| 研究課題/領域番号 |
16K06225
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電力工学・電力変換・電気機器
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
田中 俊彦 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (00179772)
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| 研究分担者 |
山田 洋明 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (00455099)
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| 研究協力者 |
池田 風花
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 電気自動車用双方バッテリチャージャ / 単相三線式配電 / 高調波補償 / 家電機器 / 3レグ構成PWM整流器 / 直流キャパシタ電圧一定制御 / 3 レグ構成 PWM 整流回路 / 電力品質保証 / 電気自動車用双方向チャージャ / 基本波無効電力調整 / 双方向 DC/DC コンバータ / スマートメータ / 柱上変圧器 / 単相瞬時有効無効電力 / PWM 整流回路 / 電気自動車用チャージャ / PWM整流回路 / 双方向DC-DCコンバータ / 単相三線式配電柱上変圧器 / 電気機器工 / 電気自動車 / 制御工学 / 電力工学 |
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| 研究成果の概要 |
現代の家電機器は，ダイオード整流回路が内蔵されている。このため，単相三線式配電線から受電している家庭内では，不平衡状態で，かつ，高調波電流を含んだ状態となっている。本研究では，電気自動車用スマートチャージャを構成する単相3レグPWM整流回路の直流電圧一定制御ブロックのみを用いた制御法を用いて電源側で不平衡電流成分ならびに無効電流成分と高調波電流成分を補償し，正弦波状態でバランスした電源側電流を実現できることを理論的に明らかにし，計算機シミュレーションと実験により確認した。さらに，主回路の半導体デバイスをSiC-MOSFETs化することで効率を向上できることを実験的に確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
単相三線式配電線が普及している国や地域は少なく，単相三線式配電線の電力品質保証についての検討例は世界的にも非常に少ない。このため，電気自動車用双方向バッテリチャージャに電力品質保証機能を付加し，単相三線式配電線の電力品質向上について検討したことに学術的な意義がある。さらに，電力品質保証のための制御法として，瞬時有効・無効電流と高調波電流の演算ブロックを省略し，3レグ方式PWM整流回路の直流キャパシタ電圧一定制御ブッロクだけを用いて電力品質保証を達成した点も学術的な意義が認められる。これにより，柱上変圧器の効率を改善し国レベルでの電力損失低減に貢献できることが社会的意義であると考えられる。
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