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少数個のスイッチで複数の低リプル出力を供給可能な太陽電池用部分影補償器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25820118
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関茨城大学 (2014)
独立行政法人宇宙航空研究開発機構 (2013)

研究代表者

鵜野 将年  茨城大学, 工学部, 准教授 (70443281)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード太陽電池 / 部分影 / 昇降圧コンバータ / 共振形倍電圧整流回路 / 統合型コンバータ / バランサ / 低リプル電流
研究成果の概要

少数個のスイッチで構成可能な太陽電池用部分影補償器の開発を行った。1)昇降圧コンバータ多段接続方式、2)共振形倍電圧整流回路方式、の主に2種類の部分影補償器を対象とし、詳細解析ならびに検証実験を実施した。いずれの方式でも部分影による悪影響を防止可能であり、本研究で開発した部分影補償器の有用性が確認された。また、共振形倍電圧整流回路を用いた部分影補償器は、補償器内のスイッチや磁性素子を共通部品として汎用PWMコンバータと統合し、「統合型コンバータ」としての動作も可能である。統合型コンバータは回路素子数の更なる削減のみならず、コンポーネント数削減によるシステムの簡素化も実現可能な方式である。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (12件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Single-switch voltage equalizer using multi-stacked buck-boost converters for partially-shaded photovoltaic modules2015

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Uno, Akio Kukita
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Power Electronics

      巻: 30 号: 6 ページ: 3091-3105

    • DOI

      10.1109/tpel.2014.2331456

    • NAID

      120006832384

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Two-switch voltage equalizer using an LLC resonant inverter and voltage multiplier for partially-shaded series-connected photovoltaic modules2015

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Uno, Akio Kukita
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Industry Applications

      巻: 51 号: 2 ページ: 1587-1601

    • DOI

      10.1109/tia.2014.2336980

    • NAID

      120006832385

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Single-switch single-magnetic PWM converter integrating voltage equalizer for series-connected photovoltaic modules under partial shading2015

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Uno
    • 学会等名
      IEEE Energy Conversion Congress and Exposition
    • 発表場所
      Pittsburg, USA
    • 年月日
      2015-09-14 – 2015-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 昇降圧コンバータを多段接続した一石式部分影補償器の提案とその制御手法に関する検討2015

    • 著者名/発表者名
      鵜野将年
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-24 – 2015-03-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 直列共振形多段倍電圧整流回路を用いた部分影補償器を統合した一石一磁性素子PWMコンバータ2014

    • 著者名/発表者名
      鵜野将年
    • 学会等名
      電気学会産業応用部門大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-08-26 – 2014-08-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Single-switch PWM converter integrating voltage equalizer for photovoltaic modules under partial shading2014

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Uno
    • 学会等名
      IEEE ECCE-Asia, IPEC-Hiroshima
    • 発表場所
      Hiroshima, Japan
    • 年月日
      2014-05-17 – 2014-05-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Two-switch voltage equalizer based on half-bridge converter with multi-stacked current doublers for series-connected batteries2014

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Uno
    • 学会等名
      IEEE ECCE-Asia, IPEC-Hiroshima
    • 発表場所
      Hiroshima, Japan
    • 年月日
      2014-05-17 – 2014-05-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Two-Switch Partial Shading Compensator Using Resonant-Inverter and Voltage Multiplier for Series-Connected Photovoltaic Modules2014

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Uno and Akio Kukita
    • 学会等名
      Space Power Energy Symposium
    • 発表場所
      神奈川県、相模原市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] PWMコンバータと部分影補償器を統合した一石式太陽電池用コンバータの提案2014

    • 著者名/発表者名
      鵜野将年、久木田明夫
    • 学会等名
      平成26年電気学会全国大会
    • 発表場所
      愛媛県、松山市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Single-switch PWM converter integrating voltage equalizer for photovoltaic modules under partial shading2014

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Uno and Akio Kukita
    • 学会等名
      International Power Electronics Conference, ECCE-Asia
    • 発表場所
      広島
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Single-Switch Single-Magnetic PWM Converter Integrating Voltage Equalizer for Series-Connected Photovoltaic Modules under Partial Shading2014

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Uno and Akio Kukita
    • 学会等名
      IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE)
    • 発表場所
      Pittsburg, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Two-switch voltage equalizer using series-resonant inverter and voltage multiplier for partially-shaded series-connected photovoltaic modules2013

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Uno and Akio Kukita
    • 学会等名
      IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE)
    • 発表場所
      Denver, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Single-switch voltage equalizer using multi-stacked SEPICs for2013

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Uno and Akio Kukita
    • 学会等名
      International Telecommunications Energy Conference (Intelec)
    • 発表場所
      Hamberg, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ハーフブリッジコンバータと多段接続カレントダブラを用いた二石式セル電圧バランス回路2013

    • 著者名/発表者名
      鵜野将年、久木田明夫
    • 学会等名
      電子情報通信学会 電子通信エネルギー技術研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [産業財産権] コンバータと多段倍電圧整流回路を併用した、部分影補償機能を付加した統合型太陽電池用コンバータ2014

    • 発明者名
      鵜野将年、久木田明夫
    • 権利者名
      鵜野将年、久木田明夫
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-036983
    • 出願年月日
      2014-03-07
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [産業財産権] 共振形インバータと多段倍電圧整流回路を用いた太陽電池部分影補償装置2013

    • 発明者名
      鵜野将年、久木田明夫
    • 権利者名
      鵜野将年、久木田明夫
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-188658
    • 出願年月日
      2013-09-11
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [産業財産権] 昇降圧コンバータを多段接続した太陽電池部分影補償装置2013

    • 発明者名
      鵜野将年、久木田明夫
    • 権利者名
      鵜野将年、久木田明夫
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-212217
    • 出願年月日
      2013-10-09
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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