2021 Fiscal Year Research-status Report
シームレス双方向伝送で疑似並列接続できるシングルエンデッド式ワイヤレス給電装置
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17K06325
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
大森 英樹 大阪工業大学, 工学部, 教授 (20613681)
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2017-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ワイヤレス給電 / WPT / EV / V2H / コンバータ / パワー半導体 / SiC / パワーエレクトロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
自然エネルギー発電平準化と負荷平準化システムの構築に必要な蓄電池にEVやPHVを利用するV2H(Vehicle to Home)やV2C(Vehicle to Community)が注目されているが、ワイヤレスでこれを実現すると利便性の向上に加え、蓄電池を最大利用できる。近年開発したシンプルで低コストのシングルエンデッドインバータでワイヤレスV2Hを実現する技術をV2Cに展開する上で複数のEVやPHVと平準化システムの相互電力融通の制御が複雑になることが課題になる。そこでシームレス双方向伝送で疑似並列接続できるシングルエンデッド式ワイヤレス給電装置の技術を構築し新しいワイヤレスV2X(V2HやV2Cなどの総称)システムを低コストに実現することで低炭素化と電力コスト抑制に貢献する。
2021年度は、国際規格IEC 準拠の高周波での電力伝送を実現することと、損失を低減するために高耐圧SiC-MOSFET の適用を考えるが、これまでのパワー半導体応用開発に基づく経験や知見、および現有のスイッチング評価装置などを使った実験的アプローチによって必要な性能を有する駆動回路構成を確定した。
これまでに得た基礎データを基に回路定数ロバスト性の不足と動作周波数変動の課題を解決する制御手法として相互同期位相差制御方式、自己同期位相差制御方式、キャパシタ切替電圧制御方式の３方式を考案し、実際に制御回路を設計試作して動作確認を行った。ワイヤレス給電装置の原理モデル試作を行い、動作安定性、実働時のパワースイッチング素子の動作信頼性や損失，装置間の伝送効率を評価した結果、実用に供する性能を確認した。さらに漏洩磁界や電磁ノイズなどを、現有の磁界測定装置やノイズアナライザなどにパワーアナライザを加えた設備により測定し、総務省に高周波利用設備の申請を行って認可を受けた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ感染の拡大に伴い、研究室における感染対策で研究者間のコミュニケーションや連携に支障が生じた。また緊急事態宣言やまん延防止法実施などにより、出張自粛で情報収集に支障が生じ、研究者が研究室に来れない状況などが続いた。その結果、計画に対してやや遅延を生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
さらに1年間の期間延長を認めてもらったので、この期間を利用して計画の完遂を行う。但し当初考えていた運用検討についてはコロナ感染状況を鑑みて実施が難しいため、開発品の量産性・信頼性の向上を図って製品としての完成度をあげることに注力する。
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| Causes of Carryover |
当該年度の活動がコロナ感染状況により遅延したため当該年度の支出がなかった。次年度には延長した研究の進捗を得て研究を完了するので、必要な物品や旅費の支出が生じる予定。
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