Development of innovative electric vehicles with wireless in-wheel motor

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H03768
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: FUJIMOTO HIROSHI 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (20313033)
• 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)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• 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

Outline of Final Research Achievements

In 2017, before the start of this research project, the Principal Investigators succeeded in developing the world's first second-generation wireless in-wheel motor (WIWM2) that enabled in-motion wireless power transfer to EVs. In this research, the transmission power of the WIWM2 was more than doubled, and fundamental research was conducted to fit all the components inside the wheel, except for the power receiving coil, which was outside the wheel.
In addition, academic research was conducted on the next-generation WIWM that uses a special tire and wheel structure to directly transfer power to the IWM by mounting the power-receiving coil inside the wheel. In addition, we succeeded in basic research on a method of configuring a magnetic circuit in the tire and a method of arranging repeater coils to realize this configuration in a general wheel.

Free Research Field

制御工学，パワーエレクトロニクス

Academic Significance and Societal Importance of the 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。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)方式を大きく発展させたことに意義がある。
さらに開発した多段階ワイヤレス給電技術を超精密位置決めステージなど他分野へ応用する研究も行ったことにも学術的意義がある。