萩原 誠 (ハギワラ マコト)

情報科学研究院 システム情報科学部門 システム融合学分野教授

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士(工学), 東京工業大学, 2006年03月
■ URL
researchmap URLホームページURL■ ID 各種
研究者番号
  • 20436710
J-Global ID■ 研究キーワード・分野
研究キーワード
  • 電力工学
  • 電気機器
  • Power Electronics
  • パワーエレクトロニクス
研究分野
  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学), 電力工学

経歴

■ 経歴
経歴
  • 2025年07月 - 現在
    北海道大学, 大学院情報科学研究院 システム情報科学部門, 教授
  • 2024年10月 - 2025年06月
    東京科学大学 工学院 電気電子系 准教授
  • 2016年04月 - 2024年09月
    東京工業大学 工学院 電気電子系 准教授
  • 2015年04月 - 2016年03月
    東京工業大学 大学院理工学研究科 准教授
  • 2006年04月 - 2015年03月
    東京工業大学 大学院理工学研究科 助教
  • 2004年 - 2006年
    日本学術振興会 特別研究員
学歴
  • 2003年04月 - 2006年03月, 東京工業大学 大学院理工学研究科 博士課程, Graduate school of engineering, Department of electrical engineering
  • 2001年04月 - 2003年03月, 東京工業大学 大学院理工学研究科 修士課程, 理工学, 電気電子工学, 日本国
  • 1997年04月 - 2001年03月, 東京工業大学, 工学部・電気電子工学科

研究活動情報

■ 受賞
  • 2026年, IEEE Fellow
  • 2025年, 電気学会, 電気学会 産業応用部門 論文査読促進賞
  • 2024年, 永守賞
  • 2023年, TPEL AE Excellence Award
  • 2019年, IEEE senior member
  • 2018年, 東京工業大学 工学院創生的研究賞
  • 2016年, IEEE IAS IPCC Third Prize Paper Award
  • 2014年, Isao Takahashi Power Electronics Award
  • 2014年, IEEE IAS IPCC Third Prize Paper Award
  • 2014年, IEEE IAS IPCC First Prize Paper Award
  • 2013年, IEEE IAS IPCC First Prize Paper Award
  • 2013年, IEEE Transactions on Power Electronics' Outstanding Reviewers of 2013
  • 2012年, IEEE IAS IPCC First Prize Paper Award
  • 2010年, IPEC-Sapporo2010 Second Prize Paper Award
  • 2010年, IPEC-Sapporo2010 Second Prize Paper Award
  • 2009年, 電気学会全国大会優秀論文発表賞
    日本国
  • 2009年, 電気学会産業応用部門優秀論文発表賞
    日本国
  • 2001年, 電気学会学術奨励賞
    日本国
■ 論文
■ その他活動・業績
■ 講演・口頭発表等
  • Control and Experimental Verification of Unidirectional 3-Phase AC/DC Power Converter Using Single-Delta Bridge-Cell Converter
    Atsuya Suzuki; Makoto Hagiwara
    2025 International Future Energy Electronics Conference
    2025年11月19日 - 2025年11月21日
  • Applying Phase-Shift to Isolated DC-DC Converter Using Multiple Cascaded Chopper Cells
    Lucas Morales Pablo; Makoto Hagiwara
    2025 International Future Energy Electronics Conference
    2025年11月19日 - 2025年11月21日, 50265296
  • Output Power Feedback Control for DC-DC Converter Utilizing Singular Auxiliary Chopper Circuit
    Nour AK Hamdan; Makoto Hagiwara
    2025 International Future Energy Electronics Conference
    2025年11月19日 - 2025年11月21日, 50265296
  • Study on multilevel power conversion technologies for electric drives
    2025 12TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON POWER AND ENERGY SYSTEMS ENGINEERING (CPESE2025), 2025年09月13日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
    2025年09月12日 - 2025年09月14日, [招待講演]
  • A Modular Multilevel PWM Inverter for Medium-Voltage Motor Drives
    IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, 2009年, ポスター発表
  • The Technical Possibilities of a Modular Multilevel PWM Inverter: A New Medium-Voltage Motor Drive for Energy Savings
    The 8th International Conference on Power Electronics and Drive Systems, 2009年
  • A Modular Multilevel PWM Inverter for Medium-Voltage Motor Drives
    IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, 2009年, ポスター発表
  • The Technical Possibilities of a Modular Multilevel PWM Inverter: A New Medium-Voltage Motor Drive for Energy Savings
    The 8th International Conference on Power Electronics and Drive Systems, 2009年
  • PWM Control and Experiment of Modular Multilevel Converters
    Proceedings of 2008 IEEE 39th Power Electronics Specialist Conference, 2008年
  • Effects of phase-locked-loop circuit on a self-commutated BTB system under line faults
    IEEE Power Electronics Specialists Conference, 2008., 2008年
  • PWM Control and Experiment of Modular Multilevel Converters
    Proceedings of 2008 IEEE 39th Power Electronics Specialist Conference, 2008年
  • Effects of phase-locked-loop circuit on a self-commutated BTB system under line faults
    IEEE Power Electronics Specialists Conference, 2008., 2008年
  • Magnetic Saturations of in Transformers used for a Self-Commutated BTB System with Ride-Through Capability of Voltage Sags
    Proceedings of 2006 IEEE 37th Power Electronics Specialist Conference, 2006年
  • Dynamic Behaviors of a 21-Level (Line-to-Line) BTB System Based on Series Connection of Sixteen Converter-Cells under a single-line-to-ground Fault Condition
    Proceedings of 2006 IEEE 41st Industrial Applications Society Annual Meeting, 2006年
  • Magnetic Saturations of in Transformers used for a Self-Commutated BTB System with Ride-Through Capability of Voltage Sags
    Proceedings of 2006 IEEE 37th Power Electronics Specialist Conference, 2006年
  • Dynamic Behaviors of a 21-Level (Line-to-Line) BTB System Based on Series Connection of Sixteen Converter-Cells under a single-line-to-ground Fault Condition
    Proceedings of 2006 IEEE 41st Industrial Applications Society Annual Meeting, 2006年
  • Dynamic Behaviors of a 21-Level (Line-to-Line) BTB System Based on Series Connection of Sixteen Converter-Cells under a Single-Line-to-Ground Fault Condition : Experimental Verifications by a 200-V, 20-kW Laboratory System
    2005年
  • Dynamic Behaviors of a 21-Level (Line-to-Line) BTB System Based on Series Connection of Sixteen Converter-Cells under a single-line-to-ground Fault Condition
    Proceedings of 2005 International Power Electronics Conference, 2005年
  • 16段多重変換器を用いた自励式BTBシステムの一線地絡時における過渡特性 : 200V 20kWミニモデルを用いた実験的検討
    電気学会 半導体電力変換研究会, 2005年
  • Dynamic Behaviors of a 21-Level (Line-to-Line) BTB System Based on Series Connection of Sixteen Converter-Cells under a single-line-to-ground Fault Condition
    Proceedings of 2005 International Power Electronics Conference, 2005年
  • A Multi-Level BTB System for Power Flow Control between Transmission Networks
    Proceedings of 2004 IEEE 39th Industrial Applications Society Annual Meeting, 2004年
  • A Multi-Level BTB System for Power Flow Control between Transmission Networks
    Proceedings of 2004 IEEE 39th Industrial Applications Society Annual Meeting, 2004年
  • An Approach to Regulating the DC-link Voltage in a Self-Commutated BTB Converter under Power System Faults
    Proceedings of 2003 IEEE 37th Industrial Applications Society Annual Meeting, 2003年
  • An Approach to Regulating the DC-link Voltage in a Self-Commutated BTB Converter under Power System Faults
    Proceedings of 2003 IEEE 37th Industrial Applications Society Annual Meeting, 2003年
  • Performance of a Self-Commutated BTB System under a Single-Line-to-Ground Fault Condition
    Proceedings of 2002 Power Conversion Conference, 2002年
  • Performance of a Self-Commutated BTB System under a Single-Line-to-Ground Fault Condition
    Proceedings of 2002 Power Conversion Conference, 2002年
■ 所属学協会
  • The Institute of Electrical Engineers of Japan
  • IEEE
  • 電気学会
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 電池電力貯蔵システムへの適用を目的としたコンデンサ絶縁型直流-直流変換器の研究
    科学研究費助成事業
    2025年04月01日 - 2028年03月31日
    萩原 誠
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 東京科学大学, 25K01211
  • 各種マルチレベル電力変換器による基幹系統用疑似慣性変換器に関する研究
    パワーアカデミー研究助成
    2026年02月 - 2028年03月
    萩原 誠; 佐野 憲一朗; 柿ヶ野 浩明
    パワーアカデミー, 特別推進研究, 北海道大学; 東京科学大学; 立命館大学, 研究代表者, 2025-T01a
  • 電気自動車用超急速充電器への適用を目的とした絶縁型直流-直流変換器の研究
    科学研究費助成事業
    2022年04月01日 - 2025年03月31日
    萩原 誠
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 東京工業大学, 22H01463
  • 電気自動車・電動航空機への適用を目的とした大容量直流-直流変換器に関する研究
    科学研究費助成事業
    2019年04月01日 - 2022年03月31日
    萩原 誠; 佐野 憲一朗
    本研究は,近い将来に電気自動車・電動航空機など移動体への適用が期待される100 kW級の大容量半導体電力変換技術に着目し,小型・軽量化と低損失化(大容量化)を同時に実現可能な直流-直流変換器の提案を行い,その有効性・妥当性に関してミニモデルを用いた実験,およびコンピュータシミュレーションの両面から検証し,電気自動車・電動航空機の普及拡大,地球環境改善,および21世紀型省エネ社会実現に寄与することを主目的とする。その結果,良好な定常・過渡特性が得られ,同時に高効率化・高電力密度化が実現できることを明らかにした。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 東京工業大学, 19H02125
  • 移動体への適用を目的とした高電力密度・高効率化を同時に実現可能な革新的直流変換器の研究開発
    産学が連携した研究開発成果の展開 研究成果展開事業 研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP) トライアウト トライアウトタイプ(標準)
    2021年 - 2021年
    萩原 誠
    本課題は、移動体へ適用される半導体電力変換技術に着目し、申請者が提案した高電力密度・大容量化を実現可能な直流変換器の高効率化手法(実現する技術)を検討する。上記変換器は複数の単位電力変換器から構成し、同一のスイッチング周波数で駆動する点に特徴があるが、損失増大により高効率化が困難という問題が存在した。本課題では各単位変換器の周波数を個別設定することで、実現可能性判断に必要な目標値である最高効率99%実現を目指す。目標値の実現可能性は、実験検証とシミュレーションにより明らかにする。本課題を解決することで、高電力密度・高効率化を同時に実現でき、輸送業界に対するイノベーションインパクトは極めて大きい。
    科学技術振興機構, 東京工業大学, 研究代表者
  • マルチレベル変換器を用いた革新的風力発電システムの研究
    科学研究費助成事業
    2014年04月01日 - 2017年03月31日
    萩原 誠
    本研究では,近い将来の実用化が期待される10 MW級風力発電システムへの適用を想定した,新しい半導体電力変換器に関して検討を行った。具体的には,次世代マルチレベル変換器であるモジュラー・マルチレベル変換器を用いた風力発電システムに関して「PSCAD」を用いたシミュレーション,およびミニモデルを用いた実験検証により動作原理や制御法の妥当性を確認した。また,インダクタの小型・軽量化が実現可能な新しい非絶縁形DC-DC変換器を提案した。提案したDC-DC変換器は補助変換器を用いることで,インダクタに印加されるリプル電圧を低減する点に特長がある。回路の妥当性は実験とシミュレーションにより確認した。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 東京工業大学, 26420223
  • 革新的大容量交流モータ可変速駆動システムの研究
    科学研究費助成事業
    2013年04月01日 - 2017年03月31日
    赤木 泰文; 萩原 誠; 藤田 英明
    本研究の目的は,高効率・高性能の革新的大容量交流モータの可変速駆動に関する基盤技術を確立することである。本研究ではモジュラ―・マルチレベルDSCCインバータに着目し,そのモータ駆動システムへの実用性を検討した。
    本研究では,アーム当たり8台のチョッパセルをカスケード接続した三相400 V,20 kWのDSCCインバータを設計・製作した。このインバータを用いて永久磁石同期電動機(三相360V,75Hz,15kW,6極)と誘導電動機 (三相380V,50Hz,15kW,4極)の力行に関する実験を行い,良好な運転特性を確認した。また,分散発電制動を提案し,安全・迅速な誘導電動機の発電制動を実証した。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 東京工業大学, 25249029
  • モジュラー・マルチレベル変換器を用いたモータドライブに関する研究
    科学研究費助成事業
    2011年 - 2012年
    萩原 誠
    本課題では,次世代型電力変換器であるモジュラー・マルチレベル変換器(MMC:ModularMultilevelConverter)を用いたモータドライブに関して検討を行った。その結果,直流リンク部に大容量平滑コンデンサを接続することなく,MMCの安定動作が実現できることを明らかにした。また,低速時の安定運転を可能とする制御法を提案し,その有効性は400V,15kWミニモデルを用いた実験的検証により明らかにした。最後に,ベクトル制御や固定子電流振幅を調整する手法を適用することで,零速からの安定した始動を実現した。本研究成果は,21世紀型省エネ社会の実現に多大なる貢献をするものである。
    日本学術振興会, 若手研究(B), 東京工業大学, 23760255
  • 新型二次電池を使用した革新的電力貯蔵システムの研究
    科学研究費助成事業
    2009年 - 2012年
    赤木 泰文; 萩原 誠; 藤田 英明
    本研究の目的は,環境に優しい次世代電池電力貯蔵システムの基盤技術を確立することである。これは最新のリチウムイオン電池とカスケードPWMコンバータを電力変換回路に採用したシステム構成に特長がある。三相200V,10kW,20kWh実験システムを設計・製作し,安定した動作を確認し、さらに,我が国の高調波抑制ガイドラインを遵守できることを確認した。瞬時電圧低下時の運転継続性能をシミュレーションで詳細に検討し、安定した運転継続を実現できることを確認した。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 東京工業大学, 21246045
  • 三相モジュラー・マルチレベル変換器の実験的検証
    科学研究費助成事業
    2009年 - 2010年
    萩原 誠
    本課題では,次世代型電力変換器である三相モジュラー・マルチレベル変換器(MMC:Modular Multilevel Converter)に関して検討を行った。初めに,MMCを用いたモータドライブに関して実験的検証を行い,ファン・ブロア等二乗低減トルク負荷への適用可能性について検討した。次に,MMCを用いた無効電力補償装置(STATCOM)の実験的検証を行い,定格逆相無効電力を制御できることを明らかにした。
    日本学術振興会, 若手研究(B), 東京工業大学, 21760213
  • 各種PLL適用時における自励式BTBの動特性に関する研究
    科学研究費助成事業
    2007年 - 2008年
    萩原 誠
    各種PLLシステムが自励式BTBのグリッド変圧器・変換器用変圧器の直流偏磁現象, および電源電流・直流コンデンサ電圧変動に与える影響について, PSCADを用いたシミュレーションより検討を行った。その結果, dq変換をベースにした三相PLL回路が自励式BTBに最も適していることを定量的に明らかにした。
    日本学術振興会, 若手研究(B), 東京工業大学, 19760193
  • 高圧系統に直結できるトランスレス・ハイブリッドフィルタの研究
    科学研究費助成事業
    2006年 - 2007年
    赤木 泰文; 藤田 英明; 萩原 誠
    近年のパワーエレクトロニクス技術の目覚しい発展に伴って,PWMインバータによる交流モータ可変速駆動システムの普及が進んでいる。しかし,省エネルギーを目的とした可変速駆動システムは低圧モータ(200V/400V)に限定されており,高圧モータの可変速駆動システムは,日本だけでなく世界的にもほとんど普及していない。この主要な理由は,日本や欧米で施行されている電源高調波規制を完全にクリアでき,かつ実用的な対策技術が確立されていないためである。
    本研究の目的は,高圧モータ可変速駆動システムに適したトランスレス・ハイブリッドフィルタを開発することである。本研究では以下の点を明らかにした。
    1.6.6kVトランスレス・ハイブリッドフィルタの基本設計を行なった。これは7次同調フィルタと小容量3レベルPWMコンバータを直列に接続した回路構成に大きな特長がある。
    2.トランスレス・ハイブリッドフィルタに使用する7次同調フィルタ容量とPWMコンバータ容量と高調波抑制効果を理論的に解析した。さらに,PWMコンバータの制御遅延やデッドタイムを考慮したシミュレーションプログラムを開発し,理論解析の妥当性とその適用限界を解明した。
    3.上記の研究成果を踏まえて,三相400V,15kWの実験システムを設計・製作した。ハイブリッドフィルタに使用する3レベルダイオードクランプPWMコンバータのディジタル制御システムを開発し,その有効性を実験によって確認した。その結果,電源電流の総合高調波歪率を5%以下,かつ40次までの各次高調波電流を3%以下に抑制し,電源高調波規制を完全にクリアした。
    4.これらの理論解析結果,シミュレーション結果,実験結果を踏まえて,実際の高圧交流モータ(6.6kV,1MW)可変速駆動システムに使用するトランスレス・ハイブリッドフィルタの留意点を明らかにした。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 東京工業大学, 18360132
  • 自励式BTB(Back-To-Back)に関する研究
    科学研究費助成事業
    2004年 - 2005年
    萩原 誠
    自励式BTB(Back-To-Back)システムは,有効電力と無効電力の独立制御が達成できる,一線地絡等の系統事故時にも運転継続が可能である等優れた特長を有する電力変換器であり,次世代型電力伝送システムとして国内外問わず研究が行われている。研究代表者は100MWクラスの大容量電力変換器への適用を目的とした,16段多重変換器を用いた自励式BTBシステムの制御法や回路構成の提案を行い,研究室で設計・製作した200V,20kW試作システムを用いて実験的な検証を行っている。
    研究代表者は,BTBシステムの正常動作時における動特性について試作システムを用いた検証を行い,十分な電源高調波成分の低減が実現できることを実証した。また,一線地絡時の運転継続に必要不可欠な3msという高速な電流制御が実現できることを示した。本研究成果は,電気学会論文誌産業応用部門誌2005年4月号にて掲載されている。
    研究代表者は,次に一線地絡時における自励式BTBシステムの過渡特性について検討を行った。瞬時交流電圧ベクトルによる電源電圧の振幅・位相情報を用いると同時に,ディジタル制御系で発生する一サンプル遅延を補償する逆相電圧補償法を提案し,事故時の逆相電圧・逆相電流の抑制効果を確認している。更に,直流電圧変動や変圧器の磁気飽和現象に関する検討を行った。本研究成果は,電気学会論文誌産業応用部門誌2006年3月号にて掲載される予定である。
    日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 東京工業大学, 04J50341