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住宅用多機能高効率大陽光発電・蓄電システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 07650346
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関東京工芸大学

研究代表者

松井 幹彦  東京工芸大学, 工学部, 助教授 (30143689)

研究分担者 楊 仲慶  マイウェイ技研(株), 技術企画部, 部長
YANG Zong-Oink  MYWAY LAB., LTD., DEPARTMENT OF TECHNICAL PROJECT,MANAGER
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1996年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1995年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード太陽光発電 / 新エネルギ / 系統連系 / 高周波リンク / ソフトスイッチング / 非共振形 / 非対称制御 / サイクロコンバータ / 系統連系用コンバータ / 新エネルギー / EMI低減 / 力率1 / アクティブフィルタ / SIデバイス
研究概要

1.本研究では、サイクロコンバータ方式高周波リンクコンバータの2次側制御に、従来のPWMに代わって位相制御を用いることで自己消弧素子のスイッチング制御に他励転流の原理を取り入れ、高速スイッチングの利点を残したまま素子へのストレスを抑制しZCS(零電流スイッチング)を実現。更に、1次側高周波インバータでは各スイッチングアームにロスレス・キャパシタ・スナバを付加することにより、ZVS(零電圧スイッチング)を実現。全てのスイッチング動作をソフトスイッチング化することができた。
2.高周波トランスの漏れインダクタンスとサイクロコンバータのスイッチングアームに寄生する静電容量との間生じる寄生電圧振動の原因を明らかにし、振動を抑制するためにトランス2次側端子に並列に接続するRCスナバの最適設計法を明らかにした。
3.主デバイスとしてMOS-FETを用いてサイクロコンバータ部の双方向性スイッチを構成した場合、デバイス内部の寄生ダイオードの遅いリカバリー特性がソフトスイッチング特性に悪影響を及ぼすことを指摘し、これを解決するスイッチの構成法を提案した。
4.2次側サイクロコンバータの位相制御を非対称ゲート制御により行なうためのアナログ回路とこれを含む電流制御系を構成。対称制御の場合とで負荷特性を比較した。その結果、電力変換効率を1kW負荷時で約3%改善して約80%とすることができた。
5.通常のPWM制御の場合に比べて全く遜色の無い瞬時電流制御機能を用い、電源側にアクティブフィルタ機能を付加できることを示した。
6.電子工学科の屋上に1.5kWのパネルを設置。基礎特性(電流・電圧特性、電流・電力特性など)を1年間に渡り測定し基礎的データを得た。
7.可逆チョッパ式DCアクティブフィルタ付き単相コンバータについて、DSPを用いて制御系を構成し効果を実証した。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] Mikihiko MATSUI: "High frequency link DC/AC converter with suppressed voltage clamp circuit" IEEE Trans.on IA. Vo1.IA-32 No.2. 293-300 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松井幹彦: "ソフトスイッチング特性を改善した非共振形高周波リンクコンバータ" 東京工芸大学工学部紀要. Vo1.19 No.1. 57-64 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mikihiko MATSUI: "High frequency link non-resonant type soft switching converter" IEEE/Jopan IPEC-Yokohama'95 Conf.Rec.Vo1.3. 1542-1547 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mikihiko MATSUI: "Soft-switched non-resonant type HF link converter and its applications" Korea/IEE ICPE'95 Conf.Rec.Vo1.1. 374-379 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mikihiko MATSUI: "Bidirectional soft switching arm topology for a nonresonant HF link converter" IEEE IAS Annual Meeting Conf.Rec.Vo1.2. 1153-1160 (1996)

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  • [文献書誌] 三浦剛: "高周波リンクコンバータを用いた多機能太陽光発電・蓄電システム" 平成7年電気学会産業応用部門全国大会論文集. No.T-22. T22-T22 (1995)

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  • [文献書誌] 松井幹彦: "非共振形HFリンクコンバータのソフトスイッチング特性の改善" 平成8年電気学会全国大会講演論文集. Vol.4 No.833. 180-181 (1996)

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  • [文献書誌] 山上正規: "非共振形高周波リンクソフトスイッチングコンバータの非対称制御" 平成8年電気学会産業応用部門全国大会論文集. Vol.1 No.54. 147-148 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山上正規: "非対称制御方式 HFリンクソフトスイッチングコンバータ" 東京工芸大学工学部電子工学科平成8年度卒業論文発表要旨集. No.MH-2. 122-123 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mikihiko Matsui, Masaki Nagai, Masayuki Mochizuki and Akira Nabae: "High-frequency link DC/AC converter with suppressed voltage clamp circuit---Naturally comutated phaseangle control with self turn-off devices" IEEE Trans.on IA. Vol.IA-32, No.2. 293-300 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mikihiko Matsui and Yoshikazu Sekine: "Nonresonant HF link converter with improved soft-switching characteristics" Tokyo Inst.of Polytech.Faculty of Eng.The acdemic reports. Vol.19, No.1. 57-64 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mikihiko Matsui and Masaki Nagai: "High frequency link non-resonant type soft switching converter" IEE/Japan IPEC-Yokohama '95 Conf.Rec.Vol.3. 1542-1547 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mikihiko Matsui: "Soft-switched non-resonant type HF link converter and its applications" Korea/IEE ICPE'95 Conf.Rec. Vol.1. 374-379 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mikihiko Matsui: "Bidirectional soft switching arm topology for a nonresonant HF link converter" IEEE IAS Annual Meeting Conf.Rec.Vol.2. 1153-1160 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuyoshi Miura, Takahiro dohmae and Mikihiko Matsui: "Multi-functional PV system usign high frequency link converter" IEE/Japan 1995 IAS Summer Meeting Conf.Rec.No.T-22. T22-T22 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mikihiko Matsui Yoshikazu Sekine and Ikuo Nakamura: "Improvement on soft switching characteristics of non-resonant type high frequency link converter" IEE/Japan 1996 Annual Meeting Conf.Rec.Vol.14, No.833. 180-181 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masanori Yamagami, Ikuo Nakamura and Mikihiko Matsui: "Asymmetrical control scheme for nonresonant type high frequency link soft switching converter" IEE/Japan 1996 IAS Summer Meeting Conf.Rec.No.54. 147-148 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masanori Yamagami and Mikihiko Matsui: ""Asymmetrically controlled HF link soft switching converter"" Tokyo Inst.of Polytech.Fuclty of Eng.Dept.of Electronic Eng.Synopses of Graduation Theses. No.MH-2. 122-123 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山上正規: "非共振形高周波リンクソフトスイッチングコンバータの非対称制御法" 平成8年電気学会産業応用部門全国大会講演論文集. Vol.1・No.54. 147-148 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Mikihiko MATSUI: "Bidirectional Soft Switching Arm Topology for a Nonresonant HF Link Converter" IEEE-1996-IAS (Industry Application Society) Annual Meeting. Vol.2. 1153-1160 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 松井幹彦: "ソフトスイッチング特性を改善した非共振形高周波リンクコンバータ" 東京工芸大学工学部紀要. Vol.19・No.1. 57-64 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 北野達也: "DCアクティブフィルタ付き単相PWMコンバータ" 平成8年電気学会産業応用部門全国大会講演論文集. Vol.1・No.70. 199-200 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Mikihiko Matsui: "High Frequency Link Non-Resonant Type Soft Switching Converter" IEEJapan/1995 International Power Electronics Conf., Couf. Rec.3. 1542-1547 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 三浦剛: "高周波リンクコンバータを用いた多機能太陽光発電・蓄電システム" 平成7年電気学会産業応用部門全国大会講演論文集. 2. T22-T22 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Mikihiko Matsui: "Soft-Switched Non-Resonant Type HF Link Converter and Its Applications" KIEE/1995 International Conf. on Power Elec., Comf. Rec.1. 374-379 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 松井幹彦: "非共振形HFリンクコンバータのソフトスイッチング特性の改善" 平成8年電気学会全国大会講演論文集. 4. No.883 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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