開始國產化開發

　　在國產化項目中，對①磁芯" title="磁芯">磁芯形狀、②線纜和③供電控制進行了重點開發。關于①磁芯形狀，海外生產的為“E字磁芯方形方式”，變壓器磁芯采用E字形狀的方形，而國產的則采用了平面為圓形的“平面磁芯圓形方式”（表2）。

　　平面磁芯圓形方式只需在電磁屏蔽" title="電磁屏蔽">電磁屏蔽用鋁板上粘貼平面鐵氧體磁芯，然后，在上面一層層纏繞線圈即可完成。不但耦合系數大，還能減薄線圈、擴大縫隙。效率與E字磁芯方形方式基本相同，但可大幅降低成本。

　　而E字磁芯方形方式的磁芯需要在非常高的高壓下制造，因此存在模具成本高的問題。

　　我們當時打算不只開發一種無線供電系統，而是要開發從低輸出功率到高輸出功率的多種系統，所以E字磁芯方形方式必須根據輸出功率準備多種磁芯模具，但如果使用平面磁芯圓形方式，即便提高輸出功率，只需擴大面積增加粘貼的平面鐵氧體即可，更加便于制作，而且能降低成本。

　　②的線纜方面，存在高頻時電流只流經表面附近的集膚效應問題。為增加表面積，采用了集成細線的絞合線，增加了細線的根數。增加線數后，雖然電感會有一定程度的下降，不過下降幅度有限。

　　電感下降是由于向同一方向流動的電流環路的交鏈磁通量導致電阻增加的鄰近效應所致。所以我們就采取了讓電流流向相反的雙線化做法（圖8）。通過這些對策，與海外產品相比，制造出了將電阻值降至38％以下的高效率線纜。

圖8：使絞合線平坦化，降低了電阻值
為減小鄰近效應的影響，將線纜進行了7分割，上下左右各為兩根。

非接觸式" title="非接觸式">非接觸式需要待機階段

　　③供電控制方面，需要根據來自車輛一方的如何進行充電的充電控制要求來控制供電方。無論是非接觸式還是接觸式，供電控制都基本相同，不過非接觸式在開始充電前需要有一個待機階段，這一點不同于接觸式（圖9）。

 
圖9：無線供電控制的流程
無線供電需要待機階段。

　　在無線供電中，在車輛到達之前一次線圈就處于待機階段。不過，此時供給電力的話會像電磁爐一樣，放上鐵板就可以烤肉了。為了不出現這種情況，一次線圈在車輛到來前會不斷發出檢測信號，并等待響應。另一方面，車輛會發出強度信號，利用隨著車輛向一次線圈靠近，信號越來越強的特點，通過一次線圈檢測出信號最強的最佳點，發出最佳位置信號。車輛收到最佳位置信號后便停在此處。

　　除此之外，非接觸式和接觸式再無不同之處。摁下充電開始按鈕后進行相互認證，識別到可以充電的話，車輛會發出初始值信息。然后由車輛向充電器發送電力控制信息，充電器開始供應電力。反復重復該動作，直到車輛電池發出充滿電的信號后才停止供電。

　　不過，駕駛員摁下充電停止按鈕時會中止供電，回到最初的待機階段。當無線供電中出現異常以及駕駛員等摁下緊急停止按鈕等情況時，車輛一移動線圈就會從正上方脫離，停止供電。然后發出警報，警報解除后回到待機階段。

　　作為成果，我們開發出了效率為92％、重35kg、線圈間隙為100mm的30kW非接觸充電系統" title="充電系統">充電系統（圖10）。

圖10：與海外產品的性能比較
除了效率出色外，2008年度線圈間隙為100mm，擴大至海外品的2倍。2009年度在保持效率的同時將縫隙擴大至140mm。

　　與海外產品相比，該產品的效率提高了6個百分點，而且將二次線圈的拾音器重量和厚度削減了一半。縫隙可以擴大至2倍的距離。實際使用時，由于線圈被保護罩蓋住，海外產品只有約30mm的縫隙。而我們的開發品能以80mm左右的縫隙供電。此外，在該開發品面世1年后，又開發出了雖然重量稍微增加，但在相同效率下將縫隙擴大至140mm的產品。

　　2009年，在奈良公園采用上述開發的無線供電系統進行了實證試驗（圖11）。通過在終點站奈良縣政府充電5～6分鐘，在途中的春日大社公交站點充電1分鐘，獲得了可行駛一圈6km、30分鐘路程的電量。

圖11：2009年在奈良公園實施的實證試驗
在終點站奈良縣政府和春日大社之間的奈良公園內以約30分鐘的路程行駛。

　　另外，WEB-1針對約3噸的車重配備了約12kWh的鋰離子充電電池" title="鋰離子充電電池">鋰離子充電電池。與市場上銷售的三菱汽車的“i-MiEV”相比，i-MiEV的車重約為1噸，配備了16kWh的鋰離子充電電池。

CO2削減67.6%

　　在奈良公園實施的行駛試驗中，電池的充電狀態（SOC）從70％左右逐漸降低，在春日大社進行的1分鐘充電也只提高了少許。之后，在縣政府進行約6分鐘充電后，數值基本恢復，行駛中反復重復這一過程。從電池的輸出功率來看，在行駛途中剎車時會產生再生電力。

　　在該實證試驗中，雖然運行模式改變很多，但平均下來，與配備柴油發動機的巴士相比，將CO2排放量削減了67.6％。由于獲得了如此出色的結果，2009年度我們在日本環境省的資助下制造出了微型電動巴士“WEB-3”（圖12）。與WEB-1一樣，該車以日野汽車的“日野Poncho”為原型。WEB-3在地板下方配備了輸出功率為30kW、縫隙為140mm的無線供電系統。

 
圖12：配備側跪功能的“WEB-3”
WEB-3配備了采用空氣懸掛的側跪功能。后座配備了GS湯淺的鋰離子充電電池。無線供電系統的輸出功率為30kW，縫隙擴大至140mm。

　　WEB-3采用空氣懸掛，具備乘降時降低車高的“側跪（Kneeling）”功能，由此，地面線圈與車輛線圈的縫隙可降至120mm。因此，巴士停車后降低車高，可立即進入充電狀態。而且，地面線圈埋入與地面相同的高度，采用了即使從線圈上通過也不會壓壞的耐重型線圈。