2022 Fiscal Year Annual Research Report
Output Power Control of Unidirectional Isolated AC-DC Converter for High-Power and Medium-Voltage Applications
| Project/Area Number |
22J13863
|
|---|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
武道 宏平 名古屋工業大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-22 – 2024-03-31
|
| Keywords | パワーエレクトロニクス / 絶縁型AC-DCコンバータ / 電力変換器 / 急速充電器 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
脱炭素社会実現に向けて，世界的に電気自動車(EV)が普及している。EVにおいては，充電時間をガソリン車の給油と同程度とするために高出力急速充電器が社会に求められている。高出力急速充電器には，大電力の小型高効率絶縁型AC-DCコンバータの開発が必要となる。本研究では，大電力の小型高効率絶縁型AC-DCコンバータとして，高電圧電源からEVのバッテリへ電力送電できる大電力・高電圧用単方向絶縁型AC-DCコンバータを提案する。提案回路は，一次側は高耐圧電力変換器のMMxC(Modular Matrix Converter)，二次側はキャパシタをダイオードに並列接続したダイオード整流回路でそれぞれ構成される。本研究では，提案回路の電力制御法を理論と実験により確立する。電力制御法は，送電電力を調整する制御であり，急速充電器に必要な機能である。
本年度は，提案回路の出力電力制御法を理論，シミュレーション，実験により確立した。出力電力制御法として，高周波電圧周波数変化による方法と高周波電圧実効値変化による方法の2種類が考えられる。高周波電圧実効値変化による方法は，高周波電圧において，波高値を小さくする方法と零電圧区間を発生する方法の2種類がある。高周波電周波数変化による方法においては，理論導出，シミュレーション，実験まで実施し，基本特性を明らかにした。高周波電圧実効値変化による方法の2種類の制御法では，それぞれの方法において，理論導出，シミュレーション，実験を実施し，国際会議で発表した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
提案回路の出力電力制御法を当初の計画の理論，シミュレーションを実施し，さらに実験まで実施できた。また，その成果を1件の国内学会，3件の国際会議で発表できた。以上から，「おおむね順調に進展している」とした。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今年度は以下の２項目の実施を計画している。
研究項目1.高電圧の単方向絶縁型AC-DCコンバータの出力電力制御の確立では，2022年度実施した電力制御理論の実験特性から，2種類の電力制御法の特徴を明らかにする。当初の研究計画からさらに発展させた内容として，電気自動車のCCCV(Constant Current Constant Voltage)充電へ対応させるための制御法として，高電圧の単方向絶縁型AC-DCコンバータの負荷電圧変化時の一定電流制御を実施する。これは，昨年度実施した電力制御法の応用で実現できると考えている。
研究項目2.三相絶縁型AC-DCコンバータの回路構成と制御法の確立では，高周波電圧周波数と高周波電圧実効値による出力電力制御法を理論とシミュレーションにより確立し，実験で実験特性を明らかにする。
|
Research Products
(4 results)
