【研究領域課題番号】19H02125 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

パワーエレクトロニクス / 直流-直流変換器 / 電気自動車 / 電動航空機

【研究成果の概要】

本研究は，近い将来に電気自動車・電動航空機など移動体への適用が期待される100 kW級の大容量半導体電力変換技術に着目し，小型・軽量化と低損失化(大容量化)を同時に実現可能な直流-直流変換器の提案を行い，その有効性・妥当性に関してミニモデルを用いた実験，およびコンピュータシミュレーションの両面から検証し，電気自動車・電動航空機の普及拡大，地球環境改善，および21世紀型省エネ社会実現に寄与することを主目的とする。その結果，良好な定常・過渡特性が得られ，同時に高効率化・高電力密度化が実現できることを明らかにした。

【研究の社会的意義】

従来，半導体電力変換器の小型・軽量化は，スイッチング周波数を増加させることで実現してきたが，本研究で検討する直流-直流変換器は，最新回路技術・制御技術を活用することで，スイッチング周波数を増加させずに小型化・軽量化を実現できる点に学術的意義が存在する。換言すると，スイッチング周波数増加に頼らずに，最新回路技術と最新制御技術で小型化・軽量化・低損失化実現を試みる点に本研究の学術的特色がある。脱炭素化社会実現に向け電気自動車・電動航空機の普及拡大は必要不可欠であり，小型・軽量化と高効率化・高電力密度化を高い次元で実現可能な本回路が果たすべき意義は大きい。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【配分額】13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)

【研究分野】電力工学・電力変換・電気機器

【研究領域課題番号】22246036 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

電気自動車 / 電気機器工学 / パワーエレクトロニクス / SAZZチョッパ / 高電力密度

【研究成果の概要】

本研究の成果の特徴は次の2点に集約される。(1)SAZZチョッパのトポロジーで、50kW出力、電力密度100kw/〓を実現した。(2)可変速駆動系システムに直列チョッパを導入する時の省エネ効果は、そのシステム構成によって幅がある。特に、電気自動車に限れば、25kw試験装置において直列チョッパの高電力密度化、軽量化により、JC08モード走行において3%以上の省エネ効果が確認された。さらに、チョッパの軽量化と直流電圧の選択によっては、10%程度の省エネの可能性が示された。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2010 - 2012

【配分額】47,840千円 (直接経費: 36,800千円、間接経費: 11,040千円)

【研究分野】制御工学

【研究領域課題番号】22246057 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

制御システム / 電気自動車 / モータ制御 / 車両運動制御 / モーションコントロール / パワーエレクトロニクス / 一充電走行距離

【研究成果の概要】

本研究では，複数の駆動用及び操舵用のモータを最適に制御することにより，電気自動車(EV)の一充電走行距離を飛躍的に伸ばすことを可能とする制御システムを開発した。さらに代表者がこれまでに開発したモータの高制御性を利用した運動制御技術を組み合わせ，安全で高効率なEVシステムを開発した。その最適な駆動方式を学術的に明らかにするために，同一車両で様々な駆動方式を公平に比較を行うことが可能な「サブユニット方式」を有する世界唯一のEVを試作した。
さらに，インホイールモータや車載モータなど機構の異なるサブユニットを複数製作し，それぞれの構成に応じた，先進安全制御技術や航続距離延長制御システムを開発した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2010-05-31 - 2014-03-31

【配分額】47,060千円 (直接経費: 36,200千円、間接経費: 10,860千円)