パワーコンディショナーの回路方式
太陽光発電システムの中で需要な役割を果たすパワーコンディショナーですが、このパワーコンディショナーが万一故障した際に、太陽電池の発電した直流電力が交流の系統電力へ直接接続されてしまうと大きな事故につながる恐れがあります。
そのため、パワーコンディショナー内で太陽電池の出力電力が系統電力へ流れ込まないように対策を施すことが非常に重要です。
この対策方法として、現在は以下の3つの回路方式のものが実用化されています。
商用周波変圧器絶縁方式
商用周波数変圧器の製品例
日新電機製SOLARPACK
画像提供：日新電機㈱
商用周波変圧器絶縁方式の回路では、以下のような流れで直流電力を50Hzまたは60Hzの商用周波数の交流電力に変換します。
- PWM方式のインバータで太陽電池の直流電力から商用周波数の交流電力作る
- この電力を絶縁トランスで変圧するとともに絶縁を行う
回路図などの詳細については商用周波変圧器絶縁方式を参照。
高周波変圧器絶縁方式
高周波変圧器絶縁方式の製品例
シャープ製JH-40CD3P
画像提供：シャープ㈱
高周波変圧器絶縁方式では、以下のような複雑な回路構成を用いて直流電力を商用周波数の交流電力に変換します。
- PWM方式のインバータで太陽電池の直流電力を高周波の交流電力に変換する
- 小型の高周波変圧器で絶縁を確保する
- 絶縁後の交流電力を再度直流電力に変換する
- この絶縁の確保された直流電力を商用周波数の交流電力に変換する
回路図などの詳細については高周波変圧器絶縁方式を参照。
トランスレス方式
トランスレス方式の製品例
パナソニック製VBPC355
画像提供：パナソニック㈱
トランスレス方式の回路では、以下のような流れで直流電力を商用周波数の交流電力に変換します。
- 太陽電池の出力した直流電力をコンバータで昇圧する
- 昇圧された直流電力を、PWM方式のインバーターで商用周波数の交流電力に変換する
このトランスレス方式では直流と交流の間が非絶縁となっているので、直流電流流出を検出する機能を設けて安全性を確保しています。
回路図などの詳細についてはトランスレス方式を参照。
