2021 Fiscal Year Annual Research Report
Realization of Sustainable Green Society Through 99.9% Class Efficiency Electric Power Conversion
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17H06147
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
河村 篤男 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 名誉教授 (80186139)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻 隆男 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00432873)
小原 秀嶺 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (50772787)
藤本 康孝 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (60313475)
下野 誠通 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (90513292)
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| Project Period (FY) |
2017-05-31 – 2022-03-31
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| Keywords | パワーエレクトロニクス / 電力変換効率 / 電気機器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度の要約は、以下の通り。仮想トランス非同期同一機器損失測定(VTASLM)法を用いて、HEECSインバータの最高効率を追求した結果、SiCパワーデバイスでは電力変換効率99.827% ± 0.009%を、GaNパワーデバイスでは電力変換効率99.817% ± 0.004%を達成した。さらに、このインバータ回路の応用として、力率や位相を自由に変えられる系統連系動作および三相モータ駆動を実証した。
研究計画【A-4】の追加実験では、HEECSインバータの高効率電力変換を、VTASLM法により測定することにより、各種パラメータや制御の最適化を行った結果、SiCデバイスにおいては、出力1200W時に効率とその精度99.827％±0.004%を、GaNデバイスにおいては、実装方法を工夫して出力1800W時に効率とその精度99.817％±0.009%を実測した。研究計画【D-3】の追加実験では、HEECSインバータが系統からみると遅れ力率でも安定に運転できることを示し、分散電源による電圧上昇を抑えることができることを実証した。また、遅れ力率運転に関しては制御手法を提案しシミュレーションで確認した。
研究計画【E-1】の検証実験では、新電力配電網構築のためのHEECSインバータのBTB（Back-to-Back）運転の簡易実験により高効率位相制御が実現できることを示した。
研究計画【E-2】では、三相交流送電路の途中にHEECSインバータを用いた位相器が実現できることを示すために、簡易シミュレーションと簡易実験を行って実現が可能なことを示した。
さらに、追加テーマとして、新回路の3相HEECSインバータにより3相モータが駆動できることを示し、インバータ効率99.52%を実測した。今年度が最終年度になるので、科研費成果発表会をon-line開催し、成果をまとめて公表した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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