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ニュースリリース

テキスト版

掲載のデータは発表当時のものです。価格・仕様について変更する場合もございます。

2009年2月18日
開発No.0905

階調制御型インバーター技術を大容量パワーコンディショナに適用

太陽光発電システム用100kWパワーコンディショナで97.5%の変換効率を達成

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 三菱電機株式会社(執行役社長:下村 節宏)は、太陽電池が発電する直流電力を交流電力に変換する太陽光発電システム用パワーコンディショナの変換効率を向上し、100kWのパワーコンディショナで、業界最高の97.5%※1を達成しました。

※1: 2009年2月18日現在。100kW-480Vパワーコンディショナで負荷率75%における変換効率。当社調べ

開発の背景

 世界的な環境保全意識の高まりにより、発電時に二酸化炭素(CO2)を排出しない太陽光発電システムが注目されています。太陽光発電システムでより多くの電力を得るためには、光エネルギーを直流の電気エネルギーに変換(発電)する太陽電池セルの効率向上と、発電した直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナの効率向上が必要です。  当社は、2008年3月に実用サイズの多結晶シリコン太陽電池セルで世界最高の変換効率18.6%を達成したほか、家庭用のパワーコンディショナで業界最高の変換効率を持つ4kWのパワーコンディショナ※2を2008年1月から販売するなど、太陽光発電システムの性能向上に努めてきました。
 今回、世界的に設置が拡大している大容量太陽光発電システム向けに、家庭用パワーコンディショナで実用化した階調制御型インバーター技術を適用し、100kWの大容量パワーコンディショナの変換効率向上と小型化に成功しました。
※2: 家庭用パワーコンディショナ PV-PN40G、PV-PN55G

主な開発成果

1. 三相の階調制御型インバーターにより97.5%の変換効率を達成
家庭用で実用化した単相の階調制御型インバーター技術を用いて三相の階調制御型インバーターを開発し、100kWパワーコンディショナに適用しました。階調制御型インバーターは、階段状の擬似正弦波を出力するため一般的なPWM※3方式と比較して、出力波のひずみの要因となる高周波の電圧振幅が小さくなり、パワー半導体のスイッチング損失やフィルターでの損失が低減されます。これにより、パワーコンディショナ全体の損失を低減し、変換効率で業界最高の97.5%を達成しました。
※3: PWM : Pulse Width Modulation パルスの時間幅によって出力電圧を制御する方法
2. DC/DC昇圧器によりトランスをなくし、容積を縮小
現在市販されている大容量パワーコンディショナは、出力側に昇圧用のトランスを必要とするため大型になりがちでした。当社は、太陽電池の直流出力をまず昇圧してからインバーターへ供給する小型のDC/DC昇圧器を開発し、従来必要とされていた出力側の昇圧トランスをなくすことで、パワーコンディショナの容積縮小に成功しました。今回開発した100kWパワーコンディショナの容積は約1.8m3(1200×800×1900mm)と業界トップクラスの小型サイズです。

今後の展開

 2010年度に実用化を予定しています。検証試験を進めるほか、さらなる大容量化の開発も行います。

特許

 国内10件、海外3件 出願済

お問い合わせ先
三菱電機株式会社 先端技術総合研究所 業務部 広報・宣伝グループ

FAX: (06)6497-7289

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