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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Podcast4Engineers: 太陽光発電
太陽光発電は、化石燃料による発電からの転換を促し、豊かでグリーンなエネルギーに近づくことができます。革新的で信頼性の高いパワー半導体とインバータ技術は、太陽光発電の利用をより便利で効率的、かつ魅力あるものにしています。
ホワイトペーパー: 太陽光発電および蓄電システムにおける次世代電力密度を実現するSiC MOSFET
最新世代のSiC半導体とCoolSiC™ MOSFETは、太陽光発電とそれに関連する蓄電システムにおいて、電力変換効率を大幅に向上させます。これらのアプリケーションの詳細と、低損失化によってエネルギーが節約できるばかりでなく、設備投資、設置、メンテナンスのコストが削減され、装置が小型軽量化される仕組みについてお読みください。
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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
インフィニオンのEasyファミリーは、ここ数年で飛躍的な成長を遂げ、Easyモジュールは、電圧クラスやトポロジーなどの主要分野において、これまで以上に柔軟でスケーラブルになりました。
その結果、Easyモジュールは産業用途のみならず、車載用途にも広く使用されています。
インフィニオンは、「ファミリーの中心的製品」であるEasy 3Bの成功の流れを引き継ぐため、Easy 4Bパッケージの開発に成功し、パッケージの機能をさらに拡張しました！
EasyPACK™ 4Bは、3枚のDCB基板を搭載したEasyファミリー最大のパッケージです。
私たちの家にあるものから、大規模な工場に適用されているものまで、ソーラーインバーターの仕組みについて詳しく学習しましょう。 このウェビナーではインフィニオンがいかにしてソーラーインバータ向けにパワー半導体の革新を進め、コスト削減と市場投入までの時間を短縮するのかについてお話しします。
本モジュールでは、さまざまなソーラー インバーターのトレンドと、技術がどのように進化しているのかをご紹介します。その後、インフィニオンの包括的ソリューションにおけるソーラー アプリケーションの位置づけについて、ご覧いただきます。
このEiceDRIVER™ X3 Digital絶縁ゲートドライバートレーニングでは、X3 Digitalとその評価ボードの評価を支援するソフトウェアのインストール方法を学びます。
Webinars
Join the webinar to learn about the positioning of SiC for in solar and energy storage applications. We will talk about the benefits of using Infineon’s Silicon Carbide MOSFET for solar and energy storage power conversion supported by real application examples.
In joining the webinar you will get a better understanding of the main technology trends in solar inverters.
The trend toward smart homes and connected systems demands a common communication interface between all home appliances and a PV inverter to enable a better balance between energy generation and consumption.
The main objective of this webinar is to explain the key technical features and system-level benefits of Infineon's semiconductor solution for string and hybrid inverter systems up to 30 kW output power.
Key Takeaways
1. Discover key technical features and system-level benefits of Infineon's semiconductor solution for string and hybrid inverter systems
2. Examine key drivers and technological requirements in the trend toward higher integration and fan-less operation
3. Explore the role of the PV inverter in the context of the smart home
Keywords: Silicon carbide, SiC, power density, bidirectional, power conversion, efficiency, energy, solar, storage, cost-effective, cost-effective power density, bidirectional power flow capability, high-efficiency power conversion
