カテゴリ: 技術報告論文No: 1579グループ名: 【D】産業応用部門発行日: 2025/01/30タイトル(英語): Complex Modeling and Simulation Techniques for Power Electronics Systems著者名: パワーエレクトロニクスシステムの複合的モデリングとシミュレーション技術調査専門委員会著者名(英語): Investigating R&D Committee on Complex Modeling and Simulation Techniques for Power Electronics Systemsキーワード: パワーエレクトロニクスシステム，シミュレーション技術，複合領域，最適化／Power electronics systems, Simulation Techniques, Multidomain, Optimization.要約(日本語): パワーエレクトロニクス(PE) システムはパワー半導体を用いたスイッチング素子や受動素子で構成される電力変換器，バッテリなどの電源装置，モータなどの負荷によって構成される。これらの構成要素は日進月歩で性能が向上しており，PE システムの高効率化や高性能化などの実現を目指して多様な研究開発が続けられている。さらに近年の地球温暖化抑制を目的とした二酸化炭素排出量削減のため，エネルギーの有効活用が社会的に重要な目標となっている社会情勢から，電気エネルギーを利便性の高い形態に自在に変換できるPE 技術は，従来に比べて存在感を増しており，同時に，そのシミュレーション技術の重要性も高まっている。本報告書は2021 年～ 2024 年までを活動期間とした「パワーエレクトロニクスシステムの複合的モデリングとシミュレーション技術調査専門委員会」での活動成果についてまとめたものである。2 章では基礎としてのモデリング技術およびシミュレーションの求解法等の基礎技術に関し，高速スイッチングに対応した最新の求解法や，損失，磁気素子，そして寄生成分等も考慮したシミュレーションの技術動向を解説し，第3 章ではPE システムを産業界で利用する技術として，連成シミュレーションをはじめとした様々なシミュレーションツールの調査，最適化手法などの応用分野の必要性に関し述べ，第4 章ではMBD を実現するモデル流通の現状や新しいツールの状況，さらに認証プロセスについても調査・報告を行いまとめた。要約(英語): Power electronics (PE) systems are comprised of power converters that utilize switching devices and passive components based on power semiconductors, alongside power supplies such as batteries and loads, including motors. The performance of these components is advancing rapidly, driving diverse research and development initiatives aimed at enhancing the efficiency and performance of PE systems. Recent societal demands for effective energy utilization to reduce carbon dioxide emissions and combat global warming have made PE technology increasingly important. This report consolidates the outcomes of the "Investigating R&D Committee on Complex Modeling and Simulation Technology for Power Electronics Systems," which was active from 2021 to 2024. Chapter 2 addresses the fundamental technologies of modeling and solution methodologies underpinning PE simulations, highlighting the latest solution techniques that accommodate highspeed switching and detailing technological trends in simulations that account for losses, magnetic components, and parasitic elements. Chapter 3 discusses the necessity of optimization methods and various simulation tools, including coupled simulations, as essential technologies for the application of PE systems in industrial settings. Finally, Chapter 4 examines the development, proposal, and deployment of common models to realize MBD, encompassing the current state of model distribution, the emergence of new tools, and the certification process. PDFファイルサイズ: 8,633 Kバイト
