| Project/Area Number |
21K04038
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21010:Power engineering-related
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| Research Institution | Kagoshima National College of Technology |
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Principal Investigator |
Sakasegawa Eiichi 鹿児島工業高等専門学校, 電気電子工学科, 准教授 (30390503)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
芳賀 仁 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (10469570)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 昇圧コンバータ / NPCインバータ / 電気二重層キャパシタ / 回生 / 昇圧チョッパ / 双方向チョッパ / Tタイプインバータ / ハイブリッド電源 |
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| Outline of Research at the Start |
本課題では、PHV等の電気自動車用電力変換器の高信頼性と小型高効率化を実現する「ハイブリッド電源双方向チョッパ」を開発する。本システムは、電源構成を運転モードに応じて高効率に組換える。EDLCはバッテリ故障時の非常用電源としての機能を備え、自動車の信頼性を大幅に向上させると同時に回生動作、加速アシストを行うことにより高効率化とバッテリの長寿命化を実現する。提案回路はバッテリまたはEDLCの個別モードか直列接続モードに組換えが可能である。また、提案回路はTタイプインバータに適した回路構成であり、両者を組合わせることで、モータドライブシステムの高信頼性と小型高効率化を実現する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we developed a novel multi supply type boost converter with EDLC that suitable for three level inverters. A conventional circuit consists of series connected four switches and one battery, and can control boost operation and neutral point potential. Control performance required for proposed circuit are boost operation, neutral point potential control, and current control of the EDLC. For the purpose, in this study, we examined a novel circuit and its control system that enables three control performance and having the switch of the minimum number. We used PI control for the control system and applied a design method derived from conventional circuit design.In conclusion, we represented the effectiveness of the proposed system for the control performance by simulation. Furthermore, we clarified the circuit modes that appear in each control mode such as boost operation, neutral point potential control and current control of the EDLC.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
提案回路は複数の直流電源（バッテリーおよびEDLC）を持ち、片方の電源を予備電源と利用できる可能性を有している。社会的意義として、提案回路はEDLCを用いて電源システムの信頼性も強化した回路構成になっている。現在、持続可能な社会の実現のために、EVやPHV等の電気自動車はますます普及していくことが確実になっている。そのような社会において、本研究で提案した電源システムを有するEVが普及することにより、事故や自然災害等で片方の電源を失った場合に、2つめの電源により運転を継続でき、利用者が安全、安心を確保できる可能性を有している。
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