カーボンニュートラル時代の大容量スマート交流・直流安定化電源【PR】

(2022/3/28 10:00)

PCR―WEA/WEA2シリーズ

 2050年のカーボンニュートラル(温室効果ガス排出量実質ゼロ)に向け、広範な分野で実現のガキを握るのがパワーコンディショナー(電力調整装置)。再生可能エネルギーを蓄電池にためて電力の需給状況に合わせて供給したり、家庭の余剰電力を一時的に電気自動車(EV)のバッテリーを蓄えたりするV2H(ビークル・ツー・ホーム)にもパワコンが不可欠だ。菊水電子工業のパルス幅変調(PWM)インバーター方式交流・直流安定化電源「PCR―WEA/WEA2シリーズ」は、本格的な普及期を迎えたパワコンを“エコ”に評価・試験できる装置だ。

  • 菊水電子工業ハードウェア開発部開発一課・風見泰希氏

 同シリーズは従来モデルの「PCR-WEシリーズ」をさらに進化させた大容量スマート交流・直流安定化電源。出力電圧を強化し、内部アンプ系の応答速度や出力電圧の安定性を向上した。6U(1Uは高さ44・5ミリメートル)で6キロボルトアンペアのパワーを誇る高電力密度仕様。1筐体で36キロボルトアンペアモデルまで15モデルをラインアップしている。同じインバーター方式の従来品に比べ、6キロボルトアンペアモデルでは60%以上の大幅なコンパクト化を実現。効率も約7ポイントアップし85%という高効率を達成している。

 開発者の風見さんは小型・高効率化のポイントを「半導体の高性能化と筐体内部の冷却構造見直し」と話す。冷却構造については「発熱部品の配置を全面的に見直して集約し、小さめのヒートシンクで効率的に冷やせるようにした」という。「カーボンニュートラルを目指す時代に合って、環境への配慮は評価機器でも当然」とする。

  • 筐体内で風の流れを確保しつつ、部品を高密度実装できるようにヒートシンクを配置(CAD画面)

  • 36キロボルトアンペアモデル4台並列運転(作業者の右側)の評価試験では室内が抵抗負荷装置に埋め尽くされる

 省エネルギーの回生にも対応できる従来の特徴はそのままに、新たな市場ニーズに応えるため出力電圧、過渡応答・応答速度を向上。さらに6キロボルトアンペア以上のモデルは並列運転(最大4台)に対応し、36キロボルトアンペアモデルなら144キロボルトアンペアまで拡張可能となっている。また、必要とされる電力量に応じて、ケーブル接続で同シリーズの異モデルを組み合わせることもできる。

 最大出力電圧は交流で従来シリーズ比10ボルト増の320ボルト、直流でプラス・マイナス両極性を同14ボルト増の452ボルトに強化。高速度モードでは出力インピーダンス(交流電流の流れにくさ量)を同半減し、過渡応答・応答速度を同20%高めた。

  • 並列接続・運転で最大電力が144キロワットにもなり、抵抗負荷装置の一部では内部が赤熱するほどに

 低速度モードでは出力電圧の安定性を高めて、電磁環境適合性(EMC)試験サイト用供給電源としても安定した電力を供給する。

 風見さんは「大容量・高速応答が求められるようになるのは時代の流れ」と話している。

(2022/3/28 10:00)

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