Mihoko Ishii, NOST Tokyo
Origineel gepubliceerd op de site van Agentschap NL.
Eind juni demonstreerde een Japans team van Toyota en Toyohashi University of Technology (TUT) met succes een nieuwe inductie oplaadmethode voor elektrisch vervoer (EV). Het team liet een 60 watt lamp branden tussen twee autowielen die op betonnen blokstukken met daaronder aluminiumplaten stonden. De stroom was geleverd via het ‘aluminiumgevoerd’ wegdek en de rubber banden. Rubber isoleert normaal gesproken elektriciteit, maar door radiofrequentie (RF) toe te passen slaagden de onderzoekers er in om inductiestroom van het wegdek naar de velg te sturen. De onderzoekers zagen zelfs maar weinig elektriciteitsverlies. Ze zien toekomstmogelijkheden om de efficiënte voedingsmethode toe te passen als dynamische inductie oplaadmethode voor elektrische voertuigen.
Hoogfrequente elektrische stroom
Om elektriciteit door rubber te laten stromen is een zeer hoge frequentie nodig: het team van professor Takashi Ohira van TUT en Masahiro Hanazawa van Toyota Central R&D Labs Inc. gebruikte 30 MHz om de lamp te laten branden in plaats van de normale 50/60 Hz. Het grootste verschil met de al bestaande technologieën, bijvoorbeeld die met spoelen, is de eenvoud van het systeem: Ohira noemt zijn technologie ‘zero gap draadloos energietransmissie’. Omdat de autoband altijd contact heeft met het wegdek is het een gesloten elektrisch netwerk. Daarom zal theoretisch gezien minimaal energieverlies zijn.
Bij een doorsnee auto zijn de rubber banden via een velg aan een as bevestigd. In het rubber zit een paar stalen riemen. Ohira gebruikt deze eigenschap van de auto in zijn methode. De inductie tussen het aluminiumwegdek en de stalen riem in de band (C1) en de inductie tussen de stalen riem in de band en de aluminium velg (C2) werken als een soort condensor. Elektriciteit vanuit de hoogfrequente stroombron wordt geleverd via deze twee condensors tot aan de as waardoor de lamp brandt (figuur 1).
Figuur 1: Structuur Ohira methode (bron: TUT, vertaling door auteur)
Elektriciteitsweerstand werd getest met kleine metalen platen op de vloer, in en op de autoband (figuur 2). De complexe weerstand was gemeten tussen deze metalen platen.
Figuur 2: Test model Ohira methode (bron: TUT)
Toekomst
Een EV heeft normaal gesproken 10 – 20 kilowatt elektriciteit nodig en het moet ook in verschillende weeromstandigheden kunnen blijven rijden. “Verbeteren van de isolator tussen de twee aluminiumplaten onder het wegdek, daar moeten we aan werken. Met regen en sneeuw zal asfalt niet meer als isolator kunnen functioneren”, aldus Ohira, de trekker van de Electric Vehicle on Electrified Roadway (EVER) project. Ook verwacht Ohira dat de infrastructuur hiervoor uiteindelijk kost efficiënter zal zijn dan de dynamische inductiesystemen met spoelen. “Met mijn methode zullen er geen problemen zijn voor aanleg en onderhoud. Het aanleggen van de aluminiumplaat of gaas heeft geen speciale ingenieurs of elektriciens nodig. Ook het onderhoud is beperkt, omdat de platen of gaas ver onder het asfalt zal liggen”. Over vijf jaar hoopt hij de eerste weg klaar te hebben. Als in de toekomst de grote trajecten zoals snelwegen aluminiumgevoerd worden, kan de EV gevoed blijven rijden. In combinatie met een kleine batterij, is een langer traject ook berijdbaar zonder laadpauze.
“We slaan vier vliegen in één klap: vergroten van actieradius, geen of kortere laadtijden, kleiner autogewicht en als laatste lagere aanschafkosten”, zo vertelde Ohira tijdens de Wireless Technology Park 2012 begin juli. Met Ohira’s methode kan de toekomstige EV betrouwbaar, gebruiksvriendelijk en goedkoop worden. Geen zoektocht naar laadpalen of gedoe met snoeren en stekkers, geen zorgen meer over tijdverlies.
Voordat het zover is, moeten een aantal hordes worden genomen: initiële investering, standaardisatie en het aanpassen van de radio act. Voorlopig kijkt Ohira naar Japan, maar hij ziet ook een grote potentie voor Nederland. “De vlakte van Nederland, daar zie ik een grote kans. In de heuvelachtige Japan gebruikt de EV te veel elektriciteit”.
Bronnen:
Nieuwsbericht Nikkan Kogyo Shimbun 28 juni 2012 (Japans)
Nieuwsbericht NHK 28 juni 2012 (Japans)
Nieuwsbericht (Engels) Toyohashi University of Technology (TUT)
Nieuwsbericht (Japans) Toyohashi University of Technology (TUT)
Takashi Ohira’s Lab
Interview Ohira tijdens Wireless Technology Park 2012 (5 juli 2012)
