2013 Fiscal Year Annual Research Report
マルチレベル電力変換器の新規トポロジー群創出と技術的枠組みの再構築
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23360122
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
野口 敏彦 静岡大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10237828)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | パワーエレクトロニクス / 電力工学 / 電気機器工学 / 制御工学 / マルチレベル電力変換器 / 電流形インバータ / トポロジー |
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| Research Abstract |
平成25年度は，(1) 新規トポロジーのプロトタイプ試作と実機検証，(2) 種々の方式について比較検討，(3) マルチレベル電力変換器の技術体系拡張と再構築，(4) 次世代半導体素子の適用技術検討と実験評価を行い，以上の研究活動を通じて次の結論が得られた。
(1) 前年度に考案したインダクタモジュール方式マルチレベル電流形インバータの試作および実機検証に臨んだ。インダクタモジュールはインダクタ1個とスイッチング素子2個だけから構成し，これとHブリッジインバータを組み合わせて5レベル出力のプロトタイプを設計試作した。実機検証の結果，良好な5レベルPWM電流波形が出力され，理論ならびにシミュレーション通りに動作することを確認した。
(2) 上記インダクタモジュール方式を中心に，従来のマルチレベル電流形インバータとの構成上の比較検討を行った。スイッチング素子数，リアクトル数，ドライブ電源数など構成要素数の観点から比較した結果，提案するインダクタモジュール方式が最も少ない要素数で構成できることがわかった。
(3) 本研究を通じてマルチレベル電力変換器のトポロジーとして，フィッシュボーン構造，インダクタセル，DC電流源モジュール，インダクタモジュールを新たに考案した。これらをMレベル出力する場合に拡張し一般化するとともに，従来のHブリッジやこれら同士の組合せ，拡張，合成，簡単化などを検討することにより，多種多様な新規トポロジーを創出することができた。
(4) 前年度に考案したスイッチング素子の寄生容量に起因したターンオフ遅延を補償するスイッチングアシスト回路の基本的な効果を検証するために，チョッパやハーフブリッジインバータへ適用し，スイッチングの高速化と高効率化を実現できることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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