| 研究課題/領域番号 |
21K04038
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 鹿児島工業高等専門学校 |
|---|
研究代表者 |
逆瀬川 栄一 鹿児島工業高等専門学校, 電気電子工学科, 准教授 (30390503)
|
|---|
| 研究分担者 |
芳賀 仁 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (10469570)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
|
|---|
| キーワード | 昇圧コンバータ / NPCインバータ / 電気二重層キャパシタ / 回生 / 昇圧チョッパ / 双方向チョッパ / Tタイプインバータ / ハイブリッド電源 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本課題では、PHV等の電気自動車用電力変換器の高信頼性と小型高効率化を実現する「ハイブリッド電源双方向チョッパ」を開発する。本システムは、電源構成を運転モードに応じて高効率に組換える。EDLCはバッテリ故障時の非常用電源としての機能を備え、自動車の信頼性を大幅に向上させると同時に回生動作、加速アシストを行うことにより高効率化とバッテリの長寿命化を実現する。提案回路はバッテリまたはEDLCの個別モードか直列接続モードに組換えが可能である。また、提案回路はTタイプインバータに適した回路構成であり、両者を組合わせることで、モータドライブシステムの高信頼性と小型高効率化を実現する。
|
| 研究成果の概要 |
本研究では、3レベルインバータへの応用に適し、かつ、EDLCを用いた複数電源方式の新しい昇圧コンバータの開発を行った。従来回路は，直列接続された4つのスイッチと1つのバッテリーを用いて、昇圧と中性点電位制御が可能な回路である。一方，提案回路に求められる制御性能は３つであり、昇圧、中性点電位制御、そしてEDLCの電流制御である。
結論として、提案回路は、従来回路に比べ、スイッチ１つの追加のみで、求められる制御を実現可能であることをシミュレーションにより示した。さらに、提案回路の昇圧、中性点電位制御、そしてEDLC充放電の各出力モードを解析し、従来回路との動作モードの違いを明らかにした。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
提案回路は複数の直流電源（バッテリーおよびEDLC）を持ち、片方の電源を予備電源と利用できる可能性を有している。社会的意義として、提案回路はEDLCを用いて電源システムの信頼性も強化した回路構成になっている。現在、持続可能な社会の実現のために、EVやPHV等の電気自動車はますます普及していくことが確実になっている。そのような社会において、本研究で提案した電源システムを有するEVが普及することにより、事故や自然災害等で片方の電源を失った場合に、2つめの電源により運転を継続でき、利用者が安全、安心を確保できる可能性を有している。
|
