マルチポートコンバータの研究Multiport Converter

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 太陽電池の出力電力は天候に依存した不安定なものであるため、蓄電池等を併用して電力を平準化することが一般化しつつあります。しかし、複数の電源から構成される多電源システムでは電源と同数のコンバータが必要なるためシステムが複雑化する傾向にあります。

 当研究室では複数台コンバータの一体化を可能とする各種のマルチポートコンバータの開発を行っています。マルチポートコンバータは幾つかの汎用コンバータの類似回路部分を共有させることで導出することができます。回路素子を共有させつつ複数のコンバータを一体化できるため部品点数を削減できるのみならずコンバータの台数削減も可能なため、従来の電源システムと比較して飛躍的な簡素化ならびに低コスト化を実現できる可能性を秘めています。

 Photovoltaic (PV) systems containing rechargeable batteries, for example, need multiple power converters in proportion to the number of power sources; a converter for PV panel control and charge-discharge regulator for batteries.
We are working on multi-port converters that integrate multiple converters. Multi-port converters are derived by sharing some circuit components among conventional converters. Multi-port converters can reduce not only the number of converters but also circuit component counts, potentially realizing dramatical cost reduction and system simplification.

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マルチポートコンバータによるシステムの簡素化

System simplification by multi-port converter

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マルチポートコンバータによる電動車両電源システムの簡素化
Simplification of EV power system by multi-port converter

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磁性素子統合型PWM+PFMコンバータ
PWM- and PFM-controlled multi-port converter with integrated magnetic component

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PWMコンバータとフェーズシフトスイッチトキャパシタを統合したマルチポートコンバータ
Multi-port converters integrating PWM and phase-shift switched capacitor converter

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マルチポートコンバータによるシステムの簡素化

System simplification by multi-port converter

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フェーズシフトコンバータとPWMコンバータを統合した電動車両用マルチポートコンバータ
Multiport converter integrating phase-shift converter and interleaved converter for electric vehicles

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スイッチトキャパシタマルチポートコンバータ
Switched capacitor multiport converter