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充電して走行するスマホっぽい電車「ACCUM」

環境への負担を低減

金子 麟太郎(Rintaro Kaneko)
2019年9月8日, 午後05:40 in JrEast
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充電して駆動するガジェットといえば、真っ先に思い浮かぶのがスマホや電気自動車(EV)です。実は最近このような仕組みを取り入れた電車がこの日本を走っています。

栃木県を走るJR東日本烏山線EV-E301系(愛称ACCUM=アキュム)で、2014年3月から烏山線で営業運転を開始した電車です。

その概要を説明する前に、まずは電車の仕組みや課題について触れておきます。一般的に電車はレールと架線、この2つの仕組みで成り立ちます。まくらぎの上にレールを敷き、その上に車輪が乗る。電力源は架線となり、車上のパンタグラフと架線が接触することで通電します。

電線を引くのはコストがかかるため、民家も少なく、年間あたりの乗降数も少ない地方などは、架線を引かずに、ディーゼルエンジンで駆動する車両がほとんど。ディーゼルエンジンは、軽油を燃料とし、ガソリンエンジンよりも熱効率が高いです。このため、CO2の発生量においてはガソリンよりも少なく、架線が不用なためメンテナンスの面でも好都合。それでも全く環境への影響がないとは言えません。

JRでは、長きにわたり環境に配慮した車両の開発を進めてきました。その1つがEV-E301系です。EV-E301系が導入される前の烏山線では、前述のディーゼル車「キハ40形」が走行していました。

JRが公開している資料によれば、EV-E301系の導入によって、ディーゼル車のエンジンから発生する排気ガスの解消や、二酸化炭素・騒音の低減を実現したとされています。

非電化区間はパンタグラフを下ろして走行

EV-E301 JR▲EV-E301系の仕組みの図

烏山線には電化区間(宇都宮駅~宝積寺駅)と非電化区間(宝積寺駅~烏山駅)が存在します。電化区間では通常の電車と同様にパンタグラフを上昇させ、架線からの電力により走行すると同時に主回路用蓄電池(600V / 95kWhリチウムイオン電池)の充電を行います。

一方、非電化区間ではパンタグラフを降下させて、蓄電池の電力のみで走行します。また、減速時(ブレーキをかける時)には運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、蓄電池を充電します(近年の新型電車では導入事例が多い回生ブレーキという仕組みです)。

さらに、折り返し駅には車両を充電する設備があり、電車が駅に到着した段階で充電を開始。何分で満充電になるのかは公表されていませんが、急速充電が可能です。

JR東日本では烏山線以外でもACCUMを展開。2017年3月からは奥羽本線・男鹿線の秋田~男鹿間で交流区間乗入れ用の蓄電池駆動電車EV-E801系の営業運転を開始しています。

EV-E301 JR▲EV-E801系

(画像提供:JR東日本)



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Coverage: JR東日本
関連キーワード: engine, ev, jr, JrEast, technology, train
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