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NSK成功开发“第三代 行驶中无线充电轮毂电机”

2019-11-18

~世界首次集充电和行驶一体于汽车轮胎中的轮毂电机~

 

日本精工株式会社与东京大学大学院新领域创成科学研究科的藤本博志副教授领导的研究小组(以下简称东大小组)、普利司通公司(以下简称普利司通)、罗姆公司(以下简称罗姆)、东洋电机制造公司(以下简称东洋电机制造)组成研究小组(以下简称本研究小组),共同开发了在行驶中可直接从道路获取电力的“第三代行驶中无线充电轮毂电机”(以下简称IWM),并成功进行了实车试验。
 

开发背景
 

减少二氧化碳(CO2)排放的、实现“低碳社会”是全球各国的追求目标,对汽车的减排要求也日益迫切。在此背景下,世界各地的汽车制造商们正在努力推进汽车电动化的发展和普及。其中,不搭载发动机的电动汽车(EV),由于行驶中不排放二氧化碳,更被认为是有效的解决方案。
 

然而,电动汽车由于存在着充电不便以及生产大量电池需要能源消耗等现实问题,阻碍了电动汽车的进一步推广,需要研发出能够以少量的能源消耗来实现汽车的高效行驶的技术。为将电力传送至行驶中的EV的“行驶中充电功能”引起了人们的注意,且为实现该功能,并得以在全球范围内广泛研究。
 

NSK过去一直与东大小组及其他公司共同进行研发,并于2017年发布了“第二代行驶中无线充电的IWM(轮毂电机)”,实现了在行驶中对轮毂电机的直接供电。此外,NSK还参加并策划了由东大小组开展的日本科学技术厅(JST)未来社会创造事业的研究项目(以下简称该项目),与相关机构共同进行研究。
 

这次,本研究小组开发的“第三代在行驶中无线充电的IWM”极大地改善了“行驶中的充电性能”、“电机性能”和“车辆安装性能”。
 

开发产品特征
 

1.轮胎多功能化
 

本研究小组开发出的IWM单元,将作为驱动装置的电机和变频器,以及行驶中无线充电的电路一并纳入轮辋空间内的IWM单元,集多种功能于一体。在驱动电机的性能方面也有了较大的提升,2017年发布的“第二代”为轻型车级别(每轮12kW),而本次发布的“第三代”实现了乘用车级别(每轮25kW)。
 

NSK充分利用在轮毂电机开发中长期累积的知识,负责了本单元的机械结构的设计和生产。


 

2.“解放”充电问题的束缚
 

“第二代”的无线功率传输能力约为单个车轮10kW,而本次发布的“第三代”已提高到了20kW。只需在交通信号灯前的区域内安装具备此性能的无线充电系统,电动汽车用户便可解决充电问题而安心出行。若拥有此系统的智慧城市得以实现,电动汽车便利性也就大大提高了(图2)。
 

目前,NSK正在通过分析和模拟公共道路上的行驶数据,对行驶中的电源基础设施的实际安装进行研究。


 

展望未来
 

就本项目而言,NSK将继续进行本次开发的“第三代在行驶中可无线功率传输”的实验和评估,积极推进下一代产品的构想与研发。为了实现本项目提出的“无线充电IWM”的实际应用,NSK将不限于小组的现有参加人员,还将引入其他组织以及公司所拥有的各个领域的知识,力争在2025年进入验证实验阶段。
 

NSK将通过本项目的共同研究,努力为实现可持续社会、推进汽车发展的新未来而不断努力。

(NSK)

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