Ibaraki University's
College of Engineering
Department of Electrical and Electronic Engineering

顔写真
Associate Professor

UNO Masatoshi


Career

  1. Japan Aerospace Exploration Agency 2004/04/01-2014/09/30
  2. Ibaraki University, College of Engineering, Department of Electrical and Electronic Engineering 2014/10/01-Present

Academic background

  1. Doshisha University Graduate School, Division of Engineering Electrical Engineering Doctor prophase 2004/03/31 Completed Japan
  2. The Graduate University for Advanced Studies Graduate School, Division of Physics Space Science Doctor later 2012/03/31 Completed Japan

Academic degrees

  1. M.E. Degree Doshisha University 2004/03/31
  2. Ph.D. Degree The Graduate University for Advanced Studies 2012/03/31

Research Areas

  1. Electric Power Engineering/Electric Equipment Engineering

Research keywords

  1. Power Electronics

Subject of research

  1. Converter Ingegrating Multiple Converters 2014/03-Present
  2. High Step-Up Converter for Renewable Energy Sources 2014/03-Present
  3. Partial-Shading Compensator for Photovoltaic Panel 2012/04-Present
  4. Cell Voltage Equalizer for Energy Storage Cells 2009/04-Present
  5. Switched Capacitor Converter 2009/04-Present
  6. Cycle Life Evaluation for Energy Storage Cells 2004/04-2014/09
  7. Pt/C catalyst degradation in proton exchange membrane fuel cells due to high-frequency potential cycling induced by switching power converters 2009/04-2011/03
  8. Pump-Less Reactant Recirculation System for Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell 2008/04-2010/03
  9. Development of Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell System for High-Altitude Balloons 2005/04-2009/03

Proposed theme of joint or funded research

  1. Partial-Shading Compensator for Photovoltaic Panels Wish to undertake joint research with industry and other organizations including private sector. Technical consultation,Commisioned research,Joint research
  2. Cell Voltage Equalizer for Energy Storage Cells Wish to undertake joint research with industry and other organizations including private sector. Technical consultation,Commisioned research,Joint research
  3. Integrated Converter for Renewable Energy Applications Wish to undertake joint research with industry and other organizations including private sector. Commisioned research,Joint research

Research Projects (Competitive Research Funds)

  1. 出版助成 Others 中部電気利用基礎研究振興財団 出版助成 2017-2017
  2. 国際交流援助(海外渡航費援助)(指導学生) Others 国際交流援助 中部電気利用基礎研究振興財団 国際交流援助 2017/11-2017/11
  3. 平成28年度 国際会議・研究発表会等の参加、およびシンポジウム等の開催助成 Others 八洲環境技術振興財団 平成28年度 国際会議・研究発表会等の参加、およびシンポジウム等の開催助成 2017/06-2017/06
  4. 太陽光発電システムにおいて部分影補償器とストリングコンバータを一体化した「統合型コンバータ」の開発 Others 中部電気利用基礎研究振興財団 研究助成 中部電気利用基礎研究振興財団 中部電気利用基礎研究振興財団 研究助成 2017/04/01-2018/03/31
  5. 再生エネルギーシステムにおいて複数台コンバータの一体化を可能とするマルチポートコンバータの開発 Others 東電記念財団 研究助成 東電記念財団 東電記念財団 研究助成(一般研究) 2016/04/20-2017/03/31

Bibliography

  1. 部分影発生時における太陽電池パネルの利用率低下を防止する部分影補償器 Masatoshi Uno 化学工業社 2017/01/01
  2. Supercapacitor Design and Applications Chapter 7 InTech 2016/11/01 978-953-51-2749-9
  3. Energy Storage -Technologies and Applications Chapter 7 InTech 2013 978-953-51-0951-8
  4. Energy Storage in the Emerging Era of Smart Grids Chapter 2 InTech 2011 978-953-307-269-2

Papers

  1. Research paper (scientific journal) Joint Single-Switch Single-Magnetic PWM Converter Integrating Voltage Equalizer for Partially-Shaded Photovoltaic Modules in Standalone Applications Masatoshi Uno, Akio Kukita IEEE Transactions on Power Electronics IEEE 33/ 2, 1259-1270 2018/02/01 10.1109/TPEL.2017.2678526
  2. Research paper (international conference proceedings) Joint Switched Capacitor-Based PWM Converter Integrating String Converter and Voltage Equalizer for Photovoltaic Strings under Partial Shading Masatoshi Uno, Masaya Yamamoto IEEE Region Ten Conference (TENCON) IEEE 2017/11/05
  3. Research paper (international conference proceedings) Joint Transformer-Less Cell Voltage Equalizer Using Switched Capacitor Voltage Divider and Series-Resonant Voltage Multiplier for Series-Connected Electric Double-Layer Capacitors Koki Hasegawa, Kazuki Yashiro, Masatoshi Uno IEEE Region Ten Conference (TENCON) IEEE 2017/11/05
  4. Research paper (international conference proceedings) Joint Single-Switch Voltage Equalizer Based on Forward–Flyback Resonant Voltage Multiplier for Partially-Shaded Series-Connected Photovoltaic Modules Toru Nakane, Toshiki Shinohara, Masatoshi Uno IEEE Region Ten Conference (TENCON) IEEE 2017/11/05
  5. Research paper (international conference proceedings) Joint Non-Isolated Multi-Port Converter Integrating PWM and Phase-Shift Converters Yusuke Sato, Hikaru Nagata, Masatoshi Uno IEEE Region Ten Conference (TENCON) IEEE 2017/11/05

Research presentations

  1. Oral presentation(general) Single-Switch Equalization Charger Using Multi-Stacked Superbuck Converters IEEJ Tokyo Branck, Ibaraki Sub-branch Meeting 2017/11/18
  2. Oral presentation(general) Experimental Verification for Non-Isolated Multi-Port Converters Integrating PWM and Dual Active Bridge Converters IEEJ Tokyo Branck, Ibaraki Sub-branch Meeting 2017/11/18
  3. Oral presentation(general) Detailed Operation Analysis and Control Strategy for Switched Capacitor-Based Cell-Level Power Balancing using Diffusion Capacitance for Photovoltaic Modules under Partial Shading IEEJ Tokyo Branck, Ibaraki Sub-branch Meeting 2017/11/18
  4. Oral presentation(general) Modular Switched Capacitor Converter to Compensate Characteristic Mismatch of Photovoltaic Panels IEEJ Tokyo Branck, Ibaraki Sub-branch Meeting 2017/11/18
  5. Oral presentation(general) Modular Equalization Architecture Using Switched Capacitor Converter and Voltage Multiplier for Energy Storage System IEEJ Tokyo Branck, Ibaraki Sub-branch Meeting 2017/11/18

Intellectual property rights

  1. Patent 直列接続された太陽電池又はその他の電源用の動作点制御のためのバランス回路装置 2017-131289 2017/07/04
  2. Patent 充電器及び充放電器 2016-042750 2016/03/04
  3. Patent 電圧均等化回路システム 2015-145110 2015/07/22 2017-28864 2017/02/02
  4. Patent コンバータ、太陽電池モジュール用コンバータシステム、及び蓄電モジュール用コンバータシステム 2015-033246 2015/02/23 2016-158334 2016/09/01
  5. Patent 太陽電池用コンバータシステム 2016-042752 2016/03/04 2015-162094 2015/09/07

Prizes

  1. Excellent Presentation Award (Student under Direction) Voltage Equalizer for Curved Photovoltaic Modules Mounted on PHEV Roof 2017/11/18
  2. Excellent Presentation Award (Student under Direction) Experimental Verification for Non-Isolated Multi-Port Converters Integrating PWM and Dual Active Bridge Converters 2017/11/18
  3. Excellent Presentation Award (Student under Direction) Cascaded Z-Source Inverter Integrating Voltage Equalizer for Grid Connected Photovoltaic System Under Partial Shading 2017/11/18
  4. IEEJ Tokyo Branch, Excellent Presentatino Award (Student under Direction) コンデンサ絶縁によるDC-DC コンバータを利用したセル選択式バランス回路の提案 2017/09/04 指導学生の受賞
  5. Yound Engineer Poster Competition Excellent Presentation Award (Student under Direction) Non-Isolated Multi-Port Converters Integrating PWM and Phase-Shift Converters 2017/08/29 指導学生の受賞

Alloted class

  1. Control Engineering
  2. Power Electronics
  3. Electrical and Electronics Engineering Experiments I
  4. Digital Control
  5. Power Electronics

Social Contribution

  1. 電池におけるセルバランスの基礎と最新技術 2017/08/23-2017/08/23 近年、リチウムイオン二次電池や電気二重層キャパシタ等の蓄電セルの用途が急速に拡大しています。蓄電源システムでは任意の電圧を得るために多数個のセルを直列に接続して使用することが一般的ですが、各セルの電圧にアンバランスが生じると過充電や過放電の恐れが生じるのみならず、蓄電源システム全体としての早期劣化や利用可能エネルギーの低下といった各種の悪影響を及ぼすことが知られています。蓄電源を長期に渡って安全かつ有効に利用するためには電圧アンバランスを防止・解消するためのセルバランス技術が必要となります。本セミナーでは、セルバランス技術に関する基礎的事項、各種の回路方式、最新の動向について解説します。
  2. 蓄電池パック・太陽電池パネルの有効活用に向けた電圧バランス技術 2017/08/04-2017/08/04 日常生活の利便性向上や環境問題を背景に,携帯機器から電動車両,更には再生エネルギーシステム等の様々な場面で蓄電池が活用されている。一般的な蓄電池システムでは,多数個のセル(単電池)を直列接続して電池パックを構成して使用されるが,各セルの個体差に起因して生じるセル電圧のばらつきにより電池パック全体としての利用可能エネルギーの低下や早期劣化といった問題を引き起こすことが知られている。一方,再生エネルギー源として一般的な太陽電池パネルも同様に複数セルの直列接続により構成されているが,一部のセルに部分的に影が掛かることによりパネル全体としての発電電力が大幅に低下するという問題を有している。これらの問題を解消するためには各セルの電圧を均一化するための電圧バランス技術が不可欠であり,蓄電池・太陽電池の更なる有効活用に向けて盛んな研究開発が進められている。
  3. リチウムイオン電池・電気二重層キャパシタのバッテリマネジメントとセルバランス 2017/06/30-2017/06/30 再生エネルギーや電動車両の普及に伴いリチウムイオン二次電池や電気二重層キャパシタ等の蓄電源の利用が急速に拡大している。一般的に、システムの要求電圧に応じて複数の蓄電セルを直列に接続しバッテリを構成して使用するが、バッテリを長期に渡り安全に使用するためには各セルを適切に管理する必要がある。そのためにはバッテリマネジメント技術が必要不可欠であり、その中でも特に重要となるのがセルバランス技術である。蓄電システムでは各セルの固体差に起因してセル電圧にアンバランスが生じるが、これはセルの過充電や過放電のみならず蓄電システム全体としての早期劣化や利用可能エネルギーの低下といった各種の悪影響を及ぼす。このアンバランスを解消するのがセルバランス技術であり、近年では蓄電源の利用拡大に伴い盛んな研究開発が行われている。本セミナーではバッテリマネジメントならびにセルバランス技術について解説する。
  4. 蓄電セルにおけるセルバランス回路の開発と蓄電システムの最適化 ~電気特性のばらつき原因とその解消に向けて~ 2017/02/20-2017/02/20 リチウムイオン二次電池や電気二重層キャパシタ等の蓄電セルの利用が急速に広まっている。蓄電システムでは任意の電圧を得るために複数個のセルを直列に接続して使用することが一般的であるが、各セルの電圧にアンバランスが生じると過充電や過放電の恐れが生じるのみならず蓄電システム全体としての早期劣化や利用可能エネルギーの低下といった各種の悪影響を及ぼすことが知られている。本セミナーでは、このアンバランスを解消する「セルバランス」の技術について解説する。
  5. 蓄電池システムにおけるセルバランスの基礎と回路方式および応用 2016/10/07-2016/10/07 1.背景(蓄電池の用途拡大に伴う課題、蓄電池の種類)、2.セルバランスの必要性(ばらつきによる悪影響、ばらつきの発生要因)、3.セルバランスの概念(エネルギー消費によるバランス(損失型)、エネルギー授受によるバランス(非損失型)、電圧バランスとSOCバランス)、4.損失型セルバランス回路(受動方式、シャント方式)、5.非損失型セルバランス回路(DC-DCコンバータの基礎、隣接セル間バランス、ストリング-セル間バランス、セル選択方式(ストリング-セル間)、セル選択方式(中間貯蔵方式)、充放電器一体化方式)、6.まとめ(各種セルバランス方式の長所と短所、大規模システムにおけるバランス回路)

Memberships of academic societies

  1. IEEE 2006-Present
  2. The Institute of Electrical Engineers of Japan 2005-Present
  3. The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (IEICE) 2011-Present

Extention education

  1. Other パワーエレクトロニクスに支えられる電池と太陽電池 2015
  2. education (on campus; excluding "Kaigakuen") 宇宙機電源システムの高機能化に向けた研究開発とその技術と民生応用 2015