研究紹介
電力変換システム工学研究室で進めている研究活動の，ほんの一部を紹介します。
SiCパワーモジュールの誤動作防止技術
SiC MOSFETは高耐圧・低損失で大電力用途への応用が期待されますが，1チップの電流容量が小さく，複数チップの並列接続が必要です．本研究では，並列接続時に生じる特有の誤動作のメカニズム解明と，それを抑制する配線パターンの設計技術の開発に取り組んでいます．
高周波低損失トランス
MHz帯の電源の小型化・高電力密度化に向けて、リッツ線変圧器の低損失化を研究しています。一次・二次巻線を格子状に交互配置するFIIWでは、各巻線を反対方向の電流が対称に取り囲みます。この対称性により、巻線内の磁界分布を自身の電流だけが作る内部磁界分布に近づけ、外部近接効果による損失を抑えます。磁界解析と試作機の測定でその効果を検証し、5 MHzでの単位長さあたりの交流抵抗を、重ね巻きに対して約71％低減しました。
ハイブリッド型高速DC遮断器
電気自動車のバッテリは高速給電・航続距離の延長のために高電圧化が進んでいます。高電圧直流システムでは、短絡事故時に過大な電流が流れ、火災の危険があります。本研究では、短絡電流の高速検知・制限機能をもつ直流遮断技術の開発に取り組んでいます。
有効電力直接制御（D-EPC）
LLCは小型高効率なコンバータトポロジーとして知られていますが，負荷変動によって動作が安定しないことから適用可能なアプリケーションが限られています．そこで，本研究では負荷変動の大きいデータセンターにも使えるような制御方法を開発しています．
磁界結合方式無線電力伝送システム
従来のシステムより高効率かつ利便性の高い無線電力伝送システムを実現するための回路方式や制御技術についての研究を行っています。上図システムについての論文はこちら。
EV用超高電力密度GaNインバータ
次世代電気自動車への利用が期待されるインホイールモータを駆動するための小型・高放熱・高電力密度を実現した三相GaNインバータの開発を行っています。
積層集積磁気デバイス
回路全体に占める磁気部品の割合が多く高電力密度化が妨げられています．電源回路には複数の磁気部品が搭載されておりこの問題はより深刻になります．これを解決するために複数の磁気部品を一体化する積層集積磁気デバイスの研究を行っています．
SRモータ駆動法の開発
ハイブリッド車で用いられるモータは、レアアースを多用するため、安定供給が心配されています。そこで、本研究ではレアアースを用いないSRモータに着目し、SRモータをハイブリッド車に用いるために必要な新しい駆動制御技術を研究しています。