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2011 年度 実績報告書

ユビキタス太陽光・風力発電のための多機能モジュール集積化パワーコンバータの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21360139
研究機関東京工芸大学

研究代表者

松井 幹彦  東京工芸大学, 工学部, 教授 (30143689)

キーワード太陽光発電 / 小形風力発電 / 多機能MIC / ACモジュール / MPPT制御 / 単独運転防止 / 電気二重層コンデンサ / フライホイール
研究概要

最終年度であるH23年度は、MIC(モジュール集積化コンバータ)のソフトウェア、ハードウェアに亘り、全て研究室内製により作り上げることを目的として、回路製作とシステム課題の解決を推進した。
1.多機能MICの試作と評価に関して:(1)卓上プリント基板加工機を駆使してセンサ部、インターフェース部、電源部などの最適な基板パターンを実現した。(2)処理速度やA/Dポート数等の条件により今後用いる標準CPUボードとして、アルファプロジェクト社のAP-SH2A-4Aボードを選定し、単相PWM、電流制御などの基本機能をC言語により実装した。しかし、未だにPWMパルスの出力がデューティー比によって安定しないなどの不具合があり、今後さらに調整を要する。(3)太陽電池またはバッテリからEDLC(電気二重層キャパシタ)への充電用チョッパ回路を作成し、初期充電用回路を製作した。今後、チョッパ回路により電流制御を行ない、パワーの転送を実現する。
2.MICの制御方式などシステム的な課題に関して:(4)多数台MICを並列運転する場合に互いに干渉せずかつライドスルー能力を備えるAIM(単独運転防止法)として「ローカル負荷との共振Q値を能動的に制御する単独運転防止方式」を考案し、一時は特許申請を目指したが、ライドスルー機能の設計の点で考察不十分であるため、未だに思考実験の段階である。今後シミュレーション、実験装置への実装を経て、アイデアの有効性を顕彰する必要がある。(5)海外の研究協力者である西安理工大学のSun Xiangdong教授とは連絡を取り合い、成果として「即応性に優れ安定度の高い実用的なディジタルPLL」に関して、IEEE-IESに論文が1報掲載された。また、「偶数高調波を利用して確実に単独運転を検出できる新しいAIMの方式」についてIEEEの国際会議に1件報告した。
以上のように、最終年度でありながら、目的としたMICを完成させるに至っていない。しかし、部分的には完成しており、期間終了後のH24年度も引き続いて本研究を継続する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Analisis and design of a digital phase-locked loop for single-phase grid-connected power conversion systems2011

    • 著者名/発表者名
      Qi Zhang, Xiang-Dong Sun, Yan-Ru Zhong, Mikihiko Matsui, Bi-Ying Ren
    • 雑誌名

      IEEE Trans.on IE

      巻: 58 ページ: 3581-3592

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Research on an novel active anti-islanding method based on positive feedback of even harmonic current disturbance2011

    • 著者名/発表者名
      Qi Zhang, Xiangdong Sun, Yanru Zhong, Biying Ren, Mikihiko Matsui
    • 雑誌名

      IEEE Power Engineering and Automation Conference (PEAM) 2011 Conference Records

      巻: 1 ページ: 22-25

    • 査読あり
  • [学会発表] 自然エネルギーの可能性とパワーエレクトロニクスへの期待2011

    • 著者名/発表者名
      松井幹彦
    • 学会等名
      浜松地域パワーエレクトロニクス事業化研究会技術講習会
    • 発表場所
      浜松産業創造センター(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-27
  • [学会発表] 環境エネルギー有効利用技術(パワーエレクトロニクスによる省エネルギー化技術)2011

    • 著者名/発表者名
      松井幹彦
    • 学会等名
      厚生労働省訓練技法開発研修電気エネルギー制御科対応基礎研修
    • 発表場所
      職業能力開発総合大学校(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-20
  • [学会発表] 事例報告新科設立時の取組・新科の現状と今後の目標2011

    • 著者名/発表者名
      松井幹彦
    • 学会等名
      厚生労働省訓練技法開発研修電気エネルギー制御科対応基礎研修
    • 発表場所
      職業能力開発総合大学校(招待講演)
    • 年月日
      2011-05-20
  • [図書] 電気自動車の最新制御技術第2章小型電気自動車用IPMモータ制御技術2011

    • 著者名/発表者名
      森本雅之、松井幹彦, ほか
    • 総ページ数
      94-104
    • 出版者
      株式会社エヌ・ティー・エス

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公開日: 2013-06-26  

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