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蓄電装置搭載電気車の回生電力量向上方法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K06209
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関早稲田大学 (2018)
千葉大学 (2016-2017)

研究代表者

近藤 圭一郎  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10425895)

研究分担者 古関 隆章  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20211899)
宮武 昌史  上智大学, 理工学部, 教授 (30318216)
研究協力者 小林 宏泰  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード回生ブレーキ / 省エネルギー / 鉄道車両 / 主回路制御 / 蓄電装置 / 出力密度向上 / 回生電力向上 / 電気鉄道 / 回生電力 / 出力増大
研究成果の概要

本研究では,蓄電装置を搭載した電気鉄道車両において,架線と主回路を切り離し電動機電圧を向上する際の主回路機器制御方法と,寸法制約内での電動機回生電力を最大化するための主電動機設計法と,列車運転中にオンラインで電動機温度を推定しつつランカーブを最適化することで回生ブレーキパワーを増大する方法についてそれぞれ明らかにすることで,蓄電装置を搭載した電気鉄道車両の省エネルギー効果を限界まで高める方法を明らかとした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

電気駆動された移動体におけるエネルギー消費削減の方策の体系化することに寄与した。また,CO2削減や化石燃料枯渇対策に寄与する研究成果を得た。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] ハイブリッド電気自動車駆動系における直流リンク電圧制御系の外乱の周波数帯域を考慮した設計法2019

    • 著者名/発表者名
      許ジョンウォン
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D(産業応用部門)

      巻: Vo.139, No.8

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] リニア駆動鉄道の最適省エネルギー運転曲線2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉翔一郎, 古関隆章, 野田慶親, 宮武昌史
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D(産業応用部門誌)

      巻: 137 号: 1 ページ: 44-52

    • DOI

      10.1541/ieejias.137.44

    • NAID

      130005188902

    • ISSN
      0913-6339, 1348-8163
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Implementation method of loss observer to power controller for overhead line and supercapacitor hybrid electric railway vehicle2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhito Saito, Keiichiro Kondo
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 11 号: S2 ページ: 108-115

    • DOI

      10.1002/tee.22342

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Study on Design Method for Increasing Power Density of Induction Motors for Electric Railway Vehicle Traction2019

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Ikeda, Keiichiro Kondo
    • 学会等名
      IEEE International Electric Machines & Drives Conference (IEMDC) 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Method to Design the DC Link Voltage Controller for Minimum DC Link Voltage Driving Method of Hybrid Electric Vehicles2018

    • 著者名/発表者名
      Jongwon Heo, Keiichoro Kondo
    • 学会等名
      The 31st International Electric Vehicles Symposium & Exhibition & International Electric Vehicle Technology Conference 2018 (EVS 31 & EVTeC 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 鉄道車両駆動用誘導電動機の出力密度向上のための設計法2018

    • 著者名/発表者名
      池田怜太郎,峯吉翼,近藤圭一郎,古関隆章,宮武昌史
    • 学会等名
      電気学会交通電気鉄道・フィジカルセンサ研究会資料,TER18-026, PHS-18-001
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] リチウムイオン蓄電池の特性を考慮した蓄電池電車の最適運転曲線2017

    • 著者名/発表者名
      野田 慶親, 宮武 昌史
    • 学会等名
      電気学会 交通・電気鉄道/フィジカルセンサ 合同研究会
    • 発表場所
      ウィンクあいち, 愛知県名古屋市,
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] DCリンク電圧昇圧による架線・蓄電装置ハイブリッド鉄道車両の省エネルギー化に関する基礎検討2017

    • 著者名/発表者名
      小林宏泰,近藤圭一郎,古関隆章,宮武昌史
    • 学会等名
      平成29年電気学会産業応用部門大会講演論文集,No.5-66
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Integrated Design of Train Scheduling and Wayside Energy Storage for Energy-Saving Urban Railway Operation - A Case Study of Bangkok Rapid Transit System2017

    • 著者名/発表者名
      W. Kampeerawat, T. Koseki
    • 学会等名
      電気学会ITS  交通・電気鉄道合同研究会 鉄道、ITS交通一般, ITS-17-043, TER-17-069
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Methodology to Apply Dynamic Programming to the Energy-Efficient Driving Technique of Lithium-ion Battery Trains2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Noda, M. Miyatake
    • 学会等名
      Electrical Systems for Aircraft, Railway, Ship propulsion, Road Vehicles, International Transportation Electrification Conference, International Transportation Electrification Conference
    • 発表場所
      ENSEEIHTT, Toulouse, France
    • 年月日
      2016-11-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 動的計画法を用いたリチウムイオン蓄電池駆動電車の省エネルギー運転操縦の求解2016

    • 著者名/発表者名
      野田 慶親, 宮武 昌史
    • 学会等名
      H28年電気学会産業応用部門大会講演論文集
    • 発表場所
      群馬大学,群馬県,前橋市
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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