［ガス利用技術（業務用・産業用）］

開発目的

　エコウィル等小型コージェネレーションシステムの発電効率を向上するため、発電機の３相交流を少ない損失で直接単相交流に変換可能なマトリックスコンバータを開発しています。

マトリックスコンバータとは

　マトリックスコンバータとは、ある周波数の交流電力を異なる周波数の交流電力に直接変換できる回路です。既に大阪ガスは大阪大学大学院・伊瀬研究室と３相入力・単相出力型のマトリックスコンバータを製作し動作に成功しました。３相入力・単相出力型としては世界初となります。従来は小型エンジンコージェネの高周波発電機の出力電力を整流器で直流に変換した後に、インバータで商用周波数の単相電力に変換していました（図１）。今回開発したマトリックスコンバータを用いれば、小型ガスエンジンコージェネレーション（発電出力１.０〜９.９ＫＷ）の高周波発電機の出力電力（３相・約３００Hz）を、商用周波数の単相電力（６０Hz）に直接変換することが可能になります（図２）。

エンジンコジェネに適用した場合の効果

　マトリックスコンバータを適用すると、従来の回路方式に比べ変換損失を低減でき、加えて発電機や半導体素子による損失低減効果も含めれば、電力変換損失を最大で１／３程度削減し、発電システム効率で最大で１ポイント程度の改善を図れる可能性があります。
　また電解コンデンサも不要になるため、基板の小型化が可能になります。さらに変換に伴う発熱も小さくなるため、基板を冷却するための冷却ファンやダクト等も含めたコジェネ電装部の小型化が可能になります。