日本電動車無線充電:針對電磁場進行人體防護

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  計劃在長野縣實際投入使用

  WEB-3除了在埼玉縣早稻田大學(xué)的本莊校園使用外,還計劃2011年度在長野縣長野市實際投入使用。另外,2011年度將制造“WEB-4”巴士,并實際利用這兩輛車,確認保養(yǎng)和檢查的情況以及運行上是否存在問題等。預(yù)定在長野市運行3年。

  此外,在早稻田大學(xué)的本莊校園,巴士停車場上方設(shè)置了太陽能電池,可利用太陽能電池發(fā)電的電力通過無線供電系統(tǒng)為巴士充電。

  本莊校園的電池利用方法獨具特色。那就是利用了電池“第二生命(Second Life)”的充電站實證試驗。我們預(yù)計,幾年后將出現(xiàn)大量的EV電池二手產(chǎn)品。這些二手產(chǎn)品很難再用于EV,但可用于定置用途。因此,我們在本莊校園設(shè)置了與巴士配備的電池相同的定置用途電池,用于實證試驗。其實是想使用二手產(chǎn)品,但由于目前還沒有二手品,因此使用了新品。如果這期間巴士的電池壽命到頭,我們打算作為定置用途使用。

  針對電磁場進行人體防護

  電磁感應(yīng)方式的頻率為50Hz~200kHz。日本總務(wù)省電波防護準則的對象頻率為10kHz~300GHz,我們的開發(fā)品目前采用22kHz,在防護準則的對象范圍之內(nèi)。磁共振方式在20kHz左右會引起磁共振,所以范圍設(shè)定在了約15MHz以內(nèi)。此外,電波方式中微波為2.45GHz,激光方式為375THz。

  所有情況下的頻率都要比光低。如果高于光的頻率,就會像X射線一樣對人類的基帶來影響。即使是在光中,紫外線等也可能會導(dǎo)致皮膚癌,最近聽說,接聽手機時會對頭部造成影響等。我個人認為,無線供電利用的頻帶對人體的影響大部分是熱量方面的,最多只會感覺比較熱而已,不過當然還是沒有電磁波最好。

  因此,我們圍繞國際非電離輻射防護委員會制定的電磁場人體防護指南ICNIRP指針進行了探討。

  例如,在電動巴士上配備我們開發(fā)的22kHz頻率、30kW無線供電系統(tǒng)時,從線圈的截面來看,一次側(cè)和二次側(cè)之間的磁場強度非常高。磁場強度在近場以立方比例衰減。因此,約100mm遠位置的強度為72μT。雖然日本沒有規(guī)定,不過德國規(guī)定心臟起搏器的最大容許磁力線密度為66.5μT。所以,需要離開100mm以上的距離。

  1998年版ICNIRP針對普通公眾的標準值更為嚴格,為6.25μT。即需要離開約300mm遠。因此,我們設(shè)置的線圈使外壁在300mm以外處,盡量減小了對人體的影響。

  不過,2010年11月ICNIRP指針進行了部分修改,規(guī)定放寬很多,100kHz以內(nèi)頻率的最大容許磁力線密度為27μT。這表示離開約150mm左右的位置即可,對我們而言,更容易采取對策了(圖13)。

日本電動車無線充電:針對電磁場進行人體防護  

  圖13:對漏磁場有規(guī)定

 

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