上小電力で試験したため, 回路素子の損失を無視できなかった. 今後, 電力を増大して試験する必要がある.

[研究目的]目的是为使用“磁共振方法”（一种无线供电技术的方法）提供动力，并“扩展电动汽车的范围”，并“通过无插头充电来提高安全性”。目的是通过检查线圈形状的偏差和线圈的中央轴，从模拟和实验结果来得出线圈形状以及电源效率和电源距离，从而得出最佳的线圈形状和排列。 [研究方法]使用Photon制作的仿真软件“ Photo-EddyJΩ”进行了仿真。线圈形是针对螺旋和螺旋类型进行的。直径为50、100和200毫米，功率传输和接收线圈之间的差距更改为50、100和200 mm。设置了条件，以使共振频率为100 kHz。为了证明模拟结果，我们制造了线圈并进行了实验。目前，线圈直径为100mm，转弯的数量为35个[弯]，因此通过模拟获得了L =55μH。 [研究结果]在模拟中，就传输距离和效率而言，螺旋类型超过了螺旋类型。为了证明模拟结果，我们通过将铜线缠绕在用3D打印机制成的梭芯上缠绕，制作了相同类型的线圈。螺旋类型的间隙为60mm，电源效率约为15％，低于模拟。使用螺旋类型，当间隙超过10mm时，无法再确认电源。当频率不断变化时，效率会提高，因此会影响板的浮动电容。此外，在模拟中，未设置每个线圈的形状，并且未设置每个线圈的形状，并且由于电流设置为Ni [a]，因此铜线和仿真之间的电容之间的差异被认为导致了很大的差异。这导致了很大的差异，因为清晰度的Q设计为增加。在这项研究中，由于电源性能以低功率测试，因此无法忽略电路元素的损失。将来，有必要增加功率并进行测试。