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研究開発

Hitachi

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鉄道向けインバータ構成

 優れた環境性能を持つ鉄道車両用インバータのパワーデバイス、駆動回路、冷却などのパワー エレクトロニクス技術を研究開発しています。日本国内の新幹線・在来鉄道だけでなく、海外にも グローバル展開しています。

鉄道は、架線電力をコンバータで整流し、インバータで所望の周波数の交流に変換してモータを制御することで、車輪を駆動します。 日立研究所では、IGBT等のパワーデバイスや、実装技術、回路技術、 EMC等のノイズ解析技術等の様々なパワーエレクトロニクス技術を研究することにより、鉄道の省エネルギー技術を支えるとともに、インバータの小型・軽量化に寄与し、新幹線を始めとする車両の高速化や、乗り心地の向上を実現します。 現在、欧州や中国の高速鉄道、近郊車両、地下鉄に、グローバルに展開しています。
また、日立が持つバッテリ制御技術を応用し、ディーゼルエンジンとモータを併用するハイブリッド鉄道車両の研究や、高効率な次世代インバータのキーデバイスとして期待されているSiCパワーデバイスの研究など、環境対応技術の研究開発にも注力しています。

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日立が納入した CTRL車両(写真:左)
Si-IGBTとSiCダイオードを組合せた Si/SiCハイブリッドモジュール(写真:右)

  • K. Ishikawa, et al., “Inverter Loss Reduction Using 3kV SiC-JBS Diode and High-speed Drive Circuit”,    Proceedings of International Conference on Silicon Carbide and Related Materials (ICSCRM), Oct(2009).
  • 大河原洋,安藤武,高田紘平,井手豊:“英国Class395交直流電車主回路システム”,第46回鉄道サイバネ・シンポジウム予稿集,論文番号505(2009年)
  • 石川勝美,小川和俊,長洲正浩,亀代典史,小野瀬秀勝:“SiCダイオードを搭載した鉄道インバータ”,第46回鉄道サイバネ・シンポジウム予稿集,論文番号506(2009年)
  • 河野 恭彦, 小西出 政臣, 長洲 正浩: “車両向け小型低損失主回路の開発,” 第41回鉄道サイバネ・シンポジウム予稿集, 論文番号509, 2004.
  • 河野 恭彦,長洲 正浩,齊藤 克明: “低損失・低ノイズ新IGBTを使った高効率・高信頼な鉄道車両用インバータの開発,” 第43回鉄道サイバネ・シンポジウム予稿集, 論文番号515, 2006.