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車両搭載用モバイル型電力貯蔵磁気軸受フライホイールの研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 19206025
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械力学・制御
研究機関千葉大学

研究代表者

野波 健蔵  千葉大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30143259)

研究分担者 酒井 悟  千葉大学, 大学院・工学研究科, 助教 (90400811)
研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
48,230千円 (直接経費: 37,100千円、間接経費: 11,130千円)
2009年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
2008年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
2007年度: 27,690千円 (直接経費: 21,300千円、間接経費: 6,390千円)
キーワード電力貯蔵フライホイール / 磁気軸受 / 電気自動車 / ジャイロ効果補償 / 振動制御 / 非線形制御 / 厳密数式モデル / エネルギー変換効率 / 自律制御 / 障害物回避 / エネルギー回生
研究概要

二次電池化学エネルギー貯蔵装置を機能的に代替できる、実容量規模のフライホイールエネルギー貯蔵装置のシステム構成要素としてシステム的要求性能に適合した、次の各要素を設計・製作した.併せて、各要素を製作するために必要な試作,試験,評価を行い、長時間連続試験による時間的な性能劣化プロセスの解明などによって改善を施し、電動ゴルフカートをプラットホームとする電気自動車搭載型プロトタイプ1号機を完成した.さらに、走行テスト等で幾つかの課題も明らかとなった.
a ゼロパワー低損失磁気軸受の制御系設計と実装および性能改善、さらに、可変バイアス適応制御系によるタッチダウン防止技術の提案と実装
b発電・電動機とコンバータ,インバータの設計製作と実験による検証および最適化の試み
cジンバル(本システムのジャイロ効果を相殺し車両等モバイル型フライホイールに耐える運動性能を確保するもの)の設計・製作・組み立てとタッチダウン抑制用制御アルゴリズムの開発.さらに、数学モデルと確立と設計パラメータにおける主要因子の解明.
dシステムの全構成要素をアセンブルしてコンパクトなモバイル型電力貯蔵磁気軸受フライホイール装置の完成および電動ゴルフカートをプラットホームとする電気自動車への搭載と走行実験.性能試験と課題の絞り込みについて解析.
以上述べた、すべてハードウエアやソフトウエアの準備と実装をほぼ終了し、走行実験を繰り返し実施した。その結果、電気自動車の運動性能の向上を50%改善するという飛躍的な性能改善効果を確認するとともに、回生エネルギーを確認した。また、ジンバルによるジャイロモーメントの低減において約40%の低減効果を確認した。とりわけ、平成21年度はインバーター等をすべて自作して性能改善を試み、新しい設計論が見いだせた.

報告書

(4件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Modeling and Consideration of AMB-Flywheel Supported by Two-axis Gimbal2009

    • 著者名/発表者名
      K. Kuriyama, K. Nonami, B. Rachmanto
    • 雑誌名

      Journal of System Design and Dynamics Vol.3, No.4

      ページ: 681-693

    • NAID

      130000132919

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] A Study on AMB Flywheel Powered Electric Vehicle2009

    • 著者名/発表者名
      B. Rachmanto, K. Nonami, K. Kuriyama
    • 雑誌名

      Journal of System Design and Dynamics Vol.3, No.4

      ページ: 659-670

    • NAID

      130000132917

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] A Novel Passivity Based Control of Active Magnetic Bearing Systems without Conventional Cross-Feedback2009

    • 著者名/発表者名
      S. Sakai, K. Kuriyama, K. Nonami
    • 雑誌名

      Vol.3, No.4

      ページ: 540-550

    • NAID

      130000132906

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Modeling and Consideration of AMB-Flywheel Supported by Two axis Gimbal Vol.3, No.42009

    • 著者名/発表者名
      K.Kuriyama, K.Nonami, B.Rachmanto
    • 雑誌名

      Journal of System Design and Dynamics Vol.3, No.4

      ページ: 681-693

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Study on AMB Flywheel Powered Electric Vehicle2009

    • 著者名/発表者名
      B.Rachmanto, K.Nonami, K.Kuriyama
    • 雑誌名

      Journal of System Design and Dynamics Vol.3, No.4

      ページ: 659-670

    • NAID

      130000132917

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Novel Passivity Based Control of Active Magnetic Bearing Systems without Conventional Cross-Feedback2009

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai, K.Kuriyama, K.Nonami
    • 雑誌名

      Journal of System Design and Dynamics Vol.3, No.4

      ページ: 540-550

    • NAID

      130000132906

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 電力貯蔵磁気軸受フライホイール搭載電気自動車の研究2009

    • 著者名/発表者名
      佛慈浪漫人, 野波健蔵, 島崎浩, 鏡石岳弘
    • 学会等名
      日本機械学会 機械力学・計測制御部門 Dynamics and Design Conference 2009
    • 年月日
      2009-08-08
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 電力貯蔵磁気軸受フライホイール搭載電気自動車の研究2009

    • 著者名/発表者名
      佛慈浪漫人, 野波健藏, 島崎浩, 鏡石岳弘
    • 学会等名
      日本機械学会 機械力学・計測制御部門Dynamics and Design Conference 2009
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2009-08-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] AMB Flywheel-Powered Electric Vehicle2008

    • 著者名/発表者名
      Kenzo. NONAMI,Budi. RACHMANTO, Kenta. KURIYAMA, et al.
    • 学会等名
      The 11th International Symposium on Magnetic Bearings
    • 発表場所
      奈良市
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] フライホイール磁気軸受のゼロバイアスゲインスケヲユール型PID制御2007

    • 著者名/発表者名
      栗山 健太・野波 健蔵・酒井 悟
    • 学会等名
      第19回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム、日本機械学会
    • 発表場所
      早稲田大学・東京
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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