ソーラーインバータは、ソーラーセルが発電するDC電圧をグリッドの電圧レベルのAC電圧に変換し、グリッドに接続する太陽光発電(PV)システムに使用されます。 以下の図に、トランスなしのソーラーインバータの基本構造を、ブーストコンバータ/MPPトラッカー/DCバス電圧/インバータの機能群とともに示しています。

PVソーラーシステムのブロック図

DC/DCブーストコンバータは

DC/DCブーストコンバータは、ソーラーパネルの出力電圧をDCリンク電圧に変換します。ソーラーセルの日照度に応じて、MPPトラッカー(最大電力点)が、出力電流と出力電圧が最大可能電力(最大効率)を達成する方法で動作点を制御します。DCリンク電圧は、IGBTまたはパワーMOSFETのインバータによってAC電圧に変換した後、単相または三相として低圧系統に接続するか、変圧器を経由して高圧系統に接続します。

離島での太陽光発電システムはスタンドアローンインバータで、系統電力には接続せず動作するか、ディーゼル発電機、風力発電所やエネルギー貯蔵ユニットなどその他のパワー発電機と同期動作します。

ハイブリッドインバータを使用したシステム設計の重要度が現在高まりつつあります。用途にはDC/DCコンバータ経由でDCリンクに接続された蓄電池があります。このシステムでは発電された余剰エネルギーを電力会社に買い取ってもらう必要も、大容量の送電設備を準備する必要もなく、エネルギーの個人消費を可能にします。 ソーラーパネルの設置場所、出力容量、日照状況や用途によってソーラーセルやソーラーインバータは様々な形で相互接続するため、構造は様々です。

3レベル方式の単相PVインバータのブロック図

モジュール構造のインバータ

低出力の単相インバータが、各ソーラーモジュールに接続されます。このモデルは、車載向けなど、非常に多様な方向性と影が発生するサブアレイに使用されます。

ストリングインバータ

直列接続された一連のソーラーパネルの出力容量0.5kW-5kW用のMPPトラッカー機能内蔵の単相インバータ。これらは住宅の屋根に敷設する太陽電池システムに広く利用されています。各種さまざまな回路方式があります。

セントラルインバータ

大規模ソーラーファーム向け複数のMPPトラッカー機能内蔵の出力容量60kW-1MWの比較的大規模な三相インバータ装置(キャビネット)。

セントラルインバータシステムのブロック図

マルチストリング型インバータ

相互接続されたマルチストリング型ソーラーパネル向けMPPトラッカー機能内蔵の単相または三相インバータ。マルチストリング型インバータは、中規模の屋根または地上のシステムに使用されます。三相インバータは、出力容量3kW-30kWに対応しています。

マルチストリング型PVシステムのブロック図

太陽光発電向けセミクロン製品