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機械制御

レアアースフリーで注目の低コストSRモータ活用による省エネ小型EV駆動が実現!

福岡県

株式会社明和製作所

2020年3月19日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 高度位置決め技術によるレアアースフリーモータEV駆動装置の開発
基盤技術分野 機械制御
対象となる産業分野 自動車、産業機械、物流・流通
産業分野でのニーズ対応 高性能化(耐久性向上)、環境配慮
キーワード ブラシレスモータ、小型電動車両
事業化状況 事業化に成功
事業実施年度 平成22年度~平成24年度

プロジェクトの詳細

事業概要

自動車産業では地球温暖化防止の切り札である小型EV普及を背景とした省エネルギー性(及び省資源・低コスト・安全性)向上のためにレアアースフリーで高効率なモータのニーズがある。そのためにSRモータ(永久磁石不使用)の効率を向上する位置決め技術を高度化すると共に変速機・キャパシタとシステム化して省エネルギー性を従来比20%向上する小型EV駆動に最適化した動力伝達技術と組み込みソフトウェア技術を確立する

開発した技術のポイント

永久磁石を使用せずリラクタンス(磁気抵抗)トルクのみで回転するSRモータの効率を希土類磁石モータと同等に引き上げると共に、減速機を含めた小型EV駆動ユニットに回生制御、電源キャパシタ回路と組み合わせた駆動装置ソリューションとして、1充電走行距離を従来比20%伸張させる

(新技術)
最適コア設計と励磁区間可変制御によりSRモータ効率を改善する

(新技術の特徴)
小型EV運転領域におけるSRモータの総合効率の向上を可能とする

具体的な成果

・SRモータの高効率化と駆動ユニットの完成
‐従来比10%向上した
・キャパシタ連携による1充電走行距離の伸張
‐従来比20%向上した
・関連特許3件出願-下記
‐特願2012-111622「SRモータの駆動方法及び装置」
‐特願2013-015842「SRモータの駆動回路およびその制御方法」
‐特願2013-015841「SRモータの固定子及び回転子並びにその設計方法」

知財出願や広報活動等の状況

上記特許と自社ホームページ

研究開発成果の利用シーン

・レアアースや磁石を一切使用しない高効率モータ
・小型EV(2輪3輪特殊車両含む)駆動ユニット
・エンジンや油圧による駆動機械の電動化(現状1kw~5kW対応)

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・国土交通省の超小型モビリティ認定制度が発表されたものの、新車格導入は見送られ、参入を計画していた事業者も撤退した。
・H29年度には2輪3輪EVバイク駆動装置の量産試作品出荷と撹拌機に向けた高速2極SRモータ製品出荷を行い、その後、工事用電動車両、農機具、特殊工具や機械装置など新たな分野への販路開拓を推進している。

SRMサンプル
電動車駆動
提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、製品製造

製品・サービスのPRポイント

多様な運転領域において運転効率を向上、省資源・省エネに貢献
・モータコアの最適化設計・製造と組み合わせた高密度巻線と、励磁区間可変制御プログラムにより、SRモータの運転効率が従来比10%向上した
・SRモータが得意とする高速領域だけでなく、低速・高負荷の運転領域でも効率を改善した駆動装置としての総合効率を向上、車両開発のコストダウンに貢献
・モータコア・シャフト・巻線・減速機・制御回路の一貫設計・製造により、駆動ユニットとして提供する
・減速・変速機構、回生回路、キャパシタシステム、電源回路も含めた駆動装置ソリューションを提供する
・モータ試験装置だけでなく、1~2人乗りを想定した小型EV実験車両により実走行での検証が可能である環境耐性・高安全性の実現
・駆動用に永久磁石を使用しないだけでなく、位置センサ(ホール素子、磁気センサー、エンコーダ、レゾルバ等)の不具合時にも運転できるセンサレス駆動プログラムを開発した

今後の実用化・事業化の見通し

・SRモータのセンサレス駆動の実機検証を実施する(補完研究)
・SRモータの実車での最適な回生制動の検証を実施する(補完研究)
・超小型モビリティ規格の導入は見送られたが、工事用特殊車両など川下産業との共同開発を行い、以降の事業化を目指す

実用化・事業化にあたっての課題

中国政府の政策に左右されるレアアース相場の変動

事業化に向けた提携や連携の希望

・大企業よりも中堅企業
・小型特殊電動車両の専用駆動モータ供給

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社明和製作所
事業管理機関 公益財団法人福岡県産業・科学技術振興財団
研究等実施機関 学校法人福岡工業大学
学校法人西日本工業大学

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社明和製作所(法人番号:4290001033330 )
事業内容 電気機械器具製造業
社員数 85 名
生産拠点 福岡県糸島市本社工場一ヶ所のみ
本社所在地 〒819-1106 福岡県糸島市志登130-1
ホームページ www.meiwa-ss.co.jp
連絡先窓口 生野岳志、代表者
メールアドレス t.shouno@meiwa-ss.co.jp
電話番号 092-322-3111