2010 Fiscal Year Annual Research Report
電気自動車用パワーシステムの小型軽量化に関する研究
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22760211
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
山本 真義 島根大学, 総合理工学部, 講師 (60432621)
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| Keywords | ハイブリッド車 / 電気自動車 / 電気機器工学 / 高密度実装 / 磁性 |
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| Research Abstract |
車載用電力変換器として小型軽量化を実現可能なトランスリンク方式マルチフェーズコンバータについて、理論解析をベースとした最適化設計を制御系、コア設計において行い、さらにそれらをベースとした実機構築を行った。制御系については、世界でも初めてトランスリンク方式マルチフェーズ昇圧コンバータの状態平均化方程式を導出、それらをベースとした制御系の最適化設計を、MATLABと汎用回路シミュレータを用いた手法でそれぞれ提案し、それらの整合性を確認した。特に汎用回路シミュレータを用いた簡易型周波数特性解析手法は、これまでかなりの労力とコストを投入していた電力変換器回路制御部の設計負荷を大幅に低減するものである。この部分については平成22年電気学会全国大会にて発表している。さらにこれらをベースにトランスリンク方式マルチフェーズ昇圧チョッパの実機構築を行い、出力1kW条件下において、定常動作特性、負荷変動特性を観測した。負荷変動特性の取得のため、電子負荷装置(63201型・東洋テクニカ)を購入し評価した。本結果については平成23年電気学会全国大会にて発表している。
さらにトランスリンク方式におけるトランス部における最適化設計手法についても提案を行っている。従来のトランスを電気的な等価回路として解析する手法ではなく、トランスを磁気回路として評価し、それらを電力変換器に滴用することで、新しいトランスやインダクタにおける設計手法を確立し、それらをベースにトランス部の最適化設計を行った。実際に実機構築を行い、出力電力限界値から、提案したトランス設計手法の正当性を確認している。本手法の結果については平成22年度電気学会産業応用部門大会にて発表している。
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