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zoom RSS SiCデバイスの消費電力量実験

<<   作成日時 : 2015/06/23 13:00   >>

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小田急1000形でフルSiCパワーモジュールを使った実験を行い、40パーセントの主回路電力の削減になったそうです。これはなかなか大きな効果が出ていますね。

しかし、従来車両がシリコンのGTO、というところにちょっともにょっとしますね。鉄道の制御素子の進歩の段階として、この間にIGBTがあるからです。冷蔵庫やエアコンの省エネ効果を宣伝するときに、10年前の機種と比較しているようなものでしょうか。まあ、冷蔵庫やエアコンの場合、新品に置き換えるのは10年以上前の機種からであることが普通なので、それ自体はそこまで不誠実ではないのかもしれませんが。鉄道車両自体も、まさに小田急1000形の更新が進められるのはシリコンGTOからなので、その比較をしたまで、ということなのでしょうね。

VVVFインバータ制御になった時点で、ある程度鉄道車両の制御技術の面での省エネ化は限度に達して、後はうまく回生電力を生かすというような方向くらいしか残されていないのかと思っていました。しかし、まだ素子の側での進歩の余地があったということに驚きがあります。制御素子自体が消費する電力をさらに削減したり、スイッチングをさらに高速化したり、といった方向での進化もまだまだあるのかもしれません。

もっとも、SiCデバイスはなかなか高価だという話も聞きます。それを考えると、なかなか広く普及するというところまでは時間がかかりそうかな、という感じがしますね。

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コメント(4件)

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JR西日本の新型車両323系(外観は225・227系で車内はロングシート仕様)2016年登場予定のこの車両にも密かに記事の新技術が導入されているかもしれませんね、これにより大阪環状線の省エネ貢献度UPが期待できそうですね。
とうこ
2015/06/24 06:36
どうでしょう。
本文でも書いたように結構お値段もするようなので…。
大々的に導入できるのは関東の事業者だけかも。
Tamon
2015/06/24 22:42
SiCにしろGaN(窒化ガリウム)にしろ、次世代パワー素子の一番の問題点は現状でウェハーの製造段階のレベルで品質のばらつきをコントロールしきれてなくて(Siのようにほぼ無欠陥のウェハーが作れない)、ウェハー上に致命的な欠陥が高確率で含まれているため、歩留まりが致命的に低いことですね。この問題さえ解決できれば、当然に1素子あたりの生産コスト大幅引き下げが期待できるのですが。

ちなみに、心臓部であるスイッチング素子ではなく、変換回路上のダイオード(ショットキーバリアダイオード:SBD)をSiからSiCにするだけでも消費電力低減にかなり効くことは3年ほど前から既に判っています。最近では各社のクーラーとかでも普通に導入されているようですから、高耐圧SBDが作れるようになってる現在だと、特にSiC採用を謳っていない電車用制御器でも導入が始まっているのではないでしょうか。
通りすがり
2015/06/27 03:45
やはり歩留りですかぁ。

ハイブリッド素子みたいなのがあるんですね。
初めて知りました。
Tamon
2015/06/30 00:11

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