2018 Fiscal Year Annual Research Report
High Efficiency Wireless Power Transfer System Using Variable Capacitance Series Compensator
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16K06207
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
只野 博 筑波大学, 数理物質系, 教授 (30394448)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
磯部 高範 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (50545928)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 非接触給電 / 位置ずれ / 可変容量 / SiC-MOSFET / 力率 / スパイラルコイル / インバータ / 直列補償 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度は、前年度に検討した制御アルゴリズムの有効性検証を実施し、総合的なシステム評価を行った。これは、インバータ出力部の電流センサを用いた出力電流の位相情報と、インバータのゲート信号の位相情報を用いて、出力の力率を最適に制御するものである。可変容量直列補償回路(GCSC)を用いてこのような制御を実現することで、非接触給電システム全体の最適運転が実現できる。具体的には、インバータ部の出力電流センサの信号を用いて、電流のゼロクロスを検出し、これに対して位相差δを付けたゲート信号でGCSCのゲートを制御し、電流の立ち上がりとGCSCの制御の立ち上がりを一致させる事で、最適な力率での運転が実現できる。
この方式は、非接触給電システムでのずれに対しても、インバータ側の制御で最適力率での運転を可能とするもので、給電される車両の状況によらず最適給電ができるため、効率的なシステムである。従来の固定コンデンサを用いた非接触給電システムと、力率、損失の比較を行った結果、本方式を用いたシステムでは、コイルの位置ずれに対し常に力率を１近くに保ちながらゼロ電圧ターンオンと最小電流・最低電圧でのターンオフが実現できるため、システム効率が広い範囲で高くする事が可能である事が分かった。また、GCSCを構成するSiC-MOSFETによる損失は非常に小さい事が分かった。
以上の実験結果より、本提案の可変容量直列補償回路を用いた非接触給電システムは、正確な送受信コイルの位置合わせが無くても、高効率での電力伝送が非接触で行えるシステムである事が確認された。
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Research Products
(2 results)
