東京大学大学院 新領域創成科学研究科の藤本准教授らの研究グループは、ワイヤレスで電力伝送する「ワイヤレスインホイールモータ」搭載車の走行に世界で初めて成功したと発表した。
今回、研究グループは、東洋電機製造と日本精工と共同でワイヤレス電力伝送を用いたインホイールモータを開発。磁界共振結合方式を用いて、10cm離れたコイルとコイル間の電力伝送に成功したほか、ワイヤレス通信を用いることで車体と車輪間の完全なワイヤレス化を実現した。
従来のインホイールモータは車体側から有線で電力を供給。振動による屈曲や寒冷地における凍結、飛散物の衝突などの影響による断線の恐れがあった。研究グループでは、磁界共振結合方式を用いたワイヤレス電力伝送技術およびSiCを用いた電力変換技術により、配線のワイヤレス化を実現。断線の恐れをなくし、安全性および信頼性を大きく向上させた。
インホイールモータはサスペンションの動きにより車体との相対変位が変動するため、今回開発したワイヤレスインホイールモータでは、送受電コイルの位置ずれに強い磁界共振結合による方法を採用した。
一次側の電力変換回路はDCDCコンバータとインバータで構成されており、バッテリの電圧を適切な電圧に昇降圧した後、その電圧を入力してインバータがコイルと共振コンデンサの共振周波数と同じ周波数の高周波電圧に変換。変換された電力は磁界共振結合によりワイヤレスで伝送される。伝送された電力は二次側の回路をコンバータとして動作させることで直流に整流され、さらにモータ駆動用のインバータにより永久磁石同期モータを駆動する。
研究グループでは今後、ワイヤレスインホイールモータの高出力化と地上からの給電による「走行中給電」の実現を目指していく。
