スマートハウスと連系するワイヤレスＶ２Ｈシステム用新形非接触双方向給電装置の開発

• 研究課題/領域番号: 25420272
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 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: 大阪工業大学
• 研究代表者: 大森 英樹 大阪工業大学, 工学部, 教授 (20613681)
• 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: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 非接触給電 / 電気自動車 / 充電 / パワーエレクトロニクス / パワー半導体 / 共振形コンバータ / シングルエンデッドインバータ / 共振形インバータ / ワイヤレスＶ２Ｈシステム / 非接触双方向給電 / スマートハウス / ワイヤレスV2Hシステム

研究成果の概要

スマートハウスは自然エネ大量導入に対し電力系統安定を維持するシステムとして期待されている。蓄電池が高コストであることが課題であるが，電気自動車を家庭に接続するV2H(Vehicle to Home)が有力な解として注目されている。これを非接触給電で実現できれば幅広い利用者が容易に扱え，普及拡大が期待できる。しかし、従来の双方向非接触給電装置は8つのパワースイッチング素子を必要とし，構成が複雑で高価なため，家庭用であるV2Hには適していなかった。そこでシンプルかつ低コストで性能のよいワイヤレスV2Hを提供するべく，わずか２つのパワースイッチング素子で動作する新しい双方向非接触給電装置を開発した。

研究成果

• [学会発表] 高力率シングルエンデッドインバータによる共振形磁気結合ワイヤレスＥＶ充電装置 (2016)
  • 著者名/発表者名: 北本拓也，大森英樹
  • 学会等名: 電気学会モータドライブ／家電民生合同研究会
  • 発表場所: 東京、電気学会
  • 年月日: 2016-03-01
• [学会発表] 双方向シングルエンデッドコンバータによるワイヤレスＶ２Ｈシステムとパワーデバイス評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大原申也，大森英樹
  • 学会等名: 電気学会自動車研究会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2016-02-05
• [学会発表] Comparative Loss Evaluation of IGBTs Utilized for a New Single-Ended Wireless V2H System (2015)
  • 著者名/発表者名: Shinya Ohara, Hideki Omori
  • 学会等名: IEEE International Future Energy Electronics Conference 2015
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2015-11-03
  • 国際学会
• [学会発表] Reduction of Leakage Magnetic Flux from a Rear-Side Wireless EV Charger (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Onishi, Hideki Omori
  • 学会等名: IEEE International Future Energy Electronics Conference 2015
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2015-11-03
  • 国際学会
• [学会発表] Comparative study of Power Receiving Circuits for a new Single-Ended Inverter-Driven Wireless EV charger with Low-Cost Power Factor Correction (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Tanaka, Hideki Omori
  • 学会等名: IEEE International Future Energy Electronics Conference 2015
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2015-11-03
  • 国際学会
• [学会発表] Reduction of Magnetic fields to human exposure from a wireless EV charger by a new cancelling method (2015)
  • 著者名/発表者名: Jin Jia, Hideki Omori
  • 学会等名: International Telecommunications Energy Conference 2015
  • 発表場所: スイスホテル、大阪
  • 年月日: 2015-10-22
  • 国際学会
• [学会発表] A New Wireless EV Charger using Single Switch ZVS Resonant Inverter with Optimized Power Transfer and Low-Cost PFC (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuya Kitano, Hideki Omori
  • 学会等名: International Conference on Electrical Drives and Power Electronics 2015
  • 発表場所: The High Tatras, Slovak Republic
  • 年月日: 2015-09-23
  • 国際学会
• [学会発表] Leakage Magnetic Field Reduction from Wireless Power Transfer System Embedding New Eddy Current-based Shielding Method (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Yashima, Hideki Omori
  • 学会等名: International Conference on Electrical Drives and Power Electronics 2015
  • 発表場所: The High Tatras, Slovak Republic
  • 年月日: 2015-09-23
  • 国際学会
• [学会発表] A New V2H System with Single-Ended Inverter Drive Bidirectional Wireless Resonant IPT (2014)
  • 著者名/発表者名: Shinya Ohara, Hideki Omori, Noriyuki Kimura, Toshimitsu Morizane, Mutuo Nakaoka, Yoshimichi Nakamura
  • 学会等名: IEEE International Power Electronics and Application Conference and Exposition(PEAC) 2014
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2014-11-07
• [学会発表] A New Shielding method for Magnetic fields of a wireless EV charger with regard to human exposure by Eddy Current (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuya Kitano1, Hideki Omori1, Tosimitsu Morizane1, Noriyuki Kimura1, Mutsuo Nakaoka
  • 学会等名: IEEE International Power Electronics and Application Conference and Exposition(PEAC) 2014
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2014-11-07
• [学会発表] Reduction of Magnetic Fields to Human Exposure From a Wireless EV Charger by a New Cancelling Method (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Yashima, Yuya Kitano, Hideki Omori, Toshimitu Morizane, Noriyuki Kimura, Mutsuo Nakaoka
  • 学会等名: Symposium on Semiconductor Power Conversion(S2PC)
  • 発表場所: Yilan, Taiwan
  • 年月日: 2014-10-18
• [学会発表] A New Resonant IPT Wireless V2H System with Bidirectional Single-Ended Inverter (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Fukuoka, Hideki Omori, Shinya Ohara, Noriyuki Kimura, Toshimitsu Morizane, Kunio Nakagawa
  • 学会等名: Europian Power Electronics Conference(EPE) '14
  • 発表場所: Lappeenranta, Finland
  • 年月日: 2014-08-28
• [学会発表] 双方向共振形シングルエンデッドインバータを用いたワイヤレスV2Hシステム (2014)
  • 著者名/発表者名: 大原申也、福岡洋希、大森英樹、森實俊充、木村紀之、中岡睦雄、中村良道
  • 学会等名: 平成26年電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 東京電機大学、東京
  • 年月日: 2014-08-26
• [学会発表] 共振形磁気結合ワイヤレスEV充電システムの受電回路構成による伝送特性比較 (2014)
  • 著者名/発表者名: 北本拓也、北野裕也、八島由樹、大森英樹、森實俊充、木村紀之、中岡睦雄
  • 学会等名: 平成26年電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 東京電機大学、東京
  • 年月日: 2014-08-26
• [学会発表] A Novel Type of Wireless V2H System with Bidirectional Resonant Single-Ended Inverter (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Fukuoka1, Yuichi Iga1, Hideki Omori1, Tosimitu Morizane1, Noriyuki
  • 学会等名: International Power Electronics Conference(IPEC-Hiroshima) 2014
  • 発表場所: 広島国際会議場、広島市
  • 年月日: 2014-05-21
• [学会発表] A Wireless Vehicle to Home System with Resonant IPT Bidirectional Single-Ended Inverter for Smart House (2014)
  • 著者名/発表者名: Hideki Omori, Tosimitsu Morizane, Noriyuki Kimura, Mutsuo Nakaoka
  • 学会等名: International Conference on Intelligent Green Building and Smart Grid (IGBSG) 2014
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2014-04-24
  • 招待講演
• [学会発表] A New Resonant IPT-Wireless EV Charging System with Single-Ended Quasi-Resonant Inverter for Home Use
  • 著者名/発表者名: Hideki Omori, Yuichi Iga, Mutsuo Nakaoka
  • 学会等名: The 14th IEEE Workshop on Control and Modeling for Power Electronics (COMPEL) 2013
  • 発表場所: Salt Lake City,UT,USA
• [学会発表] 磁気結合共振1石インバータによる家庭用ワイヤレスEV充電装置の伝送特性改善
  • 著者名/発表者名: 伊賀雄一、大森英樹、森實俊充、木村紀之、中岡睦雄
  • 学会等名: 平成25年電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 山口大学、山口市
• [学会発表] 家庭用ワイヤレスEV充電装置における暴露磁界の低減検討
  • 著者名/発表者名: 八島由樹、北野裕也、福岡洋希、大森英樹、森實俊充、木村紀之、中岡睦雄
  • 学会等名: 平成25年電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 山口大学、山口市
• [学会発表] A New Bidirectional Resonant IPT EV Charging System with Single-Ended Inverter for Wireless V2H
  • 著者名/発表者名: Hideki Omori, Yuichi Iga, Hiroki Fukuoka,Toshimitsu Morizane, Noriyuki Kimura, Kunio Nakagawa, Yoshimichi Nakamura, Mutsuo Nakaoka
  • 学会等名: Electrical Drives and Power Electronics (EDPE) 2013
  • 発表場所: Dubrovnik, CROATIA
• [学会発表] 家庭用ワイヤレスEV充電システムにおける暴露磁界の遮蔽技術－渦電流と磁路の組み合わせ技術
  • 著者名/発表者名: 北野裕也、八島由樹、大森英樹、森實俊充、木村紀之
  • 学会等名: 電気学会 家電・民生研究会
  • 発表場所: 電気学会、東京
• [備考] OITキャンパスエコプロジェクト紹介ムービー「非接触充電、スマートハウス」
  • URL: http://www.oit.ac.jp/japanese/ecopro/movie.html
• [備考] IEEE主催の国際会議でExcellent Paper Awardを受賞
  • URL: http://www.oit.ac.jp/japanese/topics/index.php?i=2895