燃料電池を電源とするPMモータ駆動用昇圧器付インバータの小形低コスト回生回路

• 研究課題/領域番号: 21560307
• 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・電力変換・電気機器
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 山本 吉朗 鹿児島大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (70220457)
• 研究分担者: 飯盛 憲一 鹿児島大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (00284901)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2010年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2009年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: パワーエレクトロニクス / 燃料電池 / 電気機器工学 / エネルギー効率化 / 電気自動車 / 電気二重層キャパシタ / 電流可逆チョッパ / 電気二重層コンデンサ

研究概要

燃料電池を電源とするシステムに研究代表者が提案したバッテリ-電気二重層キャパシタ直列方式の回生エネルギー吸収回路を適用し,永久磁石(PM)モータシステムの効率向上を目的として,基本設計を行った。燃料電池特性や最適動作点,最適な電気二重層キャパシタの個数などを明らかにし,提案システムを市販の高齢者用電動カートに適用する場合のシミュレーションにより,減速時には速度が遅いために回生エネルギーはほとんど回収できないが,連続する下り勾配であれば回生エネルギーが回収できることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] 電気二重層キャパシタで回生機能を強化した電流可逆チョッパ付PWMインバータ (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本吉朗, 今給黎明大, 飯盛憲一
  • 雑誌名: 電気学会論文誌Ｄ（産業応用部門誌） 巻: 131 号: 5 ページ: 671-678
  • DOI: 10.1541/ieejias.131.671
  • NAID: 10030530187
  • ISSN: 0913-6339, 1348-8163
  • 査読あり
• [雑誌論文] 電気二重層キャパシタで回生機能を付加した燃料電池システムのシミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 江口達, 山本吉朗, 飯盛憲一
  • 雑誌名: 平成23年度電気関係学会九州支部連合大会講演論文集 巻: 01-1P-02 ページ: 123-124
  • NAID: 130005455418
• [雑誌論文] 電気二重層キャパシタによる回生機能付燃料電池電動カートの電源最適化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 林エイイ, 山本吉朗, 飯盛憲一
  • 雑誌名: 平成22年度電気関係学会九州支部連合大会講演論文集 巻: 01-1A-07 ページ: 8-9
  • NAID: 130005033947
• [雑誌論文] Comparison of Configurations of Voltage Boosters in PWM Inverter with Voltage Boosters with Regenerating Circuit Augmented by Electric Double-Layer Capacitor (2009)
  • 著者名/発表者名: Kichiro Yamamoto, Akihiro Imakiire, Rongyi Lin, Kenichi Iimori
  • 雑誌名: Proceedings of International Conference on Electric Machines and Systems 巻: DS1G2-6 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1109/icems.2009.5382975
  • NAID: 10026376323
  • 査読あり
• [雑誌論文] 電気二重層キャパシタにより回生機能を強化した電流可逆チョッパ付PWMインバータにおけるチョッパ部の構成比較 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本吉朗, 林エイイ, 飯盛憲一
  • 雑誌名: 電気学会半導体電力変換産業電力電気応用合同研究会資料 巻: SPC-09-162, IEA-09-032 ページ: 77-82
• [雑誌論文] 電流可逆チョッパ付PWMインバータにおけるチョッパ部の安定性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本吉朗, 林エイイ, 飯盛憲一
  • 雑誌名: 平成21年度電気関係学会九州支部連合大会講演論文集 巻: 01-1P-06
  • NAID: 130004609546
• [雑誌論文] 電流可逆チョッパ付PWMインバータにおけるチョッパ部の安定性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本吉朗
  • 雑誌名: 平成21年度電気関係学会九州支部連合大会講演論文集 01-1P-06
  • NAID: 130004609546
• [雑誌論文] Comparison of Configurations of Voltage Boosters in PWM Inverter with Voltage Boosters with Regenerating Circuit Augmented by Electric Double-Layer Capacitor (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本吉朗
  • 雑誌名: Proceedings of International Conference on Electric Machines and Systems 2009 DS1G2-6
  • NAID: 10026376323
  • 査読あり
• [雑誌論文] 電気二重層キャパシタにより回生機能を強化した電流可逆チョッパ付PWMインバータにおけるチョッパ部の構成比較 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本吉朗
  • 雑誌名: 半導体電力変換産業電力電気応用合同研究会資料 SPC-09-162IEA-09-032 ページ: 77-82
• [学会発表] 電気二重層キャパシタで回生機能を付加した燃料電池システムのシミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 江口達, 山本吉朗, 飯盛憲一
  • 学会等名: 平成23年度電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 佐賀大学本庄キャンパス,佐賀市
  • 年月日: 2011-09-26
• [学会発表] 電気二重層キャパシタで回生機能を付加した燃料電池システムのシミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 江口達, 山本吉朗, 飯盛憲一
  • 学会等名: 平成23年次電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 佐賀大学本庄キャンパス
  • 年月日: 2011-09-26
• [学会発表] 電気二重層キャパシタによる回生機能付燃料電池電動カートの電源最適化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 林エイイ, 山本吉朗, 飯盛憲一
  • 学会等名: 平成22年度電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 九州産業大学,福岡市
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 電気二重層キャパシタによる回生機能付燃料電池電動カートの電源最適化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本吉朗
  • 学会等名: 平成22年度電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 九州産業大学(福岡市)
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 電気二重層キャパシタにより回生機能を強化した電流可逆チョッパ付PWMインバータにおけるチョッパ部の構成比較 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本吉朗, 林エイイ, 飯盛憲一
  • 学会等名: 半導体電力変換産業電力電気応用合同研究会
  • 発表場所: 長崎大学,長崎市
  • 年月日: 2009-11-28
• [学会発表] 電気二重層キャパシタにより回生機能を強化した電流可逆チョッパ付PWMインバータにおけるチョッパ部の構成比較 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本吉朗
  • 学会等名: 半導体電力変換産業電力電気応用合同研究会資料
  • 発表場所: 長崎大学(長崎市)
  • 年月日: 2009-11-28
• [学会発表] Comparison of Configurations of Voltage Boosters in PWM Inverter with Voltage Boosters with Regenerating Circuit Augmented by Electric Double-Layer Capacitor (2009)
  • 著者名/発表者名: Kichiro Yamamoto, Akihiro Imakiire, Rongyi Lin, Kenichi Iimori
  • 学会等名: International Conference on Electric Machines and Systems 2009
  • 発表場所: タワーホール船堀,東京都
  • 年月日: 2009-11-16
• [学会発表] Comparison of Configurations of Voltage Boosters in PWM Inverter with Voltage Boosters with Regenerating Circuit Augmented by Electric Double-Layer Capacitor (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本吉朗
  • 学会等名: International Conference on Electric Machines and Systems 2009
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京都)
  • 年月日: 2009-11-16
• [学会発表] 電流可逆チョッパ付PWMインバータにおけるチョッパ部の安定性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本吉朗, 林エイイ, 飯盛憲一
  • 学会等名: 平成21年度電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 九州工業大学情報工学部,飯塚市
  • 年月日: 2009-09-28
• [学会発表] 電流可逆チョッパ付PWMインバータにおけるチョッパ部の安定性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本吉朗
  • 学会等名: 平成21年度電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 九州工業大学情報工学部(飯塚市)
  • 年月日: 2009-09-28