～世界首次集充電和行駛一體于汽車輪胎中的輪轂電機(jī)～

 

日本精工株式會(huì)社與東京大學(xué)大學(xué)院新領(lǐng)域創(chuàng)成科學(xué)研究科的藤本博志副教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組（以下簡(jiǎn)稱東大小組）、普利司通公司（以下簡(jiǎn)稱普利司通）、羅姆公司（以下簡(jiǎn)稱羅姆）、東洋電機(jī)制造公司（以下簡(jiǎn)稱東洋電機(jī)制造）組成研究小組（以下簡(jiǎn)稱本研究小組），共同開發(fā)了在行駛中可直接從道路獲取電力的“第三代行駛中無線充電輪轂電機(jī)”（以下簡(jiǎn)稱IWM），并成功進(jìn)行了實(shí)車試驗(yàn)。
 

開發(fā)背景
 

減少二氧化碳（CO₂）排放的、實(shí)現(xiàn)“低碳社會(huì)”是全球各國的追求目標(biāo)，對(duì)汽車的減排要求也日益迫切。在此背景下，世界各地的汽車制造商們正在努力推進(jìn)汽車電動(dòng)化的發(fā)展和普及。其中，不搭載發(fā)動(dòng)機(jī)的電動(dòng)汽車（EV），由于行駛中不排放二氧化碳，更被認(rèn)為是有效的解決方案。
 

然而，電動(dòng)汽車由于存在著充電不便以及生產(chǎn)大量電池需要能源消耗等現(xiàn)實(shí)問題，阻礙了電動(dòng)汽車的進(jìn)一步推廣，需要研發(fā)出能夠以少量的能源消耗來實(shí)現(xiàn)汽車的高效行駛的技術(shù)。為將電力傳送至行駛中的EV的“行駛中充電功能”引起了人們的注意，且為實(shí)現(xiàn)該功能，并得以在全球范圍內(nèi)廣泛研究。
 

NSK過去一直與東大小組及其他公司共同進(jìn)行研發(fā)，并于2017年發(fā)布了“第二代行駛中無線充電的IWM（輪轂電機(jī)）”，實(shí)現(xiàn)了在行駛中對(duì)輪轂電機(jī)的直接供電。此外，NSK還參加并策劃了由東大小組開展的日本科學(xué)技術(shù)廳（JST）未來社會(huì)創(chuàng)造事業(yè)的研究項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱該項(xiàng)目），與相關(guān)機(jī)構(gòu)共同進(jìn)行研究。
 

這次，本研究小組開發(fā)的“第三代在行駛中無線充電的IWM”極大地改善了“行駛中的充電性能”、“電機(jī)性能”和“車輛安裝性能”。
 

開發(fā)產(chǎn)品特征
 

1.輪胎多功能化
 

本研究小組開發(fā)出的IWM單元，將作為驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)和變頻器，以及行駛中無線充電的電路一并納入輪輞空間內(nèi)的IWM單元，集多種功能于一體。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能方面也有了較大的提升，2017年發(fā)布的“第二代”為輕型車級(jí)別（每輪12kW），而本次發(fā)布的“第三代”實(shí)現(xiàn)了乘用車級(jí)別（每輪25kW）。
 

NSK充分利用在輪轂電機(jī)開發(fā)中長期累積的知識(shí)，負(fù)責(zé)了本單元的機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。

 

2.“解放”充電問題的束縛
 

“第二代”的無線功率傳輸能力約為單個(gè)車輪10kW，而本次發(fā)布的“第三代”已提高到了20kW。只需在交通信號(hào)燈前的區(qū)域內(nèi)安裝具備此性能的無線充電系統(tǒng)，電動(dòng)汽車用戶便可解決充電問題而安心出行。若擁有此系統(tǒng)的智慧城市得以實(shí)現(xiàn)，電動(dòng)汽車便利性也就大大提高了（圖2）。
 

目前，NSK正在通過分析和模擬公共道路上的行駛數(shù)據(jù)，對(duì)行駛中的電源基礎(chǔ)設(shè)施的實(shí)際安裝進(jìn)行研究。

 

展望未來
 

就本項(xiàng)目而言，NSK將繼續(xù)進(jìn)行本次開發(fā)的“第三代在行駛中可無線功率傳輸”的實(shí)驗(yàn)和評(píng)估，積極推進(jìn)下一代產(chǎn)品的構(gòu)想與研發(fā)。為了實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目提出的“無線充電IWM”的實(shí)際應(yīng)用，NSK將不限于小組的現(xiàn)有參加人員，還將引入其他組織以及公司所擁有的各個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)，力爭(zhēng)在2025年進(jìn)入驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)階段。
 

NSK將通過本項(xiàng)目的共同研究，努力為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)社會(huì)、推進(jìn)汽車發(fā)展的新未來而不斷努力。

（NSK）