| 講演名 | 2023-10-05 定格電力の低減により高効率化と回路小型化を達成する，部分接続コンバータと部分影補償器を併用した太陽光発電システム 杉浦 敬太(茨城大), 矢吹 丈二(茨城大), 鵜野 将年(茨城大), |
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| 抄録(和) | 複数の太陽電池パネルからなる太陽光発電システムにおいて，電力変換用コンバータはパネルの全電力を扱うため回路が大型化する傾向にある．一部のパネルにのみコンバータを接続する部分接続コンバータを利用することで定格電力を低減可能であるものの，各パネルの動作電圧に差が生じるため発電量の低下を招く．本稿では，部分接続コンバータとパネル電圧を均一化可能な部分影補償器を併用した太陽光発電システムを提案する．部分影への対策として用いられる補償器を利用し，コンバータの部分接続により生じるパネル間の電圧ばらつきを解消し発電量の低下を防止しつつ，定格電力の低減と回路の小型化を実現する．4直列パネルからなるストリングに対して理論解析を行った結果，従来システムと比較して定格電力を最大58%低減することができ，回路の小型化が可能であると示唆された．試作回路を用いた実機検証により提案システムの性能評価を行い，最大98%の電力変換効率を達成したことに加えて，補償器の併用により最大12%の発電量向上が可能であることを実証した． |
| 抄録(英) | In photovoltaic (PV) systems consisting of multiple PV panels connected in series, a conventional converter requires a large power rating due to handling the power generated by all panels, resulting in increased circuit volume. A PV system in which a converter is partially connected to series-connected panels has been proposed to reduce power rating. However, a partially connected converter triggers the mismatch in panel voltage, leading to decreased energy yield. This paper proposes a novel PV system in combination with the partially connected converter and a differential power processing (DPP) converter that can unify panel voltage. The proposed system realizes not only eliminating panel voltage imbalance and enhancing energy yield by the DPP converter that have been proposed to prevent negative influences of partial shading, but also a reduction in power rating and circuit volume by the partially connected converter. Theoretical analysis of a PV string comprising four series panels demonstrated that in addition to the power rating reduction of up to 58%, the proposed system reduced circuit volume. Experimental verification of PV systems using prototypes demonstrated that in addition to achieving the overall efficiency of up to 98%, the proposed system with the DPP converter realized 12% improvement in energy yield. |
| キーワード(和) | 太陽光発電システム / 部分接続コンバータ / 部分影補償器 / 定格電力 / 回路小型化 |
| キーワード(英) | photovoltaic systems / partially connected converter / differential power processing converter / power rating / circuit miniaturization |
| 資料番号 | EE2023-17 |
| 発行日 | 2023-09-28 (EE) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EE / WPT |
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| 開催期間 | 2023/10/5(から2日開催) |
| 開催地（和） | 大阪シティアカデミー さんくすホール |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | 電力変換技術、無線電力伝送，一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 中島 善康(NXTEC) / 西川 健二郎(鹿児島大) |
| 委員長氏名（英） | Yoshiyasu Nakashima(NXTEC) / Kenjiro Nishikaa(Kagoshima Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 関屋 大雄(千葉大) / 艸分 宏昌(JAXA) / 平山 裕(名工大) |
| 副委員長氏名（英） | Hiroo Sekiya(Chiba Univ.) / Hiroaki Kusawake(JAXA) / Hiroshi Hirayama(Nagoya Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 雪田 和人(愛知工大) / 松井 信正(長崎総科大) / 花澤 理宏(UL Japan) / 三谷 友彦(京大) |
| 幹事氏名（英） | Kazuto Yukita(Aichi Inst. of Tech.) / Nobumasa Matsui(Nagasaki Inst. of Applied Science) / Masahiro Hanazawa(UL Japan) / Tomohiko Mitani(Kyoto Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 米澤 遊(名大) / 古川 雄大(長崎総合科学大) / 湯淺 一史(NTTファシリティーズ) / 鈴木 麻子(富士ウェーブ) / 石川 峻樹(オリエントマイクロウェーブ) / 畑 勝裕(東大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Yuu Yonezawa(Nagoya Univ.) / Yudai Furukawa(Nagasaki Inst. of Applied Science) / Kazufumi Yuasa(NTT Facilities) / Asako Suzuki(Fujiwaves) / Takaki Ishikawa(Orient Microwave) / Katsuhiro Hata(Univ. of Tokyo) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Energy Engineering in Electronics and Communications / Technical Committee on Wireless Power Transfer |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 定格電力の低減により高効率化と回路小型化を達成する，部分接続コンバータと部分影補償器を併用した太陽光発電システム |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Photovoltaic System Achieving High Efficiency and Circuit Miniaturization by Reducing Power Rating in Combination with Partially Connected Converter and Differential Power Processing Converter |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 太陽光発電システム / photovoltaic systems |
| キーワード(2)（和/英） | 部分接続コンバータ / partially connected converter |
| キーワード(3)（和/英） | 部分影補償器 / differential power processing converter |
| キーワード(4)（和/英） | 定格電力 / power rating |
| キーワード(5)（和/英） | 回路小型化 / circuit miniaturization |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 杉浦 敬太 / Keita Sugiura |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 茨城大学(略称：茨城大) Ibaraki University(略称：Ibaraki Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 矢吹 丈二 / Joji Yabuki |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 茨城大学(略称：茨城大) Ibaraki University(略称：Ibaraki Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 鵜野 将年 / Masatoshi Uno |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 茨城大学(略称：茨城大) Ibaraki University(略称：Ibaraki Univ.) |
| 発表年月日 | 2023-10-05 |
| 資料番号 | EE2023-17 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | EE-199 |
| ページ範囲 | pp.1-6(EE), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2023-09-28 (EE) |