はじめに非接触給電方式の展望浮上式鉄道技術研究部（電磁システム）電力供給 ⇒導体で直接接続移動体への電力供給 ⇒摺動部を設けて導体同士を接触させる例：架線＋パンタグラフ・感電や漏電の可能性・摺動部のメンテナンス必要柏木隆行 Railway Technical Research Institute 非接触給電を用いると… Railway Technical Research Institute 非接触給電電力を空間を通して供給通常，電力は導体を通して送られる例：送電線・摺動部が無い・課電部を晒す必要が無い非接触給電は何らかの形でエネルギーを変換し，空間を通して電力を伝送例：コイルを使って磁場に変換・接触部が無いため，騒音・メンテナンスに有利・感電・漏電の可能性が低い負荷側交流コイル負荷変動電変動電磁場コイル電源 (交流) Railway Technical Research Institute Railway Technical Research Institute 便利な一方で… 変圧器方式原理：送電側と集電側を磁場で結合し，エネルギーを送る特徴：近距離，大電力伝送例：中央新幹線，ドイツトランスラピッド，電動バス，携帯電話，髭剃，電動歯ブラシ他変圧器方式のイメージ交流電源電源側使用機器商用周波数 50/60Hz 変換移動体 Railway Technical Research Institute 発電所変電所インバータ散逸損失集電コイル給電コイル変換損失変動磁場地上設備高周波 kHz～MHz 伝送損失損失が多い Railway Technical Research Institute 1 鉄道総研の取り組み鉄道への応用・閑散線区における定点給電これらを対象・ハイブリッド気動車や蓄電池車両・鉄道：景観に対する要求（特に欧州）容易に間欠的な給電が可能給電・集電装置のメンテナンス低減蓄電池搭載量の削減が可能 ⇒鉄道特有の課題に対応する方法を提案・浮上式鉄道：高速移動給電の必要から（接触給電では困難）蓄電池で走行集電コイル蓄電池鉄道の電力供給の特徴・大電力（100kW~）・高速移動（400km/h~）非接触で給電 Railway Technical Research Institute 機械的操作無しで走行可給電コイル（駅及びその周辺）非接触給電装置構成例（変圧器方式） Railway Technical Research Institute 800 集電コイル Wrl(W) Wcl(W) Wsl(W) バックアイアン車上設備給電コイル地上設備地上設備 0 提案した非接触給電構成（8の字コイル）従来の非接触給電構成（矩形コイル）実証装置の設計・製作 × :0.4m 3 矩形コイル 8の字コイル Railway Technical Research Institute まとめこれまでの検討結果を元に，実際に50kW級の非接触給電装置を設計・製作 :0.8m 損失合計は給電電力の2% (交流抵抗によるコイル損失増分は含まない) Railway Technical Research Institute 長さ幅レール損失W Wrl(W) rl(W) Wcl(W) 集電コイル損失W cl(W) 給電コイル損失W Wsl(W) sl(W) 損失合計は給電電力の11% 600 失損失損失損400 ルルイルイーココレ電電200 集給レール高周波電源駅 8の字コイルによる損失低減（電磁界解析結果）コイルの構成車上設備 300kW給電（2両編成）集電コイル（バックアイアン一体）電力(直流）負荷入力：3ΦAC200V 長さ：幅出力:最大50kW 給電コイル周波数:10kHz 電力(高周波）鉄道に非接触給電を用いる事で・容易に間欠的な給電・省メンテナンス・感電・漏電の可能性低減が可能となる鉄道に特有な課題に対応する8の字コイル構成を提案 ⇒非接触給電装置の実用化を目指す 13.2m :0.8m 製作した非接触給電装置概要 Railway Technical Research Institute Railway Technical Research Institute 2