3相ストリングインバータソリューション
ストリングインバータは、直列に接続した太陽光電力パネル上で電力変換を行うもので、一般に定格出力は数kW～200kWです。ストリングインバータは2段電力変換によるものが一般的です。通常、ほとんどのインバータデザインは、トランスレス（変圧器無し）方式で、絶縁しません。
まず、DC-DC段は、可変DC電圧を固定DC電圧に変換すると共に、MPPT（最大電力点追従）技術によりPVパネルから確実に最大電力を抽出します。
DC-AC段は、DC電力をグリッドに適合するAC電力へと変換します。この段では2レベルまたは3レベルトポロジが推奨されます。特に3レベルトポロジは効率がより高いことから広く使われています。1000V PVアレイシステムには、主に3レベルNPC1/NPC2が推奨されます。3レベルNPC1は600Vのデバイスを使うことができ、大型のPVパネルでさえスイッチング周波数20kHの動作が可能です。3レベルNPC2は600Vと1200Vのデバイスを使い、スイッチング周波数20kHZ未満の動作に最適なトポロジです。1500VのPVシステムには、より高い宇宙線耐性と、全力率範囲の動作で高効率なことから、3レベルANPCが広く使われています。インバータのサイズと重量はACフィルタと冷却システムに大きく依存しており、システムのサイズとコストを抑えるには、より高速のスイッチング動作が望ましいとされています。
200kWまでのデザイン向けインフィニオン製品
各々が5kW～200kWのインバータを並列に接続し、最大20MWの電力レベルを得ることは一般的に行われています。
商用および電力会社規模のアプリケーションでは、インバータは20kW～200kWで設計されます。インフィニオンのモジュール製品を使うことで、クラス最高の電力密度が得られ、製造も容易になります。これらのモジュール製品にはCoolSiC™ Easyモジュールと、3レベルEasyモジュールが含まれます。スイッチにはドライバが必要であり、ドライバは制御する必要があります。そのため、お客様のインバータデザインに適したEiceDRIVER™ゲートドライバと、XMC™マイクロコントローラをご用意しています。最後に、各機能ブロックにはセンサと補助電源が必要なため、インフィニオンはCoolSET™、TLI4971電流センサも提供しています。
お客様の3相インバータデザイン向けに適切なソリューションを選択していただくと、高度なデジタル制御技術と効率的な電力変換アーキテクチャの組み合わせが作られ、優れたソーラーパワー採取効率と信頼性を得ることができます。3相ストリングインバータの電力段に用いられる主要トポロジはいくつかあります。これらのトポロジのすべてに、入力電圧範囲を広げ、MPPTアルゴリズムを実現するためのブースタ段を設けることができます。
インフィニオンの業界最先端のパワー製品ラインアップから、お客様のデザイントポロジに最適な製品を見つけてください。
3相ストリングインバータのトレンドと要件
グリッドパリティに対する関心が高まっていることで、メーカーには重い低価格化へのプレッシャがかけられています。この結果、業界は1000Vソーラーアレイから1500Vソーラーアレイに移行しており、商用および電力会社規模の施設ではPV電力プラントを大型化する動きは明かなトレンドとなっています。
これらの20MWまでの市場では、軽量ストリングインバータが人気となりつつあります。これらのインバータは設計柔軟性を大きく高め、搬送も容易で、交換も作業者二人で迅速に行えます。
インフィニオンはソーラーおよび関連業界における深いアプリケーション・ノウハウにもとづき、学習サイクルを短縮し、実績ある短期プロセスで迅速なカスタマイゼーションを提供します。インフィニオンの1200 V CoolSiC™ MOSFET、TRENCHSTOP™ IGBT7、EiceDRIVER™ガルバニック絶縁ゲートドライバの強味を組み合わせることで、システムコストや運用コストの大幅削減だけではなく、最大限の効率レベルと電力密度に到達するためのお手伝いをします。
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ソーラー／風力発電から蓄電へ：トレンドとソリューション
ソーラー発電、風力発電、エネルギー貯蔵システムのアプリケーションやパワー半導体要件についてはこちらをご覧ください。インフィニオンが再生可能エネルギーおよび貯蔵市場のトレンドにどのように対応しているかがご理解いただけます（例えばインバータのCoolSiC™ MOSFETへの統合化）。ソーラー発電、風力発電、エネルギー貯蔵システム向けの様々なソリューションの概要を説明しています。
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アプリケーションプレゼンテーション：ソーラーエネルギーの無尽蔵の可能性を開拓する
このプレゼンテーションでは、ソーラーアプリケーションのトポロジ、技術トレンド、要件の概要を説明します。マイクロインバータからセントラル、ストリングインバータまで、それぞれのインバータタイプで何を提供しているのかがわかります。お客様のアプリケーション向けのインフィニオンの提案をご確認下さい。客様向けにカスタマイズしたモジュールは、発注後5か月程度でお手元に届きます。
最適システムソリューションのメリット
Let’s learn more about how solar inverters work, from the ones we have in our houses, to the ones that are applied in major factories. We will also see how Infineon innovates in power semiconductors for solar inverter technology and how that can help with reducing costs and time to market.
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