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車載用電力変換器として、今後大きな市場が見込めるバッテリー充電器について解説します。まずは次世代電動化自動車の棲み分け、分類を行い、車載用バッテリー充電器の市場動向を予測します。さらにIEEE等、世界の学会における車載用バッテリー充電器に関する最新技術動向、並びに、今後注目されるであろうキーテクノロジーについて半導体、制御、回路方式、受動素子のそれぞれの観点から実験データを元に紹介します。また、SiCやGaNを適用した場合の小型軽量化の可能性について、理論と実証による解説を行います。
さらに、今後、次世代自動車は系統へ接続されることが予想されるため、ハッテリー充電器の双方向化(スマートグリッド対応充電器)技術が重要となってきます。その具体的な回路方式やそれぞれの回路の特徴等について、分類、解説していきます。
1. 車載用バッテリー充電器が脚光を浴びる理由
1.1 欧州の二酸化炭素排出量規制に伴う各社の戦略
1.2 ストロング・ハイブリッド車と48V電源システム車との違い
1.3 プラグイン・ハイブリッド車の機構解説
1.4 プラグイン・ハイブリッド車が注目される理由
1.5 市販されているバッテリー充電器の紹介
2. 車載用バッテリー充電器の基本と最新動向
2.1 バッテリー充電器の回路構成
2.2 PFC回路におけるワンコンバータとツーコンバータの違いと特徴
2.3 バッテリー充電器の最新動向(IEEE等の国際会議における技術動向)
2.4 小型化を実現するバッテリー充電器回路手法
2.5 高効率化を実現するバッテリー充電器回路手法
3. 車載用フルGaNバッテリー充電器
3.1 GaN-HEMTの特徴
3.2 GaN-HEMTの駆動方法
3.3 単相PFCコンバータへのGaN-FET適用事例
3.4 LLC型DC-DCコンバータへのGaN-FET適用事例
4. バッテリー充電器の回路構成の戦略
4.1 ブリッジ型PFCコンバータかブリッジレスPFCコンバータか?
4.2 多相化方式か結合インダクタ(トランスリンク)方式か?
4.3 位相シフトコンバータかLLCコンバータか?
4.4 SiC/GaNパワー半導体の導入可能性とその予測
5. バッテリー充電器の双方向化技術
5.1 バッテリー充電器の双方向化回路の基本
5.2 ブリッジレスPFCコンバータにおける双方向化
5.3 ブリッジ型PFCコンバータにおける双方向化
5.4 キャパシタレス双方向バッテリー充電器の紹介
6. 各社のOBCの開発最前線
6.1 BMWのPHV用OBC
6.2 メルセデスSクラス用OBC
6.3 トヨタ・プリウスPHV用OBC
6.4 次世代OBCのあり方
【質疑応答・名刺交換】