| 研究課題/領域番号 |
21K03996
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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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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
鵜野 将年 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 准教授 (70443281)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 電気自動車 / 加熱 / バッテリ / 寒冷地 / インバータ / 電力変換 / コンバータ / リチウムイオン電池 / リチウムイオンバッテリ / セルバランス / 充電器 / リチウムイオン / インピーダンス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
電気自動車（EV）の電力源であるリチウムイオンバッテリ（LIB）の特性は低温下で極端に劣化するため、寒冷地において航続距離の短縮を招く。本研究では、EVに既存する電力変換器を利用した加熱手法を開発する。電力変換器の動作モードの工夫もしくは少数個の部品の追加のみにより加熱機能を付加する。各種の電力変換器に対する解析に基づき実機を設計・製作し、各々の電力変換器の本来の機能に加えて加熱を実現できることを実証する。
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| 研究成果の概要 |
寒冷地における電気自動車では，リチウムイオンバッテリ（LIB）の特性劣化を防止するための加熱が不可欠である。高効率の手法として，交流内部加熱手法が注目を集めている。しかし，インバータが別途必要となるためシステムが複雑化する。また，三角波や正弦波電流による従来の交流内部加熱手法では，低い電流実効値による長い加熱時間が課題となる。
本研究では，電気自動車に既存する電力変換器を利用した交流内部加熱手法を開発した。試作回路を用いた実機検証により、本来の電力変換機能に加えて、バッテリを－10度程度から0度まで数分程度で加熱できることを実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
寒冷地ではバッテリ性能が大幅に劣化することにより航続距離が半減することが報告されており、寒冷地での実用化に際して加熱技術は不可欠である。電気自動車に既存する電力変換器を利用することで最小限の追加コストで加熱機能を付加することができるため、本技術により電気自動車の寒冷地における実用性を大幅に高めることができる。
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