| Project/Area Number |
20K14723
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 21010:Power engineering-related
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
Ota Ryosuke 東京理科大学, 理工学部電気電子情報工学科, 助教 (60866193)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | ワイヤレス給電 / 非接触給電 / 走行中給電 / マルチポートコンバータ / Wireless power transfer / Inductive power transfer / Dynamic charging / Multiport converter / ワイヤレス電力伝送 / 高効率化 |
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| Outline of Research at the Start |
近年，EVの走行距離を飛躍的に伸ばす技術として，走行中ワイヤレス給電が注目されているが，電力変換効率が低い等の課題を抱え，実用化には至っていない。これは，これまで，EV側のワイヤレス給電システムとモータドライブシステムを統合する考え方がなく，ワイヤレス給電システムの搭載がスイッチングデバイス数と電力変換回数の大幅増加を招いていたためである。そこで本研究は，走行中給電システムとモータドライブシステムを統合する次世代車載システム用コンバータを提案・構築し，飛躍的な小型化及び高効率化を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
This study aims to integrate the existing onboard power electronics system in electric vehicles with a power electronics system for dynamic wireless power transfer. The goal is to achieve high power-conversion efficiency while minimizing system costs.
Throughout the research period, three novel circuit topologies were proposed, and their effectiveness was validated through experiments using their prototypes. Circuit topology 1 achieved a substantial increase in efficiency and cost reduction. Circuit topology 2 achieved significant improvements in efficiency and noise reduction. Lastly, circuit topology 3 allowed for cost reduction.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
2050年のカーボンニュートラル化の達成に向け，電気自動車の普及が強く求められている。しかし，電気自動車は価格，走行距離，充電時間等に課題を抱え，劇的な普及には至っていない。これらの課題に対して，走行中ワイヤレス給電が注目を浴びているが，その実装には高効率化をはじめとする多くの課題を抱える。
本研究では，既存の車載システムとワイヤレス給電システムを機能統合する，新たなる3つの回路方式を提案し，高効率化と低コスト化を達成した。これらの成果は基礎検討段階のものであるが，今後，より実践的な検討を重ねることで，DWPTシステムの実現や電気自動車の普及に貢献することが期待できる。
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