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第1章 | 電力回生とエネルギー貯蔵を構成する技術要素 |
1 | 電力回生とエネルギー貯蔵の効果と全体構成 |
2 | 交流電動機可変速駆動システム |
2.1 | 普及の背景 |
2.2 | 誘導電動機による回生 |
2.3 | 永久磁石同期電動機による回生 |
2.4 | インバータを用いた回生制御 |
3 | エネルギー蓄積要素 |
3.1 | 高性能二次電池 |
3.2 | 電気二重層キャパシタ |
3.3 | フライホイール |
4 | システムの構成と制御 |
4.1 | エネルギー蓄積要素と電力回生を応用したシステム構成と制御 |
4.2 | エネルギー蓄積要素と電力回生応用システムの課題と今後 |
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第2章 | 電力変換技術 |
第1節 | インバータ・整流器による電力回生 |
1 | インバータの動作原理 |
2 | 系統連系の制御 |
3 | 交流負荷から交流電源への回生 |
4 | 動作波形例 |
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第2節 | マトリクスコンバータによる電力回生 |
1 | マトリクスコンバータとその特徴 |
2 | 回路構成 |
3 | 制御原理 |
3.1 | 直接方式1 − Venturini 法 |
3.2 | 直接方式2 −空間ベクトル法 |
3.3 | 直接方式3 −出力電圧指令に基づく方法 |
3.4 | 関節方式 |
4 | 導入効果 |
4.1 | 風力発電システム |
4.2 | エレベータ |
4.3 | HEV |
4.4 | 電車 |
4.5 | 分散電源 |
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第3節 | 電動機による電力回生技術 |
1 | 同期電動機のベクトル制御 |
2 | 誘導電動機のベクトル制御 |
3 | 誘導電動機の速度センサレスベクトル制御 |
4 | 誘導電動機の速度センサレスベクトル制御における低速・回生運転技術 |
4.1 | 低速・回生運転時における不安定化現象 |
4.2 | 安定な低速・回生運転のための制御系設計技術 |
4.2.1 | オブザーバゲインを利用する方法 |
4.2.2 | 適応則の工夫による方法 |
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第3章 | 回生電力の貯蔵技術 |
第1節 | キャパシタによる電力貯蔵と応用展望 |
1 | EDLC の構造と特徴 |
2 | 瞬発力型キャパシタ |
3 | EDLC のコスト |
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第2節 | ニッケル水素電池による電力貯蔵と応用展望 |
1 | ニッケル水素電池「ギガセル」の特徴 |
2 | ギガセルの適用 |
2.1 | 風力発電出力の平滑化 |
2.2 | ピークカット、自立運転機能付PVシステム |
2.3 | 多機能電力貯蔵装置 |
3 | 課題と対策 |
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第3節 | リチウムイオン電池による電力貯蔵と応用展望 |
1 | 二次電池の歴史と現状 |
2 | 定置用二次電池 |
3 | 電池の価値と情報化 |
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第4節 | フライホイールによる電力貯蔵と応用展望 |
1 | フライホイールの歴史 |
2 | フライホイールエネルギー貯蔵の応用分野 |
2.1 | 瞬低保護応用と停電猶予装置への応用 |
2.1.1 | フライホイール交流蓄電機による半導体変換器レス瞬低保護装置 |
2.1.2 | フライホイール交流蓄電機による数秒間の停電猶予装置 |
3 | フライホイールエネルギー貯蔵の応用例(省エネ、マイクログリッド、発展途上国) |
3.1 | 回生電力吸収可能な無停電電源装置 |
3.2 | 離島マイクログリッドにおける電力平準化装置 |
3.3 | 高温多湿対応の無停電電源装置 |
4 | 大型フライホイール |
5 | フライホイール電力貯蔵の展望 |
5.1 | FWES 装置のエネルギー密度 |
5.2 | FWES 装置の経済性 |
5.3 | FWES の今後の動向 |
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第4章 | 自動車における電力回生(回生制動) |
1 | 回生制動の目的と効果 |
1.1 | システムの考え方と課題 |
1.2 | 要素部品による回生効果の違い |
1.2.1 | 電動機 |
1.2.2 | 再充電可能エネルギ蓄積システム |
2 | 回生・摩擦制動協調制御 |
2.1 | 汎用ブレーキシステムの機能 |
2.2 | 油圧サーボブレーキシステム |
2.3 | 電動サーボブレーキシステム |
2.4 | ブレーキ・バイ・ワイヤシステム |
3 | エンジンブレーキ相当の回生制動 |
4 | ガソリン車の回生制動 |
5 | 課題と将来展望 |
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第5章 | 鉄道における電力回生と貯蔵技術 |
第1節 | 鉄道における電力回生ブレーキと貯蔵技術動向 |
1 | 電気鉄道における電力回生 |
2 | 電気鉄道における回生ブレーキの課題 |
2.1 | 直流電化における本質的課題 |
2.2 | 車両の回生ブレーキ能力 |
3 | エネルギー貯蔵技術の応用 |
4 | 電気鉄道におけるエネルギー貯蔵技術の具体例 |
4.1 | エネルギー貯蔵技術を車両に用いた回生失効対策 |
4.2 | エネルギー貯蔵技術を地上に用いた回生失効対策 |
4.3 | 架線レス駆動の例 |
5 | 電気鉄道におけるエネルギー貯蔵技術の意義 |
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第2節 | 鉄道における回生ブレーキと電力貯蔵システム事例 |
[1] | 電力回生と電気二重層キャパシタ(EDLC)電力貯蔵システム |
1 | 鉄道のブレーキシステム |
1.1 | 機械ブレーキ |
1.2 | 発電ブレーキ |
1.3 | 回生ブレーキ |
2 | 回生ブレーキによる省電力効果 |
2.1 | 理想的な路線での省電力効果 |
2.2 | 実路線での省電力効果 |
3 | 回生対策装置の目的 |
4 | 回生対策装置 |
5 | 電気二重層キャパシタ(EDLC)を用いた直流電鉄用電力貯蔵装置 |
5.1 | 電気二重層キャパシタ(EDLC) |
5.2 | 実用化されているEDLCを用いた電力貯蔵装置の構成 |
6 | EDLCを用いた電力貯蔵装置の今後 |
6.1 | 回生対策用電力貯蔵装置の問題点 |
6.2 | 中間電圧を設け電圧降下対策と回生対策に両用できる新制御方式 |
[2] | 電力回生とニッケル水素電池電力貯蔵システム |
1 | BPS概要 |
2 | BPSの機能・効果 |
2.1 | 回生電力の有効利用、省エネルギー |
2.2 | 架線電圧安定化、回生失効対策 |
2.3 | ピークカット効果 |
2.4 | 非常走行対策 |
[3] | 電力回生とリチウムイオン電池電力貯蔵システム |
1 | 抵抗器を併用して安定なブレーキ力を得る方策 |
2 | リチウムイオン電池を車載するハイブリッド車両 |
3 | 地上蓄電池による回生エネルギーの活用 |
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第6章 | 電動アシスト自転車における回生ブレーキと貯蔵技術動向 |
1 | 電動アシスト自転車とは |
1.1 | 電動アシスト自転車 |
1.2 | 電動アシスト自転車の構成 |
2 | 回生充電 |
2.1 | 回生充電開発の背景 |
2.2 | 回生充電機能付き電動ハイブリッド自転車の構成 |
3 | 回生充電に伴う課題と対策 |
3.1 | 課題 |
3.2 | コギングトルクの低減 |
3.3 | 発電電圧の昇圧 |
4 | 回生充電の制御 |
4.1 | 最大回生電力追従制御 |
4.2 | バッテリ保護のための制御 |
4.2.1 | 満充電保護 |
4.2.2 | 過速度保護 |
4.2.3 | 温度保護 |
5 | 回生充電技術の応用 |
5.1 | オートモード |
5.2 | エコ充電モード |
6 | 回生充電の効果 |
7 | 今後の課題 |
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第7章 | 電動バイクにおける回生ブレーキと貯蔵技術動向 |
1 | バイポーラ回生制御・EDLC電圧重畳アシスト方式 |
2 | FET(PWM)回生制御・DC-DC昇圧アシスト方式 |
3 | 3相ブリッジ・DC-DCコンバータ併用方式 |
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第8章 | 昇降機における回生電力の利用技術 |
第1節 | エレベータにおける回生電力の利用技術 |
1 | エレベータの駆動方式と回生電力 |
1.1 | エレベータの構造と駆動方式 |
1.2 | 巻上機モータの運転パターンと回生電力 |
2 | エレベータ駆動方式の変遷と回生電力 |
2.1 | 高速エレベータ |
2.2 | 低速エレベータ |
3 | 回生電力蓄電システム |
3.1 | 背景 |
3.2 | システム構成 |
3.3 | 制御方法 |
3.4 | エレベータにおける走行波形 |
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第2節 | EDLCを使ったエレベータパーキング |
1 | エレベータ方式パーキング |
2 | 省エネ型エレベータ方式パーキングの機器構成 |
2.1 | ケージ昇降用モータのモータドライブ装置 |
2.2 | 省エネ電源装置 |
2.2.1 | 省エネ電源装置の概要 |
2.2.2 | EDLC |
2.2.3 | EDLC 充放電用電力変換器 |
3 | 省エネ型エレベータ方式パーキングの動作 |
3.1 | エレベータ方式パーキングの動作と電力消費状態 |
3.2 | 省エネ電源装置の充放電制御動作 |
3.3 | 省エネ電源装置の最適運用および設計について |
4 | 省エネ効果例 |
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第9章 | 電動射出成形機における電力回生 |
1 | 電動射出成形機の駆動方式 |
2 | ダイオード整流器を用いた電動射出成形機の電力回生効果 |
3 | PWM整流器を用いた電動射出成形機の電力回生効果 |