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。
Whitepaper: Silicon carbide MOSFETs for next-level power density in solar and energy storage
The latest generation silicon carbide semiconductors and CoolSiC™ MOSFETs enable a significant increase in power conversion efficiency in solar power generation systems and associated energy storage. Read more about these applications and how lower loss not only saves energy, but also results in smaller and lighter equipment with lower capital, installation, and maintenance costs.
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。
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
Infineon’s Easy family’s tremendous growth in the past few years led Easy modules to become even more flexible and scalable in key areas, such as voltage class and topologies.
As a result, Easy modules are widely used, not only in industrial applications but also in automotive applications.
To continue the successful momentum created by Easy 3B, “the big brother of the family”, Infineon has successfully developed the Easy 4B package, extending the package’s capabilities even further!
The EasyPACK™ 4B is now the largest package in the Easy family, with three DCB substrates.
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。
In this module, we will have a look at different solar inverter trends and how the technology is evolving.
And afterwards, we will see what Infineon’s comprehensive solutions for the positioning of solar applications are.
In this EiceDRIVER™ X3 digital isolated gate driver training you will learn how to install the software that aids you in the evaluation of X3 digital and its evaluation board.
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
