ストリング・インバータ

太陽光発電インバータは、PV(光電池)セルの可変 DC 出力を クリーンな50~60Hz の正弦波電流に変換します。

設計上の考慮事項

太陽光発電用インバータ

太陽光発電用インバータは、太陽光エネルギー・システムの重要なコンポーネントです。光起電(PV)モジュールの変化する DC 出力を、50Hz または 60Hz のクリーンな正弦波電流に変換し、商用電力網または送電線網を使用しないローカルの電力ネットワークに供給します。一般的に、通信機能が搭載されているため、ユーザーはインバータの監視、電力の状態や動作状況が確認でき、ファームウェアの更新、インバータ・グリッド接続の制御も行うことができます。電力網のインフラに応じて、有線(RS-485、CAN、電力線搬送通信、イーサネット)または無線(Bluetooth、ZigBee/IEEE802.15.4、6loWPAN)のネットワーク・オプションを使用できます。

インバータの中枢は、リアルタイム・マイクロコントローラです。このコントローラは、ソーラー・モジュールが生成した DC 電圧を AC 電圧に反転するのに必要な、非常に精度の高いアルゴリズムを実行します。DC/DC や DC/AC を含むパワー・マネージメント機能すべてに必要な制御ループを実行できるようにプログラムされています。また、最大電力点追従(MPPT)と呼ばれる複雑なアルゴリズムを通して、PV からの電源出力も最大化します。PV の最大出力電力は動作条件に依存し、温度、遮光、汚れ、雲量、および時間帯によって常に変動するため、最大出力は常にトラッキングと調整を行う必要があります。バッテリーにエネルギーを保存できるシステムでは、コントローラによって充電を制御したり、日没や曇天時に PV の出力電力が低下した場合、バッテリー電源に切り替えることができます。コントローラには、制御ループを実装するため、高精度 PWM 出力や ADC などの高度なペリフェラルが搭載されています。ADC は、PV 出力電圧や電流などの変数を測定し、PWM デューティ・サイクルを変更することにより、DC/DC または DC/AC コンバータを調整します。

特に C2000 は、1 クロック・サイクル内で ADC を読み取り、PWM を調整できるように設計されているため、リアルタイム制御が可能になります。シンプルなシステムにおける通信は、単一のプロセッサで処理できます。複雑なディスプレイ、消費電力量のレポート機能や、フィードインタリフ・ペイバック機能を備えた精巧なシステムでは、Stellaris Cortex M3 パーツのようなイーサネット機能を備えた 2 番目のプロセッサが必要になる場合があります。安全性の観点より、プロセッサとライン電流および電圧、更には外部との通信バスとの絶縁が必要となります。

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技術資料

アプリケーション・ノート

アプリケーション・ノート (7)

タイトル 種類 サイズ (KB) 日付 英語版
PDF 1.28 MB 2019年 10月 14日
PDF 3.08 MB 2018年 9月 24日
PDF 140 KB 2018年 3月 16日
PDF 161 KB 2018年 2月 5日
PDF 2.96 MB 2017年 8月 1日
PDF 3.23 MB 2012年 5月 29日
PDF 311 KB 2010年 12月 29日

技術記事

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