Maximizing efficiency of bi-directional inductive power transfer system for electric vehicles

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本年度では，下記の項目を明らかにした。①H2V/V2Hに適した双方向非接触給電の回路方式②H2V/V2H向け双方向非接触給電に適した電力変換器及び制御法項目①に関して，これまでに様々な回路方式が提案されているが，同一条件での検討がなされておらず，適切なものが明らかになっていなかった。そこで，前年度の続きとして今年度は，回路素子への負担に関する特性を理論解析により明らかにし，実験による比較も行った。その結果，キャパシタをコイルに対して，一次側二次側共に直列に接続する方式がもっとも効率面で優れることを明らかにした。今後，この成果をまとめ，学術論文誌に投稿する予定である。項目②に関して，2点の成果を得ることができた。(a)ソフトスイッチング動作を考慮したシステム効率の最適化　(b)補助バッテリ充電まで考慮したマルチポートコンバータの提案(a)について，無効電流を用いるスイッチング時の電磁ノイズを低減するソフトスイッチング技術と無効電流を抑える双方向非接触給電システムの高効率化の両立は難しい。そこで，理論解析結果を視覚的に表すことで，結果の理解を容易にすることで，両立を達成させた。こちらに関する成果は，国際的なオープンアクセスジャーナルのWEVJに掲載され，国際会議WOW2020にオークランド大学との国際共著として投稿し，アクセプトされた。(b)について，非接触給電EVにおいて，補助バッテリを充電する場合，ワイヤレスでEV側に送られてきた電力を一度，メインバッテリに充電する必要があった。この構造は電力変換段数が多いため，部品コスト及び効率の面で優れていない。そこで，複数の出力をもつマルチポートコンバータを提案し，部品コストを抑えることに成功した。本成果は国際会議IFEEC2019で発表を行った。効率に関する検討は今後行う予定である。