2019 年度研究成果報告書

マトリックスコンバータと2出力インバータによるDCマイクログリッド用連系変換器

研究課題

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研究課題/領域番号	17K14638
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	宇都宮大学
研究代表者	春名順之介宇都宮大学, 工学部, 助教 (40609369)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	マトリックスコンバータ / 2出力インバータ / マルチポート電力変換器 / 空間ベクトル変調
研究成果の概要	近年，スマートグリッドの周辺技術である，V2HやV2Gの研究が盛んである。これらには，他出力可能で様々な電力形態を一括に扱える変換器が必要となり，小型化および省電力化，商用系統の保護のため絶縁性などが要求される。そこで本研究では2出力インバータとマトリックスコンバータ(MC)を用いたマルチポート変換器を提案する。MCは，直流を介さず直接AC/AC変換可能なため，平滑用コンデンサ不要化および変換段数が低減できる。また，2出力インバータはスイッチ数を低減できる。一方で，MCにより制御が複雑化するなど課題は存在する。本研究は提案するマルチポート電力変換器について，その制御方式などを検討する。
自由記述の分野	パワーエレクトロニクス
研究成果の学術的意義や社会的意義	マルチポート電力変換器は電力変換器の小型化に寄与する方式の一つである。特に，2出力インバータはスイッチ数を低減できることから，近年パワーエレクトロニクス関連の研究で盛んに行われているパッケージング技術に対して，スイッチ数の低減と複数の電力変換器をまとめて一つのモジュールにまとめられるからである。また，マトリックスコンバータも直流を持たないため，大型電解コンデンサが不要となり，小型化に貢献できる。また，得られた研究成果を元に，従来のインバータよりも高効率にできる条件を提示することができたことから，小型化，軽量化，高効率化に対する貢献が十分にあるといえる。