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日本无电池驱动的电动汽车,测试车辆行驶的是一条特殊的道路

2016年3月18日,日本.爱知县
,爱知县丰桥技术科学大学与大成建设株式会社共同研发的电化道路试验成功,一款无线充电的电动汽车完成了首次户外测试。

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日本丰桥技术科学大学成功进行了电动汽车的无线传输电力室外行驶实验,从埋入了电力传输金属板的“电气化道路”上演示了为以10km/h行驶的单座EV充电。2016年3月18日向新闻媒体公开了实验。

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随着全球排放法规的日益收紧,节能环保的电动汽车无疑成为今后的发展方向之一,但续驶里程短以及如何解决充电是其中最大的难题,目前普遍的做法是不断加大充电站的建设。而近一些国年来家另辟蹊径,开始研究无电池电动车和无线充电技术,电动车直接利用路面进行充电。如果这些技术行得通并且被广泛使用,或将成功解决目前电动汽车远距离续航问题,而且边开边充电也省去了驾驶者不少麻烦,还可大大推动清洁能源进程。

因能在行驶中充电,可在抑制EV配备的二次电池容量、降低车辆成本的情况下延长续航距离,而受到了广泛的关注。2015年8月英国政府宣布了在汽车专用道路上,对行驶中充电系统专用车道“Electric
Highways”开始验证实验。

根据日方发布官方信息来看,丰桥技术科学大学与大成建设株式会社在的大学屋外的惊进行了这次的测试。这次试验主要是为了对于无线充电技术的进一步研究。以解决电动汽车行驶里程短,充电时间长等问题。

日本研发全球首辆无电池电动车

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测试车辆行驶的是一条特殊的道路。研究人员在道路中预先埋下了两条电极轨道。通过车辆的轮胎传递高功率电力,给车辆带来行驶的动力。而不是之前,将电量存在电池中,进行释放产生电力供车辆向前。当然,测试中的电动汽车轮胎也是特制的。技术人员表示,特殊的车辆,特殊的道路,以及能量供给设备是这个试验中所必须的。

最近,日本又在技术上完成了一次飞跃,2016年3月18日,日本丰桥技术科学大学与大成建设公司共同揭晓了世界上第一款无电池驱动的电池车,该车通过一条电气化专用路获取电力。

率先推进开发的,是韩国政府研究机构KAIST。KAIST于2009年2月配备行驶中充电系统的高尔夫球车在设施内的实车行驶取得了成功。之后,在研究所内和首尔大型公园内等,用配备该系统的大型巴士推进着行驶试验。

在2014年9月丰桥技术科学大学与大成建设株式会社,完成了建筑物楼层电化、完成了电动手推车有人行驶。在2015年10月,完成了通过沥青为停止中的电动汽车充电的工作。

日本无电池驱动的电动汽车

丰桥技术科学大学公开的行驶中充电系统的特点是,实验采用的单座EV没有配备作为动力源的二次电池。而KAIST的试制车辆配备了锂离子电池。该大学的教授、主导此次开发的大平孝(该大学未来汽车研究中心长)说,“不配备二次电池的EV载人行驶尚属全球首次”。

这次有人电动汽车行驶,实际上就是在上两次试验的基础上,得以实施的。而且这一技术已经收到国家的认可。未来丰桥技术科学大学与大成建设株式会社还将继续研究这一课题。进一步提升电气化道路,并降低成本,提升安全性,将这种电气化道路变为可实际存在的道路。以用于工厂以及专业的物流设施。

本次测试是在日本爱知县丰桥市进行的。测试车辆在一条电气化道路上行驶,电动车的轮胎嵌入具有传导电力功能的钢线,电气化车道埋入通电钢板,这样电动车行驶在电气化车道上就可获得电力,从而驱动电动车。

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此次测试道路长30米,车辆以10公里的时速行驶。日本共同社援引参与研发的丰桥技术科学大学波动工学教授大平孝教授的话:“加速很顺畅,行驶很舒适。”

丰桥技术科学大学教授、未来汽车研究中心长大平孝

丰桥技术科学大学教授大平孝

大平等的研究小组利用称为电场耦合方式的技术,自主研发了经由轮胎传输电力的方法。在道路上铺设金属板,使之与轮胎中的钢带间形成电容器,并通入位移电流来传输电力。

虽然目前电动车的人气正在上升,但真正替代传统汽车还有很长的一段路要走。丰桥技术科学大学与大成建设公司目前却有了新突破:电动车无需搭载电池就可进行长距离行驶,再也不用担心燃料耗尽的问题了。由于电池续航力不足,普通电动车不可能长途行驶,而这款电动车就不存在这个问题。当然,它也有限制条件,即只能在电气化车道上行驶。此外,这项技术短期内无法在全世界范围普及。

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大平孝同时指出,现在不是全面改造公路的问题,而是基于现有的道路上增加新技术。只要高速公路实现电气化,电动汽车就能够长距离行驶。显然,今后新款电动车还需要装配电池,以防行驶到没有铺设电气化公路的地段,不过大平孝希望今后的电动车能够缩小电池的尺寸。

行驶中充电系统的原理

从COMS上拆下来的铅蓄电池

研究成果首次于2011年公开。2014年单座电动车在研究室内设置的环形道上的行驶取得了成功。该电动车为轮胎传输了200W左右的电力。

此次的行驶实验采用的电动车是以丰田车体的“COMS”为原型的试制车。随着车辆的大型化,传输的电力增至5kW。使用的高频电流的频率与原来相同,都为13.56MHz。试制车拆下了COMS配备在地板下方重约120公斤的铅蓄电池,在腾出来的地方配置了将高频电流转换成直流的整流电路。来自电气化道路的供电用两个前轮车胎进行。

此次的行驶实验采用的EV是以丰田车体的“COMS”为原型的试制车。随着车辆的大型化,传输的电力增至5kW。使用的高频电流的频率与原来相同,都为13.56MHz。

试制车拆下了COMS配备在地板下方重约120kg的铅蓄电池,在空出来的地方配置了将高频电流转换成直流的整流电路。来自电气化道路的供电用两个前轮车胎进行。

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从COMS上拆下来的铅蓄电池

电气化道路是丰桥技术科学大学与大成建设共同在该大学校园内试建的。道路长30m,设置了两块宽40cm的不锈钢钢板,使车轮可在上面行驶。在不锈钢钢板
上铺了厚10cm左右的沥青。沥青是大成建设的开发品,是“高频电流损失较少的特殊产品”(丰桥技术科学大学的负责人)。

此次发表的部分内容是日本总务省战略性信息通信研究开发推进事业“旨在实现电气化道路电动汽车的电动车行驶中充电原理验证实验”的委托研究成果。室外的验证实验获得了总务省的高频利用设备(13.56MHz,输出功率5kW)许可。

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在丰桥技术科学大学的校园内试建了“电气化道路”

今后将提高行驶性能和电力传输效率,验证安全性等。大平干劲十足地表示,“打算2022年之前开始在汽车专用道路上进行实验”。为此,“计划与NEXCO合作”。

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