A Proposal of Novel Integrated On-board Converter for EVs with Dynamic Wireless Power Transfer System

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K14723
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 21010:Power engineering-related
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: Ota Ryosuke 東京理科大学, 理工学部電気電子情報工学科, 助教 (60866193)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ワイヤレス給電 / 非接触給電 / 走行中給電 / マルチポートコンバータ / Wireless power transfer / Inductive power transfer / Dynamic charging / Multiport converter

Outline of Final Research Achievements

This study aims to integrate the existing onboard power electronics system in electric vehicles with a power electronics system for dynamic wireless power transfer. The goal is to achieve high power-conversion efficiency while minimizing system costs.
Throughout the research period, three novel circuit topologies were proposed, and their effectiveness was validated through experiments using their prototypes. Circuit topology 1 achieved a substantial increase in efficiency and cost reduction. Circuit topology 2 achieved significant improvements in efficiency and noise reduction. Lastly, circuit topology 3 allowed for cost reduction.

Free Research Field

パワーエレクトロニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

2050年のカーボンニュートラル化の達成に向け，電気自動車の普及が強く求められている。しかし，電気自動車は価格，走行距離，充電時間等に課題を抱え，劇的な普及には至っていない。これらの課題に対して，走行中ワイヤレス給電が注目を浴びているが，その実装には高効率化をはじめとする多くの課題を抱える。
本研究では，既存の車載システムとワイヤレス給電システムを機能統合する，新たなる3つの回路方式を提案し，高効率化と低コスト化を達成した。これらの成果は基礎検討段階のものであるが，今後，より実践的な検討を重ねることで，DWPTシステムの実現や電気自動車の普及に貢献することが期待できる。