Output Power Control of Unidirectional Isolated AC-DC Converter for High-Power and Medium-Voltage Applications

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。

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。