ケース詳細

太陽光発電 2025年11月22日付、駐日欧州委員会代表部からの書簡

PVインバータメーカー製ストリングインバータのMPPT電流検出方式

技術的な課題
PVインバータMPPTは、±0.5%の電流測定精度を必要とし、高い多重化整合性が要求され、高い年間需要コストに敏感である。
処方
FL-2タイプ2mΩシャント、バッチ整合性制御±0.2%、大量生産におけるコスト最適化
プロジェクト結果
MPPT効率>99.5%、年間供給量100万個以上、製品は世界30カ国以上に販売

プロジェクトの背景

ある有名な国内PVインバーター・メーカーは、世界最大級の製品出荷量を誇り、世界30以上の国と地域に製品を販売し、年間出荷量は10GWを超える。ストリング・インバーターは主力製品で、出力は50kWから250kWまで、複数のMPPT(最大電力点追従)設計を採用しており、MPPT制御とストリング・モニタリングには正確な直流側電流検出が必要である。

技術仕様の要件:

  • 製品範囲:50kW~250kWストリング・インバータ
  • MPPTチャンネル数:4~12チャンネル
  • 最大単回路電流:30A(550Wモジュール×12ストリングス)
  • 電流測定精度:±0.5%
  • 働く温度: -25℃~+60℃。

直面する技術的課題

1.MPPT精度要件

MPPTアルゴリズムは電流と電圧の積に基づいて電力を計算するため、電流測定誤差はMPPT効率に直接影響する。電流測定誤差1%は、0.1~0.2%の発電損失をもたらす可能性があり、これはMW規模の発電所ではかなりの経済的損失を意味する。

2.複数のコヒーレンス

1台のインバータには複数のMPPTがあり、複数の電流測定値の整合性は、ストリング監視と故障診断の精度に直接影響する。異なる道路間で偏差がある場合、アラームの誤検出や見逃しにつながる可能性があります。

3.コスト管理

PV業界は競争が激しく、インバーターの価格も低下しており、各部品のコスト管理も厳しくなっている。多重化MPPTの中核部品であるシャントは、性能を確保しつつコストを最適化する必要がある。

4.グローバル認定

製品は世界市場に販売されるため、CE、UL、TÜVなど、さまざまな国や地域の認証要件を満たす必要がある。

テクニカル・ソリューション

1.シャントのサイジング

各MPPTは、1つのFL-2スプリッターで構成されています:

  • 抵抗値:2mΩ±0.5%
  • 定格電流:50A
  • 定格電圧降下:100mV @50A
  • 温度係数:<30ppm>
  • 電力損失:1.8W @30A

十分な信号振幅(100mV)を得るために高い抵抗値(2mΩ)を選択することで、信号調整回路を簡略化できる一方、1回路の消費電力はわずか1.8Wとなり、インバータ全体の効率に影響する。<0.01%。

2.精度と一貫性の管理

  • 0.5 等級の精密分路、工場 100% テストを採用して下さい
  • 同じ製造バッチから選択された同一インバータ用の複数のシャント
  • バッチ間の抵抗値偏差は±0.2%以内に制御されている。
  • 抵抗のグルーピングラベルのマッチング、クライアントの用途に合わせやすい

3.コスト最適化

  • 標準化された設計、大量生産によるコスト削減
  • 材料比率を最適化し、性能を維持しながら材料コストを削減する
  • 自動化された生産ラインが生産性を向上
  • 年間供給量100万台以上、スケール効果は大きい

4.認証と品質

  • CE、UL認証取得製品
  • TÜV、CQC、その他の認証取得に向けた顧客との協力
  • IATF 16949 品質マネジメントシステム保証

プロジェクト結果

  • MPPTの効率:電流測定精度±0.5%、サポートインバータMPPT効率>99.5%
  • 一貫性:複数の電流測定の一貫性<±0.3%、正確で信頼性の高いストリングモニタリング
  • 供給規模:年間100万個以上の供給量を誇る当社は、顧客にとって最大のシャント・サプライヤーである。
  • 世界市場製品はインバーターとともに、ヨーロッパ、アメリカ、アジア太平洋、その他の主要市場を含む世界30カ国以上に販売されている。
  • 長期的な協力:8年以上にわたる協力関係と綿密な戦略的パートナーシップの確立