太陽電池と蓄電池を併用する小型電気自動車の制御に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650289
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 木村 軍司 東京都立大学, 工学研究科, 教授 (10087215)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大里 正人 東京都立大学, 工学研究科, 助手 (30209233) ; 土屋 淳一 東京都立大学, 工学研究科, 助手 (70155406) ; 清水 敏久 東京都立大学, 工学研究科, 助教授 (30254155)
• Keywords: 電気自動車 / 太陽電池 / 蓄電池 / コンバータ / 高効率 / リラクタンスモータ / 有限要素法

Research Abstract

電気自動車は、省石油や環境問題解決のために、実用化を促進する必要がある。本研究では、近距離を低速で走る、安価な小型電気自動車を対象としている。そのため、積載する蓄電池を少なくして軽量化し、屋根には太陽電池セルを張りつけ、両方の電源を併用する。省エネルギータイプの電気自動車において、高効率な制御装置を開発することを目的とした。平成13年度は、研究の2年目として、以下の研究を行なった。
1.小型電動機の制御に関する研究
従来方式の誘導機を用いた電気自動車では、負荷が変動すると速度が変動してしまう問題があった。本研究では、高価な速度センサを使用しない、新しい「速度センサレス制御」を開発した。電流位相を測定して速度推定を行い、駆動周波数を演算する手法である。そして、従来はその制御が難しかった低速での動作を明らかにし、新しいV/f制御により低速での駆動を可能とした。
2.リラクタンスモータに関する研究
電気自動車用モータとして、現在、高性能な希土類永久磁石モータが開発されているが、高価である。構造が簡単で安価なリラクタンスモータの使用で、ある程度の性能が得られれば、実用上大きなメリットとなる。本研究では、有限要素法を用いて、リラクタンスモータの形状を検討した。トルクリップルの低減を目的として、各種試作してその特性を検討した。その結果、トルクリップルは、フラックスバリアが4層の時に、最も小さくなることがわかった。

Research Products

• [Publications] 土屋淳一 ほか: "小型誘導機の低速駆動におけるV/f一定制御の検討"電気学会回転機研究会資料. RM-01-65. 19-24 (2001)
• [Publications] Junichi TSUCHIYA ほか: "The Thrust Characteristics of the MM-type Surface Motor using the Attraction Force and the Repulsion Force"Proceedings of the International Conference on Electrical Engineering(ICEE'01). Vol.3. 1311-1314 (2001)
• [Publications] 土屋淳一 ほか: "シンクロナスリラクタンスモータのフラックスバリアの層数とトルクリプルに関する検討"平成13年電気学会産業応用部門大会講演論文集. Vol.2 No.105. 649-650 (2001)
• [Publications] Junichi TSUCHIYA ほか: "A Study on Torque Ripple Reduction of Synchronous Reluctance Motor"Proceedings of IEEE PEDS 2001. Vol.2. 452-455 (2001)
• [Publications] 土屋淳一 ほか: "シンクロナスリラクタンスモータのトルクリプルに関する検討"電気学会回転機研究会資料. RM-01-166. 33-38 (2001)
• [Publications] Junichi TSUCHIYA ほか: "Mover Structure and Thrust Characteristic of Moving-Magnet-type Surface Motor"Proceedings of IEEE IECON 2001. Vol.3. 1469-1474 (2001)