茨城大学
工学部
電気電子工学科

顔写真
准教授

鵜野 将年

ウノ マサトシ
UNO Masatoshi

経歴

  1. 宇宙航空研究開発機構 2004/04/01-2014/09/30
  2. 茨城大学工学部電気電子工学科 2014/10/01-現在

学歴

  1. 同志社大学大学院 工学研究科 電気工学専攻 博士前期 2004/03/31 修了 日本
  2. 総合研究大学院大学(総研大) 物理学研究科 宇宙科学専攻 博士後期 2012/03/31 修了 日本

学位

  1. 工学修士 同志社大学 2004/03/31
  2. 博士(工学) 総合研究大学院大学(総研大) 2012/03/31

研究分野

  1. 電力工学・電気機器工学

研究キーワード

  1. パワーエレクトロニクス

研究テーマ

  1. 複数台コンバータの一体化を可能とする統合型コンバータに関する研究 2014/03-現在
  2. 再生エネルギー用高昇圧比コンバータ 2014/03-現在
  3. 太陽電池用部分影補償器に関する研究 2012/04-現在
  4. 蓄電池用セルバランス回路に関する研究 2009/04-現在
  5. スイッチトキャパシタコンバータに関する研究 2009/04-現在
  6. 蓄電池(リチウムイオン電池、電気二重層キャパシタ)の寿命評価 2004/04-2014/09
  7. 固体高分子形燃料電池と電力変換器の相互作用が白金触媒劣化に及ぼす影響 2009/04-2011/03
  8. 固体高分子形燃料電池用ポンプレスガス循環システムの開発 2008/04-2010/03
  9. 高高度気球用固体高分子形燃料電池システムの開発 2005/04-2009/03

共同・受託研究希望テーマ

  1. 太陽電池用部分影補償器に関する研究開発 産学連携等、民間を含む他機関等との共同研究を希望 技術相談,受託研究,共同研究
  2. 蓄電池(リチウムイオン電池、電気二重層キャパシタ)用セルバランス回路に関する研究開発 産学連携等、民間を含む他機関等との共同研究を希望 技術相談,受託研究,共同研究
  3. 複数台コンバータの一体化を可能とする再生エネルギー用途向け統合型コンバータの研究開発 産学連携等、民間を含む他機関等との共同研究を希望 受託研究,共同研究

競争的資金等の研究課題

  1. 出版助成 科研費以外 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) 科研費以外 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 科研費以外 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 科研費以外 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 科研費以外 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

著書

  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 鵜野将年 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

論文

  1. 研究論文(学術雑誌) 共著 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 2017 10.1109/TPEL.2017.2678526
  2. 研究論文(学術雑誌) 共著 PWM converter integrating switched capacitor converter and series-resonant voltage multiplier as equalizers for photovoltaic modules and series-connected energy storage cells for exploration rovers Masatoshi Uno, Akio Kukita IEEE Transactions on Power Electronics IEEE 32/ 11, 8500-8513 2017/11/01 10.1109/TPEL.2016.2645705
  3. 研究論文(国際会議プロシーディングス) 共著 PWM- and PFM-controlled switched Capacitor converter-based multiport converter integrating voltage equalizer for photovoltaic systems Masatoshi Uno, Kazuki Sugiyama International Future Enery Electronics Conference, IFEEC, ECCE-Asia IEEE 1499-1504 2017/06/03 10.1109/IFEEC.2017.7992267
  4. 研究論文(国際会議プロシーディングス) 共著 Transformer-less bidirectional PWM converter integrating cell voltage equalizer using voltage multiplier for series-connected energy storage cells Kazuki Yashiro, Masatoshi Uno International Future Enery Electronics Conference, IFEEC, ECCE-Asia IEEE 1322-1327 2017/06/03 10.1109/IFEEC.2017.7992235
  5. 研究論文(国際会議プロシーディングス) 共著 Multi-port converter integrating two PWM converters for multi-power-source systems Hikaru Nagata, Masatoshi Uno International Future Enery Electronics Conference, IFEEC, ECCE-Asia IEEE 1833-1838 2017/06/03 10.1109/IFEEC.2017.7992327

研究発表

  1. シンポジウム・ワークショップ パネル(公募) 小型宇宙機用非絶縁型PWMマルチポートコンバータ 電子情報通信学会ソサイエティ大会 2017/09/12
  2. 口頭発表(一般) 宇宙機電源システムの簡素化・小型化を可能とするスイッチトキャパシタマルチポートコンバータ 電子情報通信学会ソサイエティ大会 2017/09/12
  3. ポスター発表 PWM コンバータとフェーズシフトコンバータを統合した非絶縁型マルチポートコンバータ 電気学会産業応用部門大会 2017/08/29
  4. ポスター発表 太陽電池セルの拡散容量を利用したスイッチトキャパシタ式セルレベル部分影補償器の損失低減手法とそのフィールドテスト 電気学会産業応用部門大会 2017/08/29
  5. ポスター発表 一石式フォワード/ フライバック共振形倍電圧整流回路を用いた部分影補償器 電気学会産業応用部門大会 2017/08/29

知的財産権

  1. 特許 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. 特許 充電器及び充放電器 2016-042750 2016/03/04
  3. 特許 電圧均等化回路システム 2015-145110 2015/07/22 2017-28864 2017/02/02
  4. 特許 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. 特許 太陽電池用コンバータシステム 2016-042752 2016/03/04 2015-162094 2015/09/07

受賞

  1. 第8回電気学会東京支部学生研究発表会 優秀発表賞(指導学生) 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
  2. 電気学会産業応用部門大会ヤングエンジニアポスターコンペティション優秀発表賞(指導学生) PWM コンバータとフェーズシフトコンバータを統合した非絶縁型マルチポートコンバータ 2017/08/29 指導学生の受賞
  3. 茨城大学工学系表彰(指導学生) 2017/03/23 指導学生の受賞
  4. パワーアカデミー萌芽研究優秀賞 昇圧コンバータとインバータと部分影補償器を統合した太陽光発電システム用統合型マイクロインバータの開発 2017/03/15
  5. 茨城大学学長表彰(指導学生) 2017/03/09 指導学生の受賞

担当授業科目

  1. 制御工学
  2. パワーエレクトロニクス特論
  3. 電気電子工学実験I
  4. デジタル制御
  5. パワーエレクトロニクス

社会貢献活動

  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)

所属学協会

  1. IEEE 2006-現在
  2. 電気学会 2005-現在
  3. 電子情報通信学会 2011-現在

学外教育

  1. その他 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. 茨城大学主体の社会教育(公開講座以外) 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