| Project/Area Number |
20J20243
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 国内 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 21010:Power engineering-related
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Science |
|---|
Principal Investigator |
大野 貴信 東京理科大学, 理工学研究科, 特別研究員(PD)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
|
|---|
| Keywords | 電力変換器 / 回路制御 / 絶縁型電力変換 / マルチポートコンバータ / 高効率化 / バッテリ / 電源間電力伝送 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
近年導入が進む再生可能エネルギーを利用した電源は，その生産電力量の変動性により電力需給調整や送配電網の整備が課題となっており，蓄電池を利用したエネルギーシステムに注目が集まっている。本研究では蓄電池を含む複数の電源を用いるエネルギーシステムにおいて，双方向絶縁型マルチポートコンバータであるTriple Active Bridge (TAB)コンバータと呼ばれる電力変換回路の駆動手法を検討する。具体的には，TABコンバータ構成要素である3つのフルブリッジインバータの駆動を最適化することで，電力及び電圧を同時に制御しつつ，銅損や鉄損，スイッチング損失といった各種損失の最小化の達成を目指す。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に引き続きTriple Active Bridge(TAB)コンバータの回路モデル化及び電圧変動時の電力制御の達成に取り組んだ。前年度に得たモデル予測制御を用いた電圧変動時の制御モデルおよび実験ベンチによって提案手法の制御性能を評価した。また、従来制御では不可能であった、故障等によって1相の電圧が急激に低下した際にも電力制御が可能であることをシミュレーションで示した。さらに、追従制御に必要な補償器の適用とその効果をシミュレーションによって示した。以上の評価によって、TABコンバータの制御手法として広く知られている非干渉化制御において、線形化された上での設計動作点において従来制御手法の優位性が認められるものの、電圧変動などの設計動作点から離れた動作点においては提案制御手法が優れた制御性能を有することが明らかになった。TABコンバータにおける電圧変動時の制御手法として以上の内容をまとめたものが国際学術論文誌に掲載されている。
また今年度後半から電力変換回路研究が著名なスイス連邦工科大学チューリッヒ校に客員研究員として滞在し、絶縁型電力変換回路知見を深めるべく、dual active bridge(DAB)およびspace vector modulation(SVM)を組み合わせて動作する新たな3相絶縁型電力変換器の研究に従事した。この研究において、新たな電力変換トポロジに対して各種変調手法を適用した際の損失およびデバイスストレス評価、力率改善のためのSVMを利用した応用的な変調手法の検討、そして制御モデル構築を行った。これらの結果は順次学術論文として発表される予定である。
|
| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
