車輛中心 研究發展處 盧建智、陳俊傑

車輛中心(ARTC)延續與日本ILUKA College進行EV附件系統技術合作，以掌握國際技術發展趨勢與產業動向，籌補國內EV關鍵技術的研發能量。合作議題包含無線充電系統及防鎖死煞車系統，交流內容重點摘要如下：

♦無線充電系統
以川崎市示範運行的電動巴士無線充電系統為例，探討其充電方式和傳電板的架設與異物的偵測方法。
電動巴士充電方式
此電動巴士無線充電系統，是由Toshiba與早稻田大學共同開發完成，圖1為電動巴士無線充電系統實際運行圖，從圖片中的道路部分可見白色區塊即為傳電板，每塊傳電板可提供22kW功率充電因此可供巴士進行44kW無線充電，此方法的優點是可達到向下支援。

圖1電動巴士無線充電系統(資料來源：Toshiba)

圖2即為此充電站對應不同車輛進行無線充電示意圖，若是小型車輛欲進行無線充電時，只要停在其中一塊傳電板上即可進行較小功率無線充電，小型巴士則可停在其中一塊傳電板進行22kW全功率或是兩塊傳電板同時傳遞較小功率進行無線充電，中型巴士則可使用兩塊傳電板進行44kW全功率無線充電。

圖2無線充電站對應車輛示意圖(資料來源：Toshiba)

傳電板的架設
此無線充電傳電板為嵌入地面的傳電板，因此在設置時需挖路施工，如圖3所示，在一開始埋入傳電板前，必須先採用填入水泥進行整平以避免傳電板非水平擺放，置入傳電板時會將傳電板墊高擺放，維持整體道路平整也保留電線的出線，最後則填入柏油密封。
其中值得注意的是，傳電板本體的密封不與道路相同直接採用柏油密封而在道路上呈現不同顏色，除為識別傳電板，更是因柏油含有金屬材質會導致無線充電受到影響，故採用「樹酯性」水泥密封來保護傳電板。

圖3傳電板架設(資料來源：Toshiba)

異物偵測
此系統所採用的異物偵測方法採用雷射偵測如圖4所示，其可同時偵測金屬異物與生物是否入侵，當偵測到異物時，此無線充電系統會直接關閉傳電功能，並發出警示告知有異物入侵。

圖4異物偵測系統(資料來源：Toshiba)

♦防鎖死煞車系統
防鎖死煞車系統(Anti-lock Braking System, ABS)為電控煞車的基礎功能，此次以ABS開發設計概念與驗證方法進行交流。

系統介紹
ABS目的為防止輪胎煞車過程中發生鎖死，主要確保車輛(1)煞車過程穩定性、(2)防止側滑發生、(3)維持轉向功能…等3大基本目標。作動原理為提供快速的力道釋放、加壓反覆操作的概念，如圖5(a)所示，當輪胎趨近於鎖死趨勢時，ABS即執行洩壓使之恢復轉動，如此反覆作動目的就是使車輛保持具備轉向功能且維持煞車性能的最佳狀態，如圖5(b)斜線陰影區所示。相關核心控制技術包括如何估算準確的滑差、精確的液壓調變控制…等技術。

圖5  ABS作動示意圖[註1]

ABS測試驗證方法
ABS開發最終目標為應用於車輛上，為了確保系統可靠度，各個國家皆會訂定出相關法規標準，以確保車輛可在當地環境可正常作動。ABS屬高保安產品，更是不容許有誤作動發生。
法規測試基本上是以當地環境狀況做為設計方向，以台灣來說，ABS相關測試包括下列路面條件：(1)高摩擦係數均勻路面、(2)低摩擦係數均勻路面、(3)對接路面(高=>低、低=>高)、(4)分隔路面(左低v.s.右高)、(5)特殊路面(比利時路面、砂礫路等)，必須通過上述測試，才可於台灣販售搭載該ABS之車輛。日本JASO標準，除上述路面要求外，還包括(1)定圓路面、(2)人孔蓋路面、(3)凸起路面、(4)障礙物迴避能力等，如圖6所示。

圖6  障礙迴避能力測試[註2]

一個好的ABS，除了須具備以下客觀特性之外，在主觀感受方面也非常重要，如：煞車過程中車輛舒適性、操控性、踏板回踢力道等，都將影響此系統市場接受度。
?在高/低均勻摩擦係數路面，皆可保持輪胎維持滾動
?在對接路面(高=>低)，輪胎可即時恢復轉動
?在對接路面(低=>高)，整車制動力可即時回升
?在分隔路面，車輛可維持穩定
?在定圓路面，車輛可維持穩定
?在人孔蓋路面，保持足夠煞車制動力

此次國外專家來台所進行的教育訓練與技術指導，除了針對ARTC已開發之系統平台提出實質的精進方向與改進策略之外，更分享日本廠商與國際大廠於產品的設計流程與開發模式，有助於確立無線充電系統與電控煞車系統的產品規格、功能需求、性能指標與驗證條件。

註1：http://www.silent-cities.com/L200forum/PDFs/NSManual/Manual/DATA/DATABASE/2007/35/html/M235100300056400ENG.HTM
http://pubs.sciepub.com/ajvd/2/1/2/
註2：JASO-C464