パワーデカップリング機能を持つ高効率・長寿命パワーコンディショナの開発

• 研究課題/領域番号: 25289077
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 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: 首都大学東京
• 研究代表者: 清水 敏久 首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (30254155)
• 研究分担者: 和田 圭二 首都大学東京, 大学院理工学研究科, 准教授 (00326018)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円); 2015年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2014年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2013年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
• キーワード: 新エネルギー / 太陽光発電 / パワーコンディショナ / 高効率化 / 長寿命化 / 新ｴﾈﾙｷﾞｰ / ﾊﾟﾜｰｺﾝﾃﾞｨｼｮﾅ / 延命化

研究成果の概要

家庭用太陽光発電装置の大量導入時代を見据えて、発電装置に不可欠なパワーコンディショナの保保守・維持費用を低減するための基盤技術の開発を行った。その成果として、(１)装置寿命の低下要因の電解コンデンサ等を使用しない長寿命パワーコンディショナの開発、(2)長寿命化に適したコンデンサの評価・適用技術の開発，(3)小型低損失化に不可欠なインダクタの最適設計技術の開発、を行った。これらの成果は、パワーコンディショナの小形、低価格化、および超長寿命化を実現するための基盤技術として活用されるものと考える。

研究成果

• [雑誌論文] A Single-phase Power Conditioner with a Buck-Bost-Type Power Decoupling Circuit (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Yamaguchi, T. Shimizu
  • 雑誌名: IEEJ Journal of Industry Applications 巻: 5 ページ: 1-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] UPFCの直並列形変換器によるループ配電系統の全ノード電圧制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Suetsugu, Xiuqin Wei, Shotaro Kuga, Naoki Oyama
  • 雑誌名: 電気学会論文誌Ｄ（産業応用部門誌） 巻: 135 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1541/ieejias.135.1
  • NAID: 130004876833
  • ISSN: 0913-6339, 1348-8163
  • 査読あり
• [雑誌論文] Iron Loss Calculation of AC Filter Inductor for Three-Phase PWM Inverters (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Matsumori, Toshihisa Shimizu
  • 雑誌名: Electrical Engineering in Japan 巻: 190 ページ: 57-71
  • NAID: 210000184604
  • 査読あり
• [雑誌論文] ﾊﾟﾜｰﾃﾞｶｯﾌﾟﾘﾝｸﾞ機能を持つ高効率単相系統連系ｲﾝﾊﾞｰﾀとその制御法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 外山佳祐、清水敏久
  • 雑誌名: 電気学会論文誌 巻: 135 ページ: 147-154
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 単相アクティブフィルタの容量低減を目的とした周波数制限手法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田秀人，和田圭二，清水敏久
  • 雑誌名: 電気学会論文誌 巻: 134 ページ: 202-208
  • NAID: 130003391793
  • 査読あり
• [雑誌論文] 三相PWMインバータ用ACフィルタインダクタ鉄損の算定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松盛裕明，清水敏久，高野耕至，石井仁
  • 雑誌名: 電気学会論文誌 巻: 133 ページ: 1009-1021
  • 査読あり
• [雑誌論文] TDR法を用いた寄生インダクタンスと浮遊キャパシタンスの分離計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 橋野哲，清水敏久
  • 雑誌名: 電気学会論文誌 巻: 133 ページ: 443-449
  • NAID: 10031161300
  • 査読あり
• [雑誌論文] 小型・高効率を実現するLLC型直列共振コンバータ (2013)
  • 著者名/発表者名: 芳賀浩之，清水敏久
  • 雑誌名: 電気学会論文誌 巻: 133 ページ: 652-658
  • NAID: 10031175322
  • 査読あり
• [学会発表] キャパシタ損失測定装置を用いた各種キャパシタの損失比較 (2016)
  • 著者名/発表者名: 長崎仁徳、清水敏久
  • 学会等名: 電気学会半導体電力変換研究会
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2016-01-22
  • 国際学会
• [学会発表] パワーデカップリング形パワーコンディショナの低力率における動作特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 瀬田雄介、清水敏久
  • 学会等名: 電気学会半導体電力変換研究会
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2016-01-22
  • 国際学会
• [学会発表] Study on an Accurate Iron Loss Calculation Method Considering the Non-uniformity of the Magnetic Flux Density (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Sato, Toshihisa Shimizu
  • 学会等名: IEEE ECCE20015
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2015-09-20
  • 国際学会
• [学会発表] Iron Loss Calculation of AC Filter Inductor for Three-Phase PWM Inverter (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Matsumori, Toshihisa Shimizu, Koushi Takano, Hitoshi Ishii
  • 学会等名: IEEE ECCE2015
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2015-09-20
  • 国際学会
• [学会発表] パワーデカップリング形パワーコンディショナの低力率における動作特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 瀬田雄介、清水敏久
  • 学会等名: 平成27年電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 大分大学
  • 年月日: 2015-09-02
  • 国際学会
• [学会発表] 電力変換回路における伝導ノイズの分析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 丸山貴靖、清水敏久
  • 学会等名: 平成27年電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 大分大学
  • 年月日: 2015-09-02
  • 国際学会
• [学会発表] パワーコンバータ用キャパシタの損失評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長崎仁徳、清水敏久
  • 学会等名: 平成27年電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 大分大学
  • 年月日: 2015-09-02
  • 国際学会
• [学会発表] パワーコンバータ用パワーキャパシタの損失評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長崎仁徳、清水敏久
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 東京都市大学
  • 年月日: 2015-03-24 – 2015-03-26
• [学会発表] 大容量インダクタの損失測定における電流検出方法の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石井海史、清水敏久
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 東京都市大学
  • 年月日: 2015-03-24 – 2015-03-26
• [学会発表] GaN-FETとSi-MOSFETのEMIの比較 (2015)
  • 著者名/発表者名: 丸山貴靖、清水敏久
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 東京都市大学
  • 年月日: 2015-03-24 – 2015-03-26
• [学会発表] トロイダルコアの磁束密度不均一性による鉄損計算誤差に関する考察 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤弘明、清水敏久
  • 学会等名: 電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 東京電機大学
  • 年月日: 2014-08-26 – 2014-08-28
• [学会発表] 降圧チョッパ用インダクタの最適設計のための基礎研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三輪明寛、清水敏久
  • 学会等名: 電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 東京電機大学
  • 年月日: 2014-08-26 – 2014-08-28
• [学会発表] Iron Loss Eveluation of Iron Powder Core Suitable for Inductor used in Power Converters (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Emori, Kazunori Igarashi, Kinji Kanagawa, Nobuyuki Igaras Kazunori Igarashi, Kinji Kanagawa, Nobuyuki Igarashi, Toshihisa Shimizu, Toshihiro Bizen
  • 学会等名: International Power Electronics Conference, IPEC2014
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 2014-05-18 – 2014-05-21
• [学会発表] A Single-Phase Power Conditioner with a Buck-Boost Type Power Decoupling Circuit (2014)
  • 著者名/発表者名: Shota Yamaguchi, Toshihisa Shimizu
  • 学会等名: International Power Electronics Conference, IPEC2014
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 2014-05-18 – 2014-05-21
• [学会発表] Loss Reduction of Laminated Core Inductor Used in ON-Board Charger for EVｓ (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Tera, Hiroshi Taki, Toshihisa Shimizu
  • 学会等名: International Power Electronics Conference, IPEC2014
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 2014-05-18 – 2014-05-21
• [学会発表] トロイダルコアの磁束密度不均一性による鉄損計測誤差に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤弘明，清水敏久
  • 学会等名: H26年電気学会全国大会
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] 大容量鉄損評価装置の評価と測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三輪明寛，清水敏久
  • 学会等名: H26年電気学会全国大会
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] 昇降圧形パワーデカップリング回路を有するパワーコンディショナ (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口翔太，清水敏久
  • 学会等名: H25年電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 山口大学
• [学会発表] インダクタ損失最適設計の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 江守教人，清水敏久，備前良雄
  • 学会等名: H25年電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 山口大学
• [産業財産権] リアクトル (2014)
  • 発明者名: 寺貴広，瀧浩志、清水敏久
  • 権利者名: 首都大学東京
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-100747
  • 出願年月日: 2014-05-14