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2010 年度 実績報告書

省エネ加速のための高速知的ディジタル制御スイッチング電源の開発研究とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 21360134
研究機関長崎大学

研究代表者

黒川 不二雄  長崎大学, 工学部, 教授 (20140808)

研究分担者 谷内 利明  東京理科大学, 工学部, 教授 (90349845)
柴田 裕一郎  長崎大学, 工学部, 准教授 (10336183)
横山 智紀  東京電機大学, 未来科学部, 准教授 (60307668)
丸田 英徳  長崎大学, 情報メディア基盤センター, 助教 (00363474)
西田 保幸  千葉工業大学, 工学部, 教授 (70237709)
キーワード電気機器工学 / 電子デバイス・機器 / 電源 / ディジタル制御 / 省エネ
研究概要

FPGAにより試作回路を作成し,その解析を行って有効性を確認した。具体的には以下の通りである。
(1)IEEE(米国電気電子学会)の最も権威ある国際会議ECCE (Energy Conversion Congress & Expo)に採録され,平成22年9月にスイッチング電源の主要部分のDC-DCコンバータの過渡特性を改善する方式を発表した。これによれば,従来方式に比べて1/3にピーク値特性を改善できる。また,この動作アルゴリズムを明確にし,国内外の学会の会議,研究機関等を調査し,他方式との比較検討を行い,提案方式の有効性を確認した。
(2)(1)の提案方式では,ディジタル制御回路をFPGAにより設計し,製作・評価した。これにより,動作の確認を行っている。
(3)試作したFPGAを用いてDC-DCコンバータを製作し,動作解析を行い,その有効性を確認した。DC-DCコンバータが発生するスイッチングノイズの影響を最小限に抑える対策を確立した。
(4)ディジタル信号処理技術をさらに駆使して電流ピーク制御方式の制御アルゴリズムの改善を図り,それを基に提案回路の改良を行い,制御性の向上を図った。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (18件)

  • [雑誌論文] Basic characteristics of new developed higher-voltage direct-current power-feeding prototype system2010

    • 著者名/発表者名
      Tadatoshi Babasaki
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS of Communications

      巻: E93-B ページ: 2244-2249

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new fast-response digital control process for switching power supply2010

    • 著者名/発表者名
      Fujio Kurokawa
    • 雑誌名

      TRANSACTIONS ON ELECTROMOTION

      巻: 17 ページ: 220-225

    • 査読あり
  • [学会発表] ディジタル制御方式DC-DCコンバータの特性改善について2011

    • 著者名/発表者名
      石橋拓
    • 学会等名
      電子情報通信学会研究会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      20110127-20110128
  • [学会発表] 低炭素社会実現に貢献する太陽光発電技術2011

    • 著者名/発表者名
      谷内利明
    • 学会等名
      電気学会,半導体電力変換研究会
    • 発表場所
      神戸ユニティー(神戸)
    • 年月日
      20110121-20110122
  • [学会発表] A New Prediction Based Digital Control DC-DC Converter2010

    • 著者名/発表者名
      黒川不二雄
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Machine Learning and Applications
    • 発表場所
      アメリカ
    • 年月日
      20101212-20101214
  • [学会発表] フィボナッチ数列を用いた3次元太陽光発電モジュール(FPM)の影を考慮した構成法2010

    • 著者名/発表者名
      須藤利文
    • 学会等名
      日本太陽エネルギー学会/日本風力エネルギー協会合同研究発表会
    • 発表場所
      日本大学(郡山)
    • 年月日
      20101104-20101105
  • [学会発表] フィボナッチ数列を用いた3次元太陽光発電モジュールの発電特性2010

    • 著者名/発表者名
      浅井裕二
    • 学会等名
      日本太陽エネルギー学会/日本風力エネルギー協会合同研究発表会
    • 発表場所
      日本大学(郡山)
    • 年月日
      20101104-20101105
  • [学会発表] CO_2 Reduction by Introducing the Small-Size EV and the FCV in Car-Sharing2010

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka, Takeuchi
    • 学会等名
      2010 Fuel Cell Seminar & Exposition
    • 発表場所
      Henry B.Gonzales Convention Center, San Antonio
    • 年月日
      20101018-20101021
  • [学会発表] Improved Auto-Tuning for Wide Input Voltage Range Digital Control Buck-Boost DC-DC Converter2010

    • 著者名/発表者名
      石橋拓
    • 学会等名
      International Conference on Electrical Machines and Systems
    • 発表場所
      Korea
    • 年月日
      20101010-20101013
  • [学会発表] Performance Characteristics of Digital Peak Current-Injected Control DC-DC Converter Using FPGA2010

    • 著者名/発表者名
      酒見隼也
    • 学会等名
      International Conference on Electrical Machines and Systems
    • 発表場所
      Korea
    • 年月日
      20101010-20101013
  • [学会発表] A New Power Control Method for Hall Thruster Using Oscillation-Mode-Map2010

    • 著者名/発表者名
      大須賀弘行
    • 学会等名
      International Astronautical Congress
    • 発表場所
      チェコ
    • 年月日
      20100927-20101001
  • [学会発表] A New Prediction Based Digital Control DC-DC Converter2010

    • 著者名/発表者名
      黒川不二雄
    • 学会等名
      International Conference on Energy Conversion Congress and Exposition (IEEE ECCE)
    • 発表場所
      アメリカ
    • 年月日
      20100912-20100916
  • [学会発表] 新しい周波数検出回路について2010

    • 著者名/発表者名
      小道義彦
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      20100902-20100903
  • [学会発表] Comparison of Energy Transportation Methods in a Hydrogen Supply System by Floating Wind Power Generation2010

    • 著者名/発表者名
      Toshifumi, Suto
    • 学会等名
      Renewable Energy 2010
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama, Yokohama
    • 年月日
      20100627-20100702
  • [学会発表] CO_2 Reduction by Introducing a Small-Size EV in Car-Sharing2010

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka, Takeuchi
    • 学会等名
      Renewable Energy 2010
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama, Yokohama
    • 年月日
      20100627-20100702
  • [学会発表] An Auto-Tuning Digital Control for Buck-Boost DC-DC Converter2010

    • 著者名/発表者名
      黒川不二雄
    • 学会等名
      International Telecommunications Energy Conference
    • 発表場所
      アメリカ
    • 年月日
      20100606-20100610
  • [学会発表] FPGA Implementation of an Efficient Digital Control Mechanism for DC-DC Converters2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Shibata
    • 学会等名
      DC Building Power Asia
    • 発表場所
      東京都港区
    • 年月日
      2010-12-13
  • [学会発表] カーシェアリングにおける小型EV導入によるCO_2削減効果2010

    • 著者名/発表者名
      武内博孝
    • 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
      機械振興会館(東京)
    • 年月日
      2010-05-28
  • [学会発表] 洋上風力発電による水素供給システムにおけるエネルギー輸送方法の検討2010

    • 著者名/発表者名
      須藤利文
    • 学会等名
      電気学会,産業電力電気応用研究会
    • 発表場所
      機械振興会館(東京)
    • 年月日
      2010-05-28
  • [学会発表] フィボナッチ数列構成による3次元太陽光発電モジュール2010

    • 著者名/発表者名
      浅井裕二
    • 学会等名
      電気学会,産業電力電気応用研究会
    • 発表場所
      機械振興会館(東京)
    • 年月日
      2010-05-28

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公開日: 2012-07-19  

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