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製造環境

電力回生時の電力損失が少ない、高効率で、負荷電流の高速応答性を有し、汎用性の高い広範囲な入力電圧をカバーする大容量の電子負荷装置の開発

神奈川県

株式会社計測技術研究所

2020年3月18日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 大容量50kW交直両用回生電子負荷装置の開発製品化
基盤技術分野 製造環境
対象となる産業分野 環境・エネルギー、航空・宇宙、自動車、産業機械、電池、半導体、工作機械、エレクトロニクス
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(小型化・軽量化)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(生産性増加)、環境配慮
キーワード 回生、回生効率、大容量、高速応答、交直両用
事業化状況 事業化に成功し継続的な取引が続いている
事業実施年度 平成27年度~平成29年度

プロジェクトの詳細

事業概要

水素社会実現のために自動車会社をはじめとする企業で50KW超の大電力FCの研究開発と評価が始まっている。この技術を確立するために研究開発や評価時に負荷装置が必要となる。通常負荷とは抵抗器などで電気を熱に変えて消費するが50KW超の電力を熱に変える場合エネルギーの無駄が無視できない。よって、FCの研究時にはエネルギーロスの無い負荷装置が必須となり、大容量の回生機能付き電子負荷の製品化を行う

開発した技術のポイント

電力回生時の電力損失が少ない、高効率で、負荷電流の高速応答性を有し、汎用性の高い広範囲な入力電圧をカバーする大容量の電子負荷装置の開発

(新技術)
・電力負荷を高効率で回生
・負荷電流応答性を高速化する
・入力電圧を広範囲でカバーできる

(新技術のポイント)
・空間ベクトル変調方式の採用
・DSP/FPGAデジタル制御採用
・ユニポーラPWM変調方式の採用

成果①_効率
成果②_高速応答
成果③_動作範囲
成果④_仕様
具体的な成果

・回生効率の向上:
最大定格電力時の回生効率92.5%以上を目標とする最大点効率93.0%を実現

・負荷部電流応答速度向上:
負荷電流応答を10msec→5msec以下を目標値とする実力値で最速3msecを実現

・負荷部入力直流電圧範囲ワイドレンジ化:
直流電圧で20から600V以上まで対応可能とする顧客要求より10V~750V仕様に変更、実現

知財出願や広報活動等の状況

◆出願番号:特願2018-210407
発明の名称:負荷装置
請求項の数:10

研究開発成果の利用シーン

・燃料電池の性能評価
・太陽電池用パワーコンディショナーの性能評価
・各種電池の評価・検証
・自動車用充電器の性能評価
・発電機の性能評価

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

売上実績も複数あがっており、シリーズのファミリー展開を実施中。

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、製品製造、試験・分析・評価、共同研究・共同開発

製品・サービスのPRポイント

・抵抗負荷から回生電子負荷へ
抵抗負荷の熱による温度上昇、エアコンの冷却コスト、双方無視できない。回生電子負荷による省エネ循環サイクルを実現し、長時間のエージングを始め各種試験におけるランニングコストや環境負荷低減が可能
・交流or直流→交直両用へ
電子負荷は一般的に交流専用、直流専用、其々必要だった。電力変換の多様化に合わせ、交流でも直流でも専用器と同等の負荷モード機能を搭載して両用化を図り、試験器の共用化やコストダウンが図れる

今後の実用化・事業化の見通し

・WEBやカタログによる販売展開も実施しており、具体的な客先への実機確認等も行っている
・同技術の派生から、電圧/電流を変更したラインナップを拡充
・小型・軽量化の研究開発を並行して実施中

プロジェクトの実施体制

主たる研究等実施機関 株式会社計測技術研究所 日吉事業所
事業管理機関 株式会社キャンパスクリエイト
アドバイザー 国立学校法人電気通信大学 電気通信学部 准教授 樋口 幸治 様
株式会社IHI検査計測 ジャプス事業部 技術部 尾木 一馬 様

主たる研究等実施機関 企業情報

企業名 株式会社計測技術研究所(法人番号:9020001020012)
事業内容 電源機器、映像機器、電子計測器の設計・製造・販売
社員数 80 名
生産拠点 ファブレス企業の為、生産拠点は有していない
本社所在地 〒224-0037 神奈川県横浜市都筑区茅ヶ崎2-12-2
ホームページ http://www.keisoku.co.jp/
連絡先窓口 株式会社計測技術研究所 パワエレ事業部
メールアドレス masaaki.shimizu@hq.keisoku.co.jp
電話番号 044-223-7970