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バッテリーエネルギー貯蔵システム – エネルギー転換のバックボーン

高度な半導体により、バッテリーエネルギー貯蔵システム (BESS) のパフォーマンス、信頼性、安全性が向上します。これらのシステムは、後で使用するために電気エネルギーを蓄え、グリッドの安定性、再生可能エネルギーの統合、バックアップ電源を提供し、需要と供給のバランスを効果的に保っています。

記事

2026/03/06

再生可能エネルギーを考える際は、エネルギー貯蔵についても考える必要があります！

電力網は根本的に変化し、発電所から産業部門および消費者部門への一方通行の電力フローから、さまざまなエネルギーキャリアと再生可能エネルギーの割合の増加を伴う非常に複雑な分散型ネットワークへと進化しました。

再生可能エネルギーから生成されるエネルギーは、天候、季節、時間帯によって変動します。強力な貯蔵施設は、エネルギー転換の成功と、太陽と風力が最も重要な電力源となる未来にとって絶対的な前提条件です。バッテリーエネルギー貯蔵システムは、再生可能エネルギーミックスの電力変動を緩和し、供給と需要のバランスを取り、停電を防止します。

インフィニオンのソリューションは、効率的なエネルギー貯蔵システムにおいて重要な役割を果たします

インフィニオンの半導体は、バッテリーエネルギー貯蔵システムの多くの分野で重要な役割を果たしています。エネルギー変換を処理し、バッテリーを管理します。さらに、加熱、冷房、自動温度制御などの熱管理もサポートします。そしてこれらは、安全とセキュリティにとって不可欠です。

詳しく見てみましょう:

電力変換システム

電力変換システム (Power Coversion System: PCS) は、DCバッテリーの大きなバンクなどの蓄電設備と、AC電力網との間の中間デバイスです。このPCSは、AC-DCおよびDC-AC変換を処理し、エネルギーがバッテリーに流れ込んで充電するか、バッテリーストレージからAC電力に変換されてグリッドに供給されます。さらに、機能や技術に応じて双方向 DC-DC 変換が追加される場合もあります。

これらのスイッチング動作のエネルギー効率は、650 V～3300 Vにわたるインフィニオンの幅広いIGBTおよびCoolSiC™電源ポートフォリオなどの半導体技術に大きく依存しています。

PCSについて詳しく見る

バッテリー管理システム

バッテリー管理システム (BMS) は、バッテリーエネルギー貯蔵システム、特に BESS で広く使用されている Li-Ion バッテリーの重要なコンポーネントです。BMSはバッテリーを監視し、安全な動作を維持し、パフォーマンスを向上させます。BMSは、集積回路 (IC) とセンサーをベースとし、システム制御と通信を処理するマイクロコントローラーを補完し、セルの保護、充電と放電、バッテリーの充電レベルの計算、セルのバランス調整、パフォーマンスの最適化、および健全性評価を担当します。インフィニオンのマイクロコントローラーおよびセンサー技術は、高性能環境におけるこれらの特定のワークロード向けに最適化されています。

BMSについて詳しく見る

バッテリーの安全とセキュリティシステム

安全性の分野では、CoolSiC™ JFETをベースにしたインフィニオンのソリッドステートソリューションが、電気機械式のソリューションに比べて過電流に対してより効果的に保護します。XENSIV™ TCIxセンサーは、水素 (H2) ガスを確実に検出し、熱暴走の早期追跡を可能にします。

バッテリーエネルギー貯蔵システムがクラウドに接続された基本的なグリッド資産になるにつれ、グリッドの不安定化や停電につながる可能性のあるサイバー攻撃のリスクが増大します。EUのサイバーレジリエンス法 (CRA)に基づき、接続デバイス、スマートアプライアンス、または重要なインフラストラクチャーシステムは、サイバーセキュリティ保護を組み込んだ設計にする必要があり、脆弱性を検出して対処するための継続的なプロセスを含める必要があります。この法律の要件は 2027 年に完全に施行される予定です。

インフィニオンの主力製品であるセキュリティ強化型マイクロコントローラー (例: AURIX™ TC3/4xファミリーまたはPSOC™ Control) とOPTIGA ™セキュリティソリューションは、保護されたファームウェア、暗号化アクセラレーション、セキュアなブートおよび更新メカニズム、PQC 対応、相互認証、およびロックステップ機能安全性を通じて、フォールトインジェクション攻撃に対抗する強力なサイバーセキュリティを実現します。

サイバーセキュリティの重要な役割について詳しく見る

メーターの前でも後ろでも、半導体はあらゆる場所で重要

バッテリーエネルギー貯蔵システムは、電力網内の多くのユーザーにサービスを提供する大規模プラントとして、または産業ビルや家庭での太陽光発電による地域的な発電を貯蔵で補う結合システムとして、エネルギーチェーンのさまざまな場所で役割を果たします。これらのシステムの規模に関係なく、半導体はあらゆる電圧レベルで重要な役割を果たします。

バッテリーエネルギー貯蔵システムには、大きく分けて 2 つの種類があります。