2019 Fiscal Year Annual Research Report
Multi-Port Six-Switch Single-Phase Inverter using Matrix Converters for DC microgrid
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17K14638
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
春名 順之介 宇都宮大学, 工学部, 助教 (40609369)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | マトリックスコンバータ / 2出力インバータ / マルチポート電力変換器 / 空間ベクトル変調 / V2H |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，スマートグリッドの周辺技術である，V2HやV2Gの研究が盛んである。これらには，複数の直流または交流電力が出力可能で様々な電力形態を一括に扱える変換器が必要となり，装置の小型化および省電力(低損失)化，商用系統の保護のため絶縁性などが要求される。本研究では，直流電源に対して2つの交流出力を持った2出力インバータによるマルチポート電力変換器に着目し，その回路構成と制御について検討している。交流出力にはマトリックスコンバータ(MC)を用いることで損失の低減が可能となる。MCは，直流を介さず直接AC/AC変換可能なため，を適用することで小型化かつ長寿命化，高効率化を期待できる。一方で，MCにより制御が複雑化するなど課題は存在する。
本年度の研究は，昨年度までに提案しその有効性を検証してきた2出力インバータ部のスイッチング回数を低減可能な提案方式に対して，2出力インバータとマトリックスコンバータを組み合わせた回路において，損失を低減可能なスイッチングデバイスを探索するために，IGBT，MOSFETなどにおいて，スイッチング周波数と損失の関係を解析し，各デバイスに最適なスイッチング周波数を求めた。結果，提案回路は通常のインバータと比較すると，1レグを3つのスイッチで構成し，常に2つのスイッチが導通状態になることから，導通損失が増加することが判明したため，導通損失の増加に対してスイッチング周波数を低減するSiC-MOSFETなどのデバイスが有効になる動作点が存在することを確認した。また，マトリックスコンバータに用いる高周波トランスの漏れインダクタンスの影響について検討した。
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Research Products
(2 results)
