電気自動車の走行中ワイヤレス給電における状態推定に基づく電力制御の構築

基于状态估计的电动汽车无线供电功率控制构建

• 批准号: 16J06942
• 负责人: 畑 勝裕
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J06942/
• 关键词: 電気自動車; ワイヤレス給電; 走行中給電; 電力制御; ワイヤレス電力伝送; 状態推定; 効率最大化

本研究では電気自動車の走行中ワイヤレス給電における状態推定に基づく電力制御の構築を目的とし，クルマの走行に基づく動的な特性に着目した新しい観点による制御設計およびシステム構築に関する技術を示した。走行中ワイヤレス給電技術に必要な課題を明らかにし，これらに対して具体的なアプローチを示すとともに，実証実験を通して提案手法の有効性を示した。具体的な研究成果を下記に示す。まず，システム設計で重要となる電圧仕様および電力要求に基づいてワイヤレス給電システムを分類し，それぞれの制約条件に基づくシステム電圧の設計指針を示した。さらに，走行中ワイヤレス給電における制御技術の理論構築として，相互通信を用いない制御設計，追加のセンサを必要としない車両検知技術，過渡特性を改善する送電制御手法について明らかにするとともに，自作した実験装置によってこれらの有効性を実証した。特に，送電開始時おける車両検知技術および過渡特性の改善手法は今後の研究方針を定める重要な成果であった。また，東京大学柏キャンパス内の電気自動車実験場に走行中ワイヤレス給電設備を構築し，実験車両を用いた走行試験環境を整備した。ここで，路面側とクルマ側のシステムを個別に設計するのではなく，包括的に実証可能なシステムとして作り上げたのは大きな成果といえる。また，本研究で示した制御技術を路面設備および実験車両に実装し，実車走行試験をもって適切に電力供給できることを実証した。以上を要するに，本研究では大電力かつ高効率なワイヤレス電力伝送を実現するシステム構築に関する技術を確立し，走行中ワイヤレス給電を模擬した基礎実験や実験車両を用いた走行試験によって，提案する制御技術の有用性を確認した。更には，制御設計で得られた知見をシステム構築というかたちで示すことで，理論から応用までを幅広く取り上げ，本研究分野の進展に大きく貢献した。

This study aims to demonstrate the new design and construction techniques for the basic power control structure of the electric vehicle during its operation. In the process of power supply, the necessary problems should be clarified, and the concrete problems should be solved. Specific research results are shown below. The design guidelines for basic voltage and power requirements are presented in this paper. In the course of operation, the theory of power supply control technology is constructed, the control design of mutual communication is adopted, the vehicle detection technology is added, the transition characteristics are improved, the power supply control method is disclosed, and the effectiveness of the automatic control device is demonstrated. Special attention should be paid to the improvement of technology and transition characteristics at the beginning of power transmission, and the important results should be determined in future research policies. The electric power supply equipment in the electric power supply field of the University of Tokyo is constructed, and the electric power supply equipment in the electric power supply field of the University of Tokyo is prepared. This is the first time that I've ever seen a car. This study demonstrates that the control technology for road surface equipment and vehicle installation is feasible and feasible for vehicle driving test. In view of the above, this study aims to establish the technology related to the construction of large power supply and high efficiency power transmission, and to confirm the usefulness of the proposed control technology by simulating the power supply in operation. In addition, the design of the control system has been greatly contributed to the development of the research field.

项目成果

交差点前走行中給電の実装方法に関する基礎検討

路口行驶供电实现的基础研究

• 发表时间: 2019
• 作者: 郡司大輔;畑勝裕;清水修;居村岳広;藤本博志
• 通讯作者: 藤本博志

磁界共振結合を用いたワイヤレス電力伝送におけるソフトスタート動作に向けた入力電圧軌道の比較検討

使用磁场谐振耦合的无线电力传输中软启动操作的输入电压轨迹的比较研究

• 发表时间: 2018
• 作者: 畑勝裕;居村岳広;藤本博志;堀洋一
• 通讯作者: 堀洋一

走行中ワイヤレス給電における車両側からの送電側電圧と相互インダクタンスの同時推定法

行驶中无线电力传输中输电侧电压和车辆侧互感的同时估计方法

• 发表时间: 2016
• 作者: 畑勝裕;居村岳広;堀洋一
• 通讯作者: 堀洋一

Dynamic Wireless Power Transfer System for Electric Vehicles to Simplify Ground Facilities - Sensorless Vehicle Detection and Power Control Strategy -

电动汽车动态无线电力传输系统可简化地面设施 - 无传感器车辆检测和功率控制策略 -

• 发表时间: 2017
• 作者: Katsuhiro Hata;Takehiro Imura;Yoichi Hori
• 通讯作者: Yoichi Hori

Effect of Resonance Frequency Mismatch for Transmission Efficiency in Wireless Power Transfer System

谐振频率失配对无线电力传输系统传输效率的影响

• 发表时间: 2018
• 作者: H. Weerasekara;K. Hata;M. Kato;T. Imura;and Y. Hori
• 通讯作者: and Y. Hori