2022 Fiscal Year Annual Research Report
Extending the cruising distance of fuel cell vehicles by active motor-generator loss control
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19K04335
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
加藤 修平 日本大学, 生産工学部, 准教授 (40802294)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野村 新一 明治大学, 理工学部, 専任准教授 (90401520)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 水素燃料電池車 / 回生失効 / 永久磁石モータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は開発が期待されている水素を燃料とした水素燃料電池自動車の大きな課題の１つである航続距離を５０％増とするブレークスルーを目指している。この目標は電動発電機の損失を積極的に制御する提案法により巨大な電気部品を減らし、空きスペースへ追加の水素燃料を搭載することで達成を目指している。
研究計画に基づき（１）理論値計算に必要な電動発電機定数測定、（２）制御用マイコンへの提案ソフト実装、（３）理論値に基づくゼロ発電実験、（４）ベクトル角度必要分解能明確化、については２０１９年度に実施し下記の知見を得た。
（１）（２）は要求ブレーキトルク設定値を用いてゼロ発電の電流進角を計算する提案ソフトウェアを実装した。（３）については定格２０００ＶＡの永久磁石同期電動発電機（定格６０００ｒｐｍ）を用いてゼロ発電（直流側への発電がゼロワット）が達成できた。（４）については（３）で述べた永久磁石同期電動発電機に実装した回転角度検出器の精度は約１．３９度（電気角度で３６０度あたり４逓倍済５００パルス）まで低下させてもゼロ発電の精度に影響がないという指針を得た。
２０２０年度と２０２１年度では温度上昇の（５）損失の明確化、（６）温度上昇実測による実用性検証を実施した。特に２０２１年度は電動発電機の損失内訳、ゼロ発電を達成するためのそれぞれの箇所での損失を明確化した。また、ゼロ発電における電動発電機の温度上昇を実測し、連続下り坂の箱根峠を模擬した約１５分のブレーキ時系列パターンにおける温度上昇幅は、100%負荷での高効率駆動連続運転時の温度上昇幅よりも低いことを実証した。
２０２２年度ではゼロ発電制御に必要なインバータ直流電流を演算で推定した。インバータの電圧指令値の制御遅れやインバータ交流側電流AD変換遅れを考慮した結果、インバータ交流電流の振幅に依存せずゼロ付近のインバータ直流電流推定を高精度に実現した。
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Research Products
(1 results)
