EVで走行しながら充電することが現実味を帯びてきた、ここにもSiC新�x場
EV（電気�O動�Z）を走行しながら充電するという�\術が現実味を帯びてきた。ロームやデンソー、ブリジストンなどの企業と�k緒に開発を進めていた東�B�j学の藤本�F志教�bのグループが小さな電池だけで菹罎鯀�行できることをシミュレーションで��し、柏の��キャンパスの周辺で実証実�xを開始することになった。2025�Q3月まで実�xを�M��する。
図1 東�B�j学�j学院新�覦菫論�科学研�|科 先端エネルギー工学専�� 教�b 藤本�F志��
走行しながらのEV充電は提案されてから10�Q��度たった。当初�X心に提案していたQualcommや�Q国で行われている実�xでは、�O路の中に�H数の充電�_を�mめ込んだ専��レーンを設け、その�屬鯀�行するというものだった。これではコストがかかるため、商��化への実現は�Mしかった。国内でも、NEXCO東日本や建設業�vのグループなどは高�]�O路に充電設�◆淵灰ぅ襦砲鴦H数�mめ込んで無線給電で充電するという仕組みを�Wいている。
�\術的には無線給電�\術であり、トランスの仕組みと同じ電磁�c�T合と磁気共鳴との二つの�\術を組み合わせたもの。送信コイルと�p信コイルをある��度�`しても、送�p信できることが��須だ。藤本教�bらのグループは、コイルを�mめ込んだ�O路表�Cから50mm�`して充電できるという。�O路に�mめ込むコイルの�屬離▲好侫．襯箸�40mmの厚さにしており、送�p信コイル間の�{�`は90mmにもなる。さらにタイヤの空気圧の��少によるタイヤの凹みも考慮して、5mmのマージンも加えた。�p信コイル�笋鰐O路表�Cの凹��にも�官�するため、サスペンションとフ��ードバック�\術で�O路表�Cと�p信コイルとの�{�`が常に�k定になるようにしている。
いかにコストを下げられるかが、まずカギとなる。藤本教�bらのグループは、�O路に�mめ込む送信コイルの場所をどこに�_点的に設��すべきかを検討するため、実際の�Z両を横�pから平塚にかけて広�J囲に走らせてみた。すると信�ｵ，両}�i30メートルの�J囲に��走行時間の約25%の時間にわたってクルマが�]在することがわかった。そこで、電�J7km/kWhと仮定して、交差点で給電するというシミュレーションを行ったところ、走行中に交差点で給電すると220kmを走行してもバッテリの充電量がほとんど変わらないこと（図2）がわかった。つまり給電��送信機を�O路����に�mめ込む��要はなく、信�､両}�iに�mめ込むだけで済むのである。これだと、経済的な走行充電システムを構築できそうだ。
図2 交差点の�}�i30メートルに送信コイルを�mめ込んだ場合の走行シミュレーション 出�Z：東�B�j学
そこで、実証実�xをする�iに、つくばエクスプレス線の柏の��キャンパス駅から東�B�j学柏キャンパスまでの�{�`を何�vか��復して、80分間走行すると仮定してシミュレーションを行うと、クルマが停�Vする交差点�Z辺にクルマを停�Vさせ、バッテリの充電電荷はむしろ少し�\えたという�T果を��した。
今�v、この�o�Oルートを実際にクルマが走るという�o�O走行実�xを行うことになった。�o�Oで実�xするため、国土交通省や�h��県柏�xなどと�Bし合いを行い、��可を�uた。�o�Oを�W��に走れるかどうか、�O路に�mめ込んだ送信コイルの�屬鮗環_11トンのトラックによる走行実�xを土�v研�|所内の耐久試�x路で行ってきた。クルマが走る路�Cとしての�W��性は検証された。さらに�mめ込んだ送信機や配線などからの��電などの電気的な�W��性も確認している。�O路�笋謀杜�グリッドに接��するための設�△筌屮譟璽�ーなどを設��して月に1度モニタリングし��電を検�瑤垢�。
図3 EV走行中充電システムの��来を見据えたロードマップ 出�Z：東�B�j学
今�vの�o�O実�xでは、柏の��キャンパス駅から東�jのキャンパスまでの�O路に渡って信�ｵ，里△觚鮑硬世両�し�}�iに送信コイルを�mめ込み、実際のデータをとりながら、2030�Qごろの実��化を�`指していく（図3）。
この実�xに参加してきた開発チームは図4の通りで、パワーエレクトロニクス関係は、ローム、東洋電機���]、小野�R�_、デンソーなどが参加しており、ロームはSiCパワートランジスタを供給、東洋電機が基��を設��・���]した。SiCを��要としたのは、ワイヤレス給電するのに世�c�Y��の周�S数85kHzで動かすためである。シリコンのIGBTではこの周�S数に�官�することが�Mしいという。
図4 実�xに参加した企業や、�j学、組�E 出�Z：東�B�j学
�O路�笋幕mめ込む�v路基���屬�SiC MOSFETのスイッチング動作により85kHzの交流を作り出し、�p信�笋�85kHzの交流を�pけ�Dった後直流に変換しバッテリを充電する。AC-DC変換にもSiC MOSFETを使い、変換効率を�屬欧討い�。
実�xには乗���Zとバンを使って、充電量の異なるクルマでも�官�し走行充電できることを確認する（図5、6）。
図5 乗���Zでしかもプラグインハイブリッド�Zの二つの後�茲里修个��p信機を搭載
図6 EVのバンの後���Zくに�p信機を搭載 地�屬�ら50mmを常に保つ
実�xを主導してきた東�jの藤本教�bは、「世�cで�o�O実�xが行われており、�O分のグループで�uたデータを�擇�し、走行中給電システムの�Y��化に貢献したい」と世�c的に普及させるための�Y��化への�T欲を見せている。
