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J-GLOBAL ID：201902218214306136   整理番号：19A1861277

双方向絶縁形DC-DCコンバータ(750V, 100kW, 20kHz)の効率改善と過渡特性

Efficiency Improvement and Transient Characteristics of the 750-V, 100-kW, 20-kHz Bidirectional Isolated DC-DC Converter

著者 (2件)： 羽根田崚 (東京工業大学 工学院 電気電子系) ,  赤木泰文 (東京工業大学 工学院 電気電子系)
資料名： 電気学会論文誌 D  (IEEJ Transactions on Industry Applications)
巻： 139  号： 7  ページ： 657-664(J-STAGE)  発行年： 2019年 
JST資料番号： X0451A  ISSN： 0913-6339  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 本論文は,SBDと一体化した最新の1.2kV,400A SiC-MOSFET 4-in-1モジュールを用いた750V,100kW,20kHz双方向絶縁形デュアルアクティブブリッジ(DAB)dc-dcコンバータについて述べる。電力変換効率と過渡特性に焦点を合わせた。このdc-dcコンバータは,効率改善を目的として,連続運転と間欠運転とを適切に切り替えられるることで特徴付けられる。間欠運転は,連続運転よりも部分負荷に対して効率的な電力変換を達成する。しかし,間欠運転はコンバータにおいて正負でピーク電流が異なってしまう可能性があり,結果としてスイッチング損失量の増加をもたらす。本論文は,間欠運転のための高度制御法を紹介し,電力変換効率を改善する。この高度制御法により電力変換効率を22kWで以前の方法での98.4%から98.6%まで改善することを実験結果により明らかにする。100kWでの連続運転における電力変換効率はSBDなしの以前の四つの2-in-1モジュールを使用する場合で98.3%であるが,二つの4-in-1モジュールを使用する場合では98.9%に改善される。-100kWから100kWへの電力反転が1msの時間間隔内で起こるとき,連続運転と間欠運転との切り替え時でさえ直流偏磁が発生しないことを実験的過渡特性により示した。最後に,このdc-dcコンバータは25μsの短い時間間隔内で-100kWから100kWへの高速電力反転性能を得られることを検証する。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *DC-DCコンバータ ,  双方向回路 ,  *効率化 ,  *過渡応答 ,  断続運転 ,  炭化ケイ素 ,  MOSFET ,  エネルギー変換効率 ,  部分負荷 ,  スイッチング損失 ,  連続運転 ,  *改変
準シソーラス用語： *双方向DC-DCコンバータ ,  高効率化 ,  過渡特性 ,  間欠的運転 ,  SiC MOSFET ,  *電力変換効率

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分類 (1件)： 電力変換器  (NB08030B)

引用文献 (14件)：

• (1) R. W. D. Doncker, D. M. Divan, and M. H. Kheraluwala: “A three-phase soft-switched high-power-density dc/dc converter for high-power applications”, IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. 27, No. 1, pp. 63-73 (1991)
• (2) M. H. Kheraluwala, R. W. Gascoigne, D. M. Divan, and E. D. Baumann: “Performance characterization of a high-power dual active bridge dc-to-dc converter”, IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. 28, No. 6, pp. 1294-1301 (1992)
• (3) S. Inoue and H. Akagi: “Operating voltage and loss analysis of a bi-directional isolated dc/dc converter”, IEEJ Trans. Ind. Appl., Vol. 127, No. 2, pp. 189-197 (2007) (in Japanese)
• 井上重徳・赤木泰文:「双方向絶縁形DC/DCコンバータの動作電圧と損失解析」, 電学論D, Vol. 127, No. 2, pp. 189-197 (2007)
• (4) T. Yamagishi, H. Akagi, S. Kinouchi, Y. Miyazaki, and M. Koyama: “A 750-V, 100-kW, 20-kHz bidirectional isolated dc/dc converter using SiC-MOSFET/SBD modules”, IEEJ Trans. Ind. Appl., Vol. 134, No. 5, pp. 544-553 (2014) (in Japanese)

タイトルに関連する用語 (5件)： 双方向 ,  絶縁 ,  コンバータ ,  効率改善 ,  過渡特性