電池電力貯蔵システムへの適用を目的としたコンデンサ絶縁型直流—直流変換器の研究

项目来源

日本学术振兴会基金(JSPS)

项目主持人

萩原 誠

项目受资助机构

東京科学大学

立项年度

2025

立项时间

未公开

项目编号

25K01211

研究期限

未知 / 未知

项目级别

国家级

受资助金额

18590000.00日元

学科

電力工学関連

学科代码

未公开

基金类别

基盤研究(B)

关键词

パワーエレクトロニクス ; 直流—直流変換器 ; コンデンサ絶縁 ;

参与者

未公开

参与机构

東京科学大学,工学院

项目标书摘要:Outline of Research at the Start:地球環境改善と脱炭素化社会実現の観点から,再生可能エネルギー導入に対する期待が高まり続けている。本研究は,再生可能エネルギーの主力電源化に伴い需要拡大が期待される直流電圧1500 V,変換器容量数100 kW級の半導体電力変換技術(パワーエレクトロニクス)に着目し,大容量化・小型軽量化・高制御性・高効率/高電力密度化を同時に実現可能な新コンデンサ絶縁型直流—直流変換器の解析,実験検証,および他方式との比較を行い,SDGsの目標である産業と技術革新の基盤の生成,クリーンエネルギーの実現,および脱炭素化社会実現に寄与することを主目的とする。

  • 排序方式:
  • 1
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  • 1.Analysis and Performance of Non-Isolated DC-DC Converter With Single Auxiliary Chopper Circuit

    • 关键词:
    • Choppers (circuits); Inductors; Voltage; Low voltage; DC-DC powerconverters; Voltage control; Switching frequency; High-voltagetechniques; Costs; Topology; Auxiliary converter; nonisolated dc-dcconverters;BIDIRECTIONAL CHOPPER; ENERGY
    • Hamdan, Nour A. K.;Hagiwara, Makoto
    • 《IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS》
    • 2025年
    • 40卷
    • 11期
    • 期刊

    This article focuses on a nonisolated dc-dc converter with main and auxiliary converters intended for railway applications. The conventional auxiliary converter is composed of multiple chopper circuits and it can effectively reduce the inductance value and ripple current simultaneously, which is beneficial for power converters utilized in onboard moving train cars. Meanwhile, it suffers from high costs, large losses, and low reliability due to many power devices used in the auxiliary converter. To solve this problem, this article proposes a nonisolated dc-dc converter with a single auxiliary chopper circuit with a focus on control, power/efficiency analysis, and performance. The validity of control and analysis is verified using a downscaled experimental setup under both steady and transient states. Further, comparisons with existing circuits in terms of losses, efficiency, and peak inductor current are carried out to show the superiority of the proposed converter.

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