ソーラーインバータの効率とは、再生可能エネルギーの需要により成長しているソーラーインバータ(光電インバータ)市場を指します。そして、これらのインバータには非常に高い効率と信頼性が必要です。これらのインバータで使用される電源回路が検討され、スイッチと整流器の最適な選択が推奨されます。太陽光発電インバータの一般的な構造を図 1 に示します。3 つの異なるインバータから選択できます。太陽光は直列に接続された太陽電池モジュールを照らし、各モジュールには直列に接続された一連の太陽電池ユニットが含まれています。ソーラーモジュールによって生成される直流(DC)電圧は数百ボルトのオーダーであり、具体的な値はモジュールアレイの照明条件、バッテリーの温度、直列に接続されたモジュールの数によって異なります。
このタイプのインバータの主な機能は、入力 DC 電圧を安定した値に変換することです。この機能はブースト コンバータによって実装され、ブースト スイッチとブースト ダイオードが必要です。最初の構成では、昇圧段の後に絶縁型フルブリッジ コンバータが続きます。-。フルブリッジ変圧器の役割は、絶縁を提供することです。-出力上の 2 番目のフルブリッジ コンバータは、最初のフルブリッジ コンバータの直流 DC を交流 (AC) 電圧に変換するために使用されます。{{8}その出力は、追加の 2 接点リレー スイッチを介して AC グリッド ネットワークに接続される前にフィルタリングされます。これは、障害発生時の安全な分離と夜間の電力グリッドからの分離を目的としています。- 2 番目の構造は非分離スキームです。- AC 交流電圧は、ブースト段による DC 電圧出力によって直接生成されます。 3 番目の構造では、パワー スイッチとパワー ダイオードの革新的なトポロジーを使用して、昇圧部と AC AC 生成部の機能を専用トポロジーに統合します。ソーラーパネルの変換効率は非常に低いですが、インバーター効率をできるだけ100%に近づけることは非常に重要です。ドイツでは、南向きの屋根に 3kW シリーズのモジュールを設置すると、年間 2,550 kWh の発電が見込まれています。{20}}インバーター効率が 95% から 96% に増加すると、さらに 25kWh を毎年発電できます。太陽電池モジュールを追加してこの 25kWh を発電するコストは、インバーターを追加するのと同程度です。効率を 95% から 96% に高めてもインバータのコストが 2 倍になるわけではないため、より効率的なインバータへの投資は避けられない選択です。新しい設計では、インバータの効率を向上させる最もコスト効率の高い方法が重要な設計基準となります。{32}}インバータの信頼性とコストに関しては、他に 2 つの設計基準があります。効率が高くなると、負荷サイクル中の温度変動が減少し、それによって信頼性が向上するため、これらのガイドラインは実際に関連しています。モジュールの使用により信頼性も向上します。