到達目標
１．低炭素化社会実現の観点から電力システムの課題を理解し、解決策の提案に必要な素養を身に着けることを目標とする。
２．電力システム工学におけるパワー半導体による電力変換装置の動作原理、制御方式、応用例を理解することを目標とする。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 低炭素化社会実現の観点から電力システムの課題を理解し、解決策のために必要な技術を提案ができる。 | 低炭素化社会実現の観点から電力システムの課題を理解し、解決のために必要な技術が理解できる。 | 低炭素化社会実現の観点から電力システムの課題を理解し、解決のために必要な技術が理解できない。 |
| 評価項目2 | 電力システムにおける様々な電力変換装置の応用について提案できる。 | 電力システムにおける様々な電力変換装置の原理を理解できる。 | 電力変換装置の動作原理を理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育目標 (B) (ハ)
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学習・教育目標 (B) (ロ)
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教育方法等
概要:
本講義では、エネルギー技術の視点から見たパワーエレクトロニクス技術についての講義である。前半ではエネルギーコストやパワー半導体技術の動向、後半では制御技術を中心に説明する。後半からは、電力システムに導入されつずある様々な電力変換装置と有効、無効電力の制御技術を学ぶ。最後には直流送電や再生可能なエネルギーを供給するために今後必要技術を各自調べ、より深く理解するために、学生同士の議論に軸足をおく。企業にて経験したパワー半導体の開発、鉄道車両インバータ装置の技術をもとに講義を進める（長洲）。
授業の進め方・方法:
本講義は、学生同士の議論や、学生自身の調査、プレゼンテーションに主眼を置く。本科の交流回路、電磁気、電力発送工学、電力機器、パワーエレクトロニクスを事前に復習をすることを推奨する。
注意点:
専攻科1年生へ、本科目は隔年開講となりますので、2年生の受講も可能です。開講される年度については、授業時間割で確認してください。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
エネルギーエレクトロニクス |
エネルギ−の消費動向、CO2削減（温暖化対策）などについて学ぶ
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| 2週 |
パワー半導体 |
パワー半導体の基礎技術について学ぶ
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| 3週 |
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パワー半導体の技術動向について学ぶ
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| 4週 |
コスト面から見たエネルギー技術 |
エネルギコストの現状と省エネ技術の動向
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| 5週 |
グループ討議 |
提案された課題について調査し、グループ討議を行う
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| 6週 |
グループ討議、プレゼンテーション |
提案された課題について調査し、グループ討議、プレゼンテーションえお行う。
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| 7週 |
プレゼンテーション |
グループ内ででまとめられた結果を発表し、出席者全員で議論・ブラッシュアップする。
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| 8週 |
有効電力・無効電力 |
有効電力や無効電力について復習し、瞬時有効電力、瞬時無効電力を求める。
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| 2ndQ |
| 9週 |
電力変換装置 |
パワーエレクトロニクス技術による電力変換装置、コンバータ、インバータの動作を理解する。
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| 10週 |
電力システムにおける電力変換装置 |
電力システムに応用している様々な電力変換装置を理解する。
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| 11週 |
直流送電、再生可能なエネルギーに必要な電力変換装置 |
直流送電の構成及び制御技術と再生可能なエネルギーの利用について学ぶ。
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| 12週 |
プレゼンテーション |
電力供給に関する各国の取り組み状況を分析、発表者が考える電力供給のあるべき姿を提案し、出席者全員で議論・ブラッシュアップする。
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| 13週 |
プレゼンテーション |
電力供給に関する各国の取り組み状況を分析、発表者が考える電力供給のあるべき姿を提案し、出席者全員で議論・ブラッシュアップする。
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| 14週 |
プレゼンテーション |
電力供給に関する各国の取り組み状況を分析、発表者が考える電力供給のあるべき姿を提案し、出席者全員で議論・ブラッシュアップする。
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| 15週 |
（期末試験） |
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| 16週 |
総復習 |
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評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 50 | 30 | 10 | 10 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 |
| 専門的能力 | 50 | 20 | 10 | 10 | 0 | 0 | 90 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |