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2012 年度 実績報告書

高効率高電力密度チョッパによる可変速駆動系の省エネルギー化の研究

研究課題

研究課題/領域番号 22246036
研究機関横浜国立大学

研究代表者

河村 篤男  横浜国立大学, 工学研究院, 教授 (80186139)

研究分担者 藤本 博志  東京大学, 新領域創成科学研究科, 准教授 (20313033)
藤本 康孝  横浜国立大学, 工学研究院, 准教授 (60313475)
下野 誠通  横浜国立大学, 工学研究院, 助教 (90513292)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード電気自動車 / 電気機器工学 / パワーエレクトロニクス
研究概要

(1) 2象限SAZZチョッパ回路高電力密度装置の実現:これまでの研究において獲得した4象限SAZZチョッパの基礎データを基にして、部品点数を減らした、新しいトポロジーに基づく45kVAの出力容量で入力300V、出力150~400Vの2象限SAZZチョッパを試作した。電力密度を20~30kw/l、効率は98%を達成。本研究で新たに試作した実験機には制御ループを付加。特に、力行から回生モードに推移する領域の制御に重点を当てて制御系を設計した。
(2) 超高電力密度チョッパの試作:連携研究員として、Prof. Martin Pavlovskyが2012年4月から2012年9月まで横浜国立大学に滞在し、新しい高電力密度チョッパの設計を行った。90kw/l以上を目標に新しいトポロジーを検討し、この試作機は上記(1)で用いた。2種類の試作機を製作し、1つ目は100kw/l、2つ目は50kw/lを達成した。
(3) 直列チョッパ実装用可変速駆動装置によるJC08モード走行模擬試験:直列チョッパ実装用可変速駆動装置を用いて、上記(1)および(2)のチョッパと組み合わせ、PWM,擬似PAMおよびPAMインバータ駆動での特性を実測した。
(4) KAST-EVでの各種試験:提案する手法を確認する手段として、申請者が別プロジェクトで製作した電気自動車(KAST-EV、直列チョッパ駆動方式)に、本プロジェクトで新規創設したチョッパを用いて、各種試験を行い、直列チョッパ提案手法の電気自動車への適用の効果について検討した。
(5)本研究を通じて得られた成果を他分野へ展開する可能性を検討した。〔連携研究者〕ノルウェー工科大学 非常勤講師 グイディ・ジュセッペ(Guidi Giuseppe)SAZZチョッパ回路の制御の研究

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (15件)

  • [雑誌論文] Four-wheel Driving-force Distribution Method for Instantaneous or Split Slippery Roads for Electric Vehicle2013

    • 著者名/発表者名
      Kenta Maeda, Hiroshi Fujimoto, Yoichi Hori
    • 雑誌名

      Automatika

      巻: Vol.54, No.1 ページ: p.103-113

    • DOI

      10.1109/AMC.2012.6197053

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of Sideslip and Roll Angles of Electric Vehicles Using Lateral Tire Force Sensors Through RLS and Kalman Filter Approaches2013

    • 著者名/発表者名
      K. Nam, S. Oh, Hiroshi Fujimoto, and Yoichi Hori
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Industrial Electronics

      巻: Vol.60, No.3 ページ: p.988-1000

    • DOI

      10.1109/TIE.2012.2188874

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coping with Poor Dynamic Performance of Super-Junction MOSFET Body Diodes2013

    • 著者名/発表者名
      M. Pavlovsky, G. Guidi, A. Kawamura
    • 雑誌名

      IEEJ Journal of Industry Applications

      巻: Vol. 2, No. 4 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Buck / Boost Dc-Dc Converter Topology with Soft Switching in Whole Operating Region2013

    • 著者名/発表者名
      M. Pavlovsky, G. Guidi, A. Kawamura
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Power Electronics

      巻: 未定(accepted) ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assessment of Coupled and Independent Phase Designs of Interleaved Multiphase Buck/Boost Dc-Dc Converter for EV Power Train2013

    • 著者名/発表者名
      M. Pavlovsky, G. Guidi, A. Kawamura
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Power Electronics

      巻: 未定(accepted) ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 瞬間低μ路での駆動力維持を目的としたインホイールモータ搭載電気自動車の前後輪駆動力配分法2012

    • 著者名/発表者名
      前田健太, 藤本博志, 堀 洋一
    • 雑誌名

      機械学会論文集C編

      巻: Vol.78, No.794 ページ: p.3383-3392

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lateral Stability Control of In-wheel-motor-driven Electric Vehicles Based on Sideslip Angle Estimation Using Lateral Tire Force Sensors2012

    • 著者名/発表者名
      K. Nam, Hiroshi Fujimoto, and Yoichi Hori
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Vehicular Technology

      巻: Vol.61, No.5 ページ: p.1972-1985

    • DOI

      10.1109/TVT.2012.2191627

    • 査読あり
  • [学会発表] 電気自動車への弱め界磁制御の適用と直列チョッパ方式での効率比較2013

    • 著者名/発表者名
      細山田 悠,河村 篤男
    • 学会等名
      平成25年電気学会産業応用部門産業計測制御/メカトロニクス制御合同研究会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20130307-20130308
  • [学会発表] 電気自動車の高効率化を目指した最小THDPAM制御方式の評価2013

    • 著者名/発表者名
      石田 圭佑, 河村 篤男
    • 学会等名
      平成25年電気学会産業応用部門産業計測制御/メカトロニクス制御合同研究会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20130307-20130308
  • [学会発表] 二足歩行ロボットにおける足裏の滑りを利用した方向転換制御の一考察2013

    • 著者名/発表者名
      三宮 哲志,元井 直樹,河村 篤男
    • 学会等名
      平成25年電気学会産業応用部門産業計測制御/メカトロニクス制御合同研究会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20130307-20130308
  • [学会発表] パルス負荷及びHigh-Low運転に対応するDCチョッパの出力電圧ロバスト制御2013

    • 著者名/発表者名
      石田 翔也, 河村篤男, 譲原 逸男, 高柳 敦, 大間 亮
    • 学会等名
      平成25年電気学会産業応用部門産業計測制御/メカトロニクス制御合同研究会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20130307-20130308
  • [学会発表] ハイブリッド鉄道車両のコスト低減を目指した燃料電池運用方法の研究2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤 智昭,元井 直樹,河村 篤男
    • 学会等名
      平成25年電気学会産業応用部門産業計測制御/メカトロニクス制御合同研究会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20130307-20130308
  • [学会発表] 零電圧スイッチング制御によるデュアルアクティブブリッジDC-DCコンバータの高効率化に関する一考察2013

    • 著者名/発表者名
      松田 朋浩,河村 篤男,Giuseppe Guidi
    • 学会等名
      平成25年電気学会産業応用部門産業計測制御/メカトロニクス制御合同研究会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20130307-20130308
  • [学会発表] Range Extension Control System for Electric Vehicle Based on Searching Algorithm of Optimal Front and Rear Driving Force Distribution2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Fujimoto, S. Egami, J. Saito, and K. Handa
    • 学会等名
      The 38th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society(IEEE IECON 2012)
    • 発表場所
      Montreal,Canada
    • 年月日
      20121025-20121028
  • [学会発表] Review of Traction and Braking Control for Electric Vehicle2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Fujimoto, J. Amada, and K. Maeda
    • 学会等名
      The 8th IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference(IEEE VPPC2012)
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      20121009-20121012
  • [学会発表] 大電力チョッパ回路の方式別損失分析評価2012

    • 著者名/発表者名
      弦田 幸憲,河村 篤男
    • 学会等名
      平成24年電気学会産業応用部門大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20120821-20120823
  • [学会発表] 電気自動車駆動系における双方向昇降圧チョッパの出力電圧最適化とその実験的評価2012

    • 著者名/発表者名
      武田 将史,元井 直樹,河村 篤男
    • 学会等名
      平成24年電気学会産業応用部門大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20120821-20120823
  • [学会発表] 高効率絶縁型DC-DCコンバータの試作とその評価2012

    • 著者名/発表者名
      松田朋浩,Giuseppe Guidi,河村篤男,今久保知史,平尾俊幸,軸丸武弘
    • 学会等名
      平成24年電気学会産業応用部門大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20120800
  • [学会発表] 水素燃料電池の高寿命化を目指したハイブリッド鉄道車両の評価シミュレーションの構築2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤智昭,河村篤男
    • 学会等名
      平成24年電気学会産業応用部門大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20120800
  • [学会発表] 状況に応じて昇圧・非昇圧の切り替えが可能なEV用チョッパ回路に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      遠藤可奏,河村篤男
    • 学会等名
      平成24年電気学会産業応用部門大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20120800
  • [学会発表] Advanced Safety Range Extension Control System for Electric Vehicle with Front-and Rear-active Steering and Left-and Right-force Distribution2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Fujimoto, and H. Sumiya
    • 学会等名
      The 2012 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM)
    • 発表場所
      Kaohsiung, Taiwan
    • 年月日
      20120711-20120714
  • [学会発表] Practical Control Strategy to Apply Soft Switching to EV Power Flow Control System2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Tsuruta, and A. Kawamura
    • 学会等名
      The 7th International Power Electronics and Motion Control Conference-ECCE Asia (IPEMC 2012)
    • 発表場所
      Harbin,China
    • 年月日
      20120602-20120605

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公開日: 2014-07-24  

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