OKI、
DSP採用の太陽光発電用パワコン開発

　電源装置の開発・製造を行うOKI パワーテック（OPT：OKI Power Tech、OKIのグループ企業）は2009年2月23日、JFE電制と共同で、高周波絶縁型10kW出力の太陽光発電用パワーコンディショナーを開発したと発表した。主に産業・商業用向けの太陽光パネル市場をターゲットとしており、今後は10kW出力容量を標準に並列接続することで、10kWから最大180kW出力までの幅広いニーズに対応していくという。

　開発した太陽光発電用パワーコンディショナーは、全デジタル式の信号制御技術DSP（Digital Signal Processing）を絶縁型のDCDCコンバータに採用することで、これまで電力変換効率に課題のあった絶縁型でも高効率の発電を可能にした。従来のDCDCコンバータ制御と比較して、太陽電池の発電量が少ないときでも高い変改効率を維持できるという（例えば、発電量が50％出力の場合でも、90％以上の変換効率を保つ）。アナログ式と比較して、省エネ効果も増大し、製品全体の小型化にも貢献する。

　また、複数のDCDCコンバータをDSPで最適な稼働数および変換効率に制御できる「マルチフェーズ制御」方式を採用。複数のコンバータユニットを入出力特性に応じて柔軟に制御できる並列接続運転を可能にした。OKIが得意とするネットワーク接続の機能も標準搭載しており、通信機能と連携した遠隔地からの運転監視ができるという。

OPT 取締役技術センター長 佐藤 秀夫氏

　太陽光発電用のパワーコンディショナーは、発電された直流の電力を交流に変換するために不可欠な装置で、かつ太陽光発電システムの効率を左右する重要な要素。主に絶縁型と非絶縁型の2通りがあり、現在ほとんどのパワーコンディショナー（主に住宅向け）が非絶縁体のものとなっている。そんな中、今回発表されたパワーコンディショナーは、高周波の絶縁型だ。

　「通常の高周波絶縁型のパワーコンディショナーは、抵抗に接続する直前に低周波トランスを挿入することで絶縁していますが、当社では、高周波スイッチングのトランスを利用した絶縁をしています。また、屋外での使用を考え、小型化や信頼性向上のために放熱、保守性を重視して開発しました。中の構成ユニットは、トラブルが起きた際にもすぐに交換しやすい構成としています」（OPT 取締役技術センター長 佐藤 秀夫氏）

　「また、広範囲の入力に対して高効率を維持するために、DSPを採用し、複数のコンバータを分割したマルチフェーズ制御を行っています。実際のコンバータの数は16分割しており、それらを4つずつにまとめて1つのユニットとし、計4つのユニットで制御しています。最も小さいユニットが625W×4の回路構成で2.5kW。それを4段構成していますので、トータル10kWです。これは通常のアナログ制御では難しいことですが、DSPの特徴を生かして、うまく制御しています」（佐藤氏）

画像 開発された太陽光発電用パワーコンディショナー（左は製品全体で、右はふたを開いた様子） 製品寸法は600（W）×600（H）×280（D）。重量は65kg

　OKIおよびOPTは今後、まずは国内の産業市場向けに10kW出力製品の営業活動を開始し、2009年10月より産業用、商業用、さらに海外向けに太陽光発電システムを提供している企業に対しての販売を進めていくという。

　なお、同社は今回発表した高周波絶縁型の太陽光発電用パワーコンディショナーを2009年2月25〜27日まで開催されるPV EXPO 2009（第2回 国際太陽電池展）に出展する。昨年2月に開催されたPV EXPO 2008に開発中のパワーコンディショナー用インバータを出展した際には、パワーコンディショナーの製造を行うJFE電制から誘いを受け、そこで今回発表した太陽光発電用パワーコンディショナーの開発が決定。同年4月から開発を開始したという。

OPT 取締役社長 宇川 彰氏

　「当社では2008年からDSPを採用した1kWクラスのDCACインバータを市場投入し、当時は燃料電池向けのインバータとして狙いを定めて開発を行っていました。そんな中、昨年出展したPV EXPOで、多くの反響をいただき、その中で太陽光発電システムのSI（他社からパネル、パワーコンディショナーを買い、ネットワークをつんで、システムを構成する企業）を行うJFE電制からパワーコンディショナーを作らないかとお誘いを受け、製造を開始しました。すでにインバータ部分が完成していましたので、わりと早期に完成いたしました。今後は大容量化、シリーズ化を目指します」（OPT 取締役社長 宇川 彰氏）

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（＠IT MONOist編集部　上口翔子）