在这种情况下,我们选择了逆向思维。也就是说,考虑的并不是延长传输距离,而是如何缩短距离。我们把目光投向了汽车中距离路面最近的“轮胎”。轮胎一直接地,与道路面之间没有空隙。我们进行了一个假设:如果巧妙地利用轮胎,就能高效地传输电力。
而且,能量传输介质方面,我们想到了使用电场而不是磁场的方式。电场耦合按照电容器的原理来发挥作用,因此用两块电极板就能轻松构成。与采用铜线线圈和磁性体的磁场共振方式相比,可以大幅降低为道路埋入行驶中供电系统的建设成本。
——以采用小型模型的原理验证为开端,这项技术的开发获得了长足进步,2014年甚至在展会“CEATEC2014”上运用该技术驱动了单人电动助行车。在开发过程中遇到的难题是什么?
大平:开发过程中的难题是确立设计。关于磁场共振方式,MIT于2007年在学术杂志《Science》上发表了基本设计。而电场耦合方式的设计并未确立,我们是在摸着石头过河的状态下开始研发的。
我们运用在无线通信研究方面长期积累的高频电路理论,成功导出了支配耦合器电力效率的kQ乘积(k:耦合系数,Q:品质因数)的一般化公式。这样一来,即便是属于绝缘体的橡胶轮胎,也能以高效率进行无线供电,让电动助行车能够载人行驶。
开发中的另一个难题是从日本总务省得到的高频率使用许可。要使用高频率,必须遵守总务省制定的电磁场人体防护规定。我们与大成建设公司反复进行共同实验,通过改进电化道路的构造,达到了该规定的要求。由此获得了可在日本全境的任何地方使用电动助行车动态展示系统的许可。
——请介绍一下最近的开发成果和今后的使用推广前景。
大平:我们在大学里的实验室设置了全长约20m的环形道,让CEATEC2014上展示的单座电动助行车在载人状态下成功进行了连续行驶。而且,还成功实施了以单座电动汽车(EV)“COMS”(由丰田车体生产)为原型的试制车的头灯亮灯测试。

以“COMS”为原型的试制车头灯亮灯测试成功
今后的目标是与大成建设共同在大学校园内建设电化道路,让单座EV以40km的时速行驶。我们打算2015年内实现这一目标。
——打算何时让这项技术实现实用化,设想用于什么用途?
大平:设想最初在建筑物内使用该技术,比如工厂内的无人搬运车等。技术方面有望在2年左右(2017年前后)的时间内实现实用化。户外用途因需要确认天气等的影响,估计需要的时间稍长一些。

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