2017 Fiscal Year Research-status Report
電力品質保証機能付き電気自動車用チャージャの簡易な制御法とSiC化による効率改善
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16K06225
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
田中 俊彦 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (00179772)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 洋明 山口大学, 大学院創成科学研究科, 講師 (00455099)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 電力品質保証 / スマートメータ / 電気自動車用双方向チャージャ / 単相三線式配電 / 柱上変圧器 / 直流キャパシタ電圧一定制御 / 単相瞬時有効無効電力 / PWM 整流回路 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度では，平成28年度に着手したEV用チャージャの主回路のSiC-MOSFETs 化に関して実験により定量的な検討を行った。IGBTsを用いた3レグ構成PWMインバータとSiC-MOSFETs を用いた3レグ構成PWMインバータについて，直流電圧を270 Vdcとし各レグの出力電流を14.4 Armsとした場合の効率を評価した。IGBTsを用いた3レグ構成PWMインバータの変換効率は96.8 %であったのに対し，SiC-MOSFETs を用いた3レグ構成PWMインバータでは98.5 %の変換効率となった。したがって，EV用チャージャの主回路をSiC-MOSFETs 化することで，1.7 %の効率向上が達成できることを確認した。EV用チャージャによる電力品質保証による柱上変圧器の効率改善効果とEV用チャージャを構成する3レグ構成PWM整流回路の損失を総合的に考慮した効率については，引き続き検討する予定である。
さらに，本研究グループが先に提案している有効・無効電流演算ブロックを省略し直流キャパシタ電圧一定制御だけを用いた基本波無効電流制御法をEV用チャージャを構成する3レグ構成PWM整流回路に適用した場合では変換器容量を30%程度低減できることを計算機シミュレーションとIGBTsを用いた実験装置を構成し確認した。この成果については，IEEJ Journal of Industry Applicationsに投稿中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
申請書では，平成２９年度において平成28年度に着手したEV用チャージャの主回路のSiC MOSFET 化に関して実験により定量的な検討を行うこととしていた。IGBTsを用いた3レグ構成PWMインバータとSiC-MOSFETs を用いた3レグ構成PWMインバータについて，変換効率を評価し研究実績概要に記載のとおりの結果となっている。
さらに，本研究グループが先に提案している有効・無効電流演算ブロックを省略し直流キャパシタ電圧一定制御だけを用いた基本波無効電流制御法をEV用チャージャを構成する3レグ構成PWM整流回路に適用し変換器容量を30%程度低減できることを計算機シミュレーションとIGBTsを用いた実験装置を構成し確認した。申請書では，シミュレーションと実験による検討は平成３０年度前半に完了することとしており，当初より順調に研究を推進していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
申請書では平成２９年度の研究成果に加え，中国電力新小野田太陽光発電所の発電実績公開データから，宇部地区における太陽光発電実績を家庭レベルに換算し，無効電流調整機能による売電制限効果を試算することとしている。申請書に記載した課題について研究を推進する予定である。
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| Causes of Carryover |
平成30年3月14日-16日に九州大学伊都キャンパスで開催された電気学会全国大会での研究分担者の山田講師が電気自動車用チャージャの研究動向調査を行う予定で旅費を計上していたが，学内他業務との関係で出張を取りやめたため次年度使用額が発生した。平成30年度において，SiC-MOSFETs 化したチャージャの効率評価を完了し国内における研究成果報告旅費として支出する予定である。
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Research Products
(9 results)
