2013 Fiscal Year Annual Research Report
モータ／キャパシタ／ワイヤレスによる２０３０年のクルマ社会に関する研究
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23246049
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
堀 洋一 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (50165578)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤本 博志 東京大学, 新領域創成科学研究科, 准教授 (20313033)
居村 岳広 東京大学, 新領域創成科学研究科, 助教 (30596193)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 電気自動車 / 電気モータ / キャパシタ / ワイヤレス給電 / 電力インフラ / モーション制御 / エネルギー効率化 / インピーダンス整合 |
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| Research Abstract |
本研究は「モータ／キャパシタ／ワイヤレスによる2030年のクルマ社会に関する研究」と題し，リチウムイオン電池一辺倒で進んでいる内外の電気自動車（EV）開発に警鐘を発し，「モータ／キャパシタ／ワイヤレス」による「もう一つのクルマ社会」を提案し，そのための要素技術開発を10程度にしぼり，３年計画でこれを追求する。
「ワイヤレス」電力伝送によって電力インフラにクルマを直接接続し，「キャパシタ」にちょこちょこ充電ながら走る電車のようなクルマを開発する。そして，電気自動車の最大の利点である「モータ」の制御性の良さを活かした運動制御によって，安全性の向上とさらなる省エネルギーを実現する。
１．電気モータの高い制御性を生かした運動制御技術は，（１）電気自動車の走行安全性を向上させる研究，（２）運転者にとっての操舵性・乗り心地を向上させる研究，（３）キャパシタ電気自動車の航続距離を延長させる研究に分類している。それぞれに項目において，昨年度に引き続き，実車による走行実験を含む大きな成果を上げることができている。また，柏キャンパス内に整備してきた走行実験路も，昨年度には舗装もすべて完了し，同時に電気自動車数台を格納でき，実装作業もできるガレージも完成している。
また，２．電気自動車への磁界共鳴方式によるワイヤレス充電については，（１）最大効率追従制御システムに関する研究，（２）kHzアンテナの大電力かつ超小型化に関する研究，は予定どおり成功し，加えて，（３）インピーダンス変動を考慮した設計，（４）エアギャップと負荷の同時推定，においても成果をあげつつある。
さらに世の中への啓蒙活動を視野に入れているが，「モータ／キャパシタ／ワイヤレスによって描く未来のクルマ社会」「100年後のクルマとエネルギー」などと題する招待講演や寄稿を数多く行い，省庁での発言力も高まりその目的を達成できたと言える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
電気自動車の運動制御については藤本准教授の，またワイヤレス給電については居村助教の強力かつ継続的な指導のもと，優秀な大学院生が着々と成果をあげており，多くの学術論文の発表，新聞などへの掲載，学生の表彰などいくつもあり，その成果は間違いなく，内外から熱く注目されている。
また，毎年10月に行われる柏キャンパス公開においては，本研究の成果は研究科の目玉として取り上げられ，学内ニュースにも大きく掲載されている。本研究は，平成22年度から科学技術戦略推進費「明るい低炭素社会の実現に向けた都市変革プログラム」内のモビリティグループ（堀がリーダー），柏ITS推進協議会の第２部会（堀が部会長）として，柏市とも連携した地域振興の取り組みの中でも重要な位置を占めている。
「モータ／キャパシタ／ワイヤレス」によって未来のクルマ社会を描こうという提唱は，多くの賛同者を集めている。堀は，自動車技術会の技術担当理事をつとめているが，電気駆動関係の技術部門委員会（総計５つ）の体制を完成させ，その大会やフォーラムを多く計画，実行している。その中でも，ワイヤレス給電シムテム技術部門委員会は巨大で，学会，産業界のみならず，経産省，国交省，総務省などからの委員も集めている。リチウムイオン電池一辺倒で進んでいるクルマ社会の構想に，忌憚なく疑問を投げかけているが，耳を傾けてくれる賛同者も多くなり，各所でのロードマップにも取り上げられるようになってきた。
本研究では，世の中への啓蒙活動を視野に入れているため，権威ある内外の学会での基調講演はもとより，テレビ出演，新聞，民間誌などへの執筆，あるいは取材による被掲載記事，また，大学やJSTのような研究機関での講演も努めて多く行い，その目的は十分達成できていると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度は最終年度であり，研究実績に掲げた２項目（運動制御とワイヤレス給電）の５つの小テーマを継続，発展させていくが，後半のワイヤレス電力伝送に関しては，（１）最大効率追従制御システムに関する研究，（２）kHzアンテナの大電力かつ超小型化，に加えて，（３）インピーダンス変動を考慮したシステムに関する研究，（４）エアギャップと負荷の同時推定，さらに，（５）磁界共鳴式通信とセンサ利用，（６）漏洩電磁波低減技術の開発，といった項目も重点的に追求する予定である。
とくにワイヤレス給電技術については，堀が委員長をつとめている，自動車技術会の「ワイヤレス給電技術部門委員会」にどんどん集まってくる専門家との議論を通じたテーマ設定，国総研との共同プロジェクトなど，さまざまな意味で本研究室は Center Of Excellence として中核的立場にあるが，本研究の開始後，ますますその求心力は大きくなっていると感じる。
より一層の自覚を忘れず，および，科研費の補助によってそのベースが成り立っているということへの感謝を忘れないようにしながら研究を進めていきたい。
あえて問題点といえば，ワイヤレス給電技術が一種のブームになったことから，もうお金さえかければいつでも実現できるという誤った認識を世間一般の人々がもつのではないかという点である。大学などで行うべき基礎研究は，とくに，走行中給電を視野に入れた場合，まだまだ不十分である。将来にわたって，基礎的な研究をおろそかにしないように気をつけたいと考えていることは，昨年と同様である。
前半の「電気自動車の運動制御」については，藤本准教授があらたな補助をいただいたので重心はそちらに移していくことになると思われる。当方では最終年度としてのまとめを行いたいと考えている。
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