2017 Fiscal Year Annual Research Report
Realization of Sustainable Green Society Through 99.9% Class Efficiency Electric Power Conversion
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17H06147
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
河村 篤男 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (80186139)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤本 康孝 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (60313475)
下野 誠通 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (90513292)
辻 隆男 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00432873)
小原 秀嶺 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 助教 (50772787)
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| Project Period (FY) |
2017-05-31 – 2022-03-31
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| Keywords | パワーエレクトロニクス / 電力変換効率 / 電気機器 / 部分電力変換 / マイクログリッド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度の要約は、以下のようにまとめられる。変換効率99.9％級の単相インバータの実現のための理論解析、実現手法（回路、制御手法）を検討し、試作一号機を設計製作し、厳密な測定系ではない状態で仮データとしての効率を測定した。次に、高効率測定系を準備し、さらに、３相インバータ実現のための準備を開始した。
（１）変換効率99.9％級単相インバータ技術の実現の項目に関しては、5kWインバータで効率99.9％級かつ電力密度5kW/リットルを実現するための試作を実施した。まず、理論的な変換効率の式を再検討して理論効率式の精度を向上させた。次に、実現方法を検討し、この理論式に基づき、多段チョッパ回路で99.9％級の交流半波を目指し、これに高効率折り返し回路を接続し、最終段で交流電圧を出力できる試作機を設計した。さらに、設計試作の第一号機として、SiCデバイスをPCB基盤に実装したものを作成した。半波交流波形の出力合成のために、デッドビート制御を適用し、直流電圧が100V程度の時、波形歪の小さい交流正弦波が出力できることを実験した。その結果、提案方式の基本動作を実現できることを実証した。直流電圧を450V程度まで上昇させ、DC-DCチョッパ部のオープンループ動作時に効率を測定した。仮の最大高効率として、99.8％を実測したが、これを折り返し回路で交流に変換できると仮定して、その折り返し回路の損失が零ならば、直流から交流への変換効率が99．6％程度になることを確認した。精密な効率測定系の構築に関しては、測定器を購入して準備を開始した。
（２）変換効率99.9％級三相インバータ技術の実現の項目に関しては。三相インバータの回路方式の検討を行った。現段階では、単相インバータを複数台並列接続にするか、3相インバータを新規設計するかを検討中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ほぼ計画通りに研究が進行しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り、順調に進展しているので、今年度も予定通りに、研究を遂行する。
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