燃料電池用電力変換器の高効率化及び最適運転システムに関する研究
燃料电池功率变换器高效优化运行系统研究
基本信息
- 批准号:09J02532
- 负责人:
- 金额:$ 0.45万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2009
- 资助国家:日本
- 起止时间:2009 至 2010
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
地球温暖化などエネルギー消費に関する環境問題の解決には,クリーンなエネルギーの利用とエネルギーの有効利用にある。クリーンエネルギーのひとつとして,燃料電池が挙げられる。その燃料電池を様々な用途に使うために,電力の供給先が必要とする電圧値に変換する電力変換器(コンバータ)が必要である。特に,燃料電池を家庭用に用いる場合,燃料電池の直流を家庭用の交流に変換するDC-ACコンバータが必要となる。このコンバータの小形化・高効率化が燃料電池の実用化の課題である。更に,燃料電池は電流リプルが大きい場合,変換効率の低下,寿命の低下などの特性劣化を引き起こす。従って,電力変換器において,燃料電池からの入力電流リプルを低減させることが求められる。本研究では,燃料電池用DC-ACコンバータにおいて,入力電流リプルを低減させる手法の検討を行った。報告者らは,パルスリンク方式という新しい回路方式を提案してきた。そのパルスリンク方式DC-ACコンバータにおいて,入力電流リプルを低減するための最適な回路パラメータを考察した。その結果,提案回路に挿入されている直列LC回路のインダクタンス値によって,入力電流リプルが大きく依存することを確認した。更に,インダクタンス値の小さい領域において入力電流リプルが低減することを確認し,その低減メカニズムを調べた。その結果,スイッチング周期内において,インダクタに流れる電流の時間変化が零になる電流保持モードにおいて入力電流リプルが低減することを見つけ出した。そして,電流保持モードにおける動作解析を行い,入力電流リプル低減メカニズムを示した。解析結果は実験結果と良好な一致が見られた。電流保持モードは,回路パラメータの値が小さくてよく,従来の提案手法よりも10分の1程度でよい。従って,効率を維持したまま,提案回路の更なる小形化へ改善できた。
The earth warming な ど エ ネ ル ギ ー consumption に masato す る environment problems の に は, ク リ ー ン な エ ネ ル ギ ー の using と エ ネ ル ギ ー の a sharper use に あ る. Youdaoplaceholder0 リ ギ エネ エネ ギ ギ ひと ひと と と て て て, fuel cell が挙げられる. そ の fuel cell を others 々 な USES に to う た め に, power supply の が necessary first と す る electric 圧 numerical に variations in す る power - changer (コ ン バ ー タ) が necessary で あ る. に, fuel cell を family using に い る occasions, fuel cell の DC を families communicate in の に variations in す る DC - AC コ ン バ ー タ が necessary と な る. The topic of <s:1> コ コ バ バ タ タ the miniaturization and high-efficiency が fuel cell <s:1> practical application <e:1> is である. In more cases, に, when the <s:1> current of the fuel cell リプ is リプ and が is が, the conversion efficiency <e:1> is low, the service life is also low, な <s:1> and <s:1> characteristics deteriorate を, which leads to and す す. 従 っ て, power - changer に お い て, fuel cell か ら の into force current リ プ ル を low cut さ せ る こ と が o め ら れ る. This study で は, fuel cell with DC - AC コ ン バ ー タ に お い て, current into force リ プ ル を low cut さ せ る gimmick の 検 line for を っ た. The reporter is ら た,パ スリ スリ スリ <s:1> <s:1> mode と う う new <s:1> circuit mode を proposal て て た た. そ の パ ル ス リ ン ク way DC - AC コ ン バ ー タ に お い て, current into force リ プ ル を low cut す る た め の optimum な loop パ ラ メ ー タ を investigation し た. そ の as a result, the proposed circuit に scions into さ れ て い る inline LC circuit の イ ン ダ ク タ ン ス numerical に よ っ て, current into force リ プ ル が big き く dependent す る こ と を confirm し た. More に イ ン ダ ク タ ン ス numerical の small さ い field に お い て into force current リ プ ル が low cut す る こ と を confirm し, そ の low cut メ カ ニ ズ ム を adjustable べ た. そ の results, ス イ ッ チ ン グ cycle に お い て, イ ン ダ ク タ に flow れ る current の time variations change が zero に な る current keep モ ー ド に お い て into force current リ プ ル が low cut す る こ と を see つ け out し た. Youdaoplaceholder0 て て, current holding モ そ ドにおける ドにおける action analysis を line メカニズムを, input current リプ ドにおける low メカニズムを indicates た た. Analysis results と experimental results と good な consistent が see られた. Current keep モ ー ド は, loop パ ラ メ ー タ の numerical が small さ く て よ く, 従 proposals to の gimmick よ り も 10 の 1 degree で よ い. Youdaoplaceholder0, efficiency を maintains で たまま, proposal loop <s:1> is further なる miniaturized へ improves で た た.
项目成果
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