2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of innovative electric vehicles with wireless in-wheel motor
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18H03768
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
藤本 博志 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (20313033)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
居村 岳広 東京理科大学, 理工学部電気電子情報工学科, 准教授 (30596193)
堀 洋一 東京理科大学, 理工学部電気電子情報工学科, 教授 (50165578)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 電気自動車 / ワイヤレス給電 / インホイールモータ / モーションコントロール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
自動車のCO2排出量を削減するために，世界中の自動車メーカは電気自動車(EV)の開発を進めている。しかしながら，現在のEVは航続距離に問題があり，その普及が妨げられている。バッテリの大型化をすることなく，この問題点を解決するために，道路の一部に送電用コイルを敷設し，走行中のEVに無線で給電する研究が世界中で行われている。申請者らはその究極形として，車輪内に駆動用モータを配置し路面から直接電力を供給する，ワイヤレスインホイールモータ(WIWM)方式を提案している。
本研究課題では，本技術をさらに発展させるため，タイヤのゴムなどの誘電体やホイールのアルミなど導体が近傍やコイル間にある環境下での移動体への無線給電技術を開発し，次世代WIWMのための基盤的研究を行った。さらに開発した技術を移動体への多段階無線給電技術として一般化し，他の応用分野への適用を行った。
2021年度は，車輪内に受電コイルを搭載しIWMに給電するという世界初の試作機を完成し送電実験と性能評価を行った。結果として，路面からタイヤを介してIWMユニットや車体側に電力を90%以上の効率で直接送る構成が実現可能であることを示した。路面コイルから車輪内蔵コイルに給電することで，走行中給電におけるコイル間ギャップが極めて小さくなるため高効率が達成でき，さらにコイル間に異物が入るリスクもほとんどなくなる。
さらに昨年度に開発をしたタイヤ内に中継コイルを配置する新方式の最終評価を行い，論文を投稿した。さらに多段階ワイヤレス給電技術を他分野へ応用する研究も引き続き進めた。その中で露光装置の超精密位置決めステージのワイヤレス化に関しては，多軸動作における効率最大化制御技術を完成させ，最終評価を行った。また，WPT技術の応用として飛行中のドローンや電動フライングモビリティへの給電技術・制御実験に取り組み，基礎実験を行った。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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