ロームのSiCパワーデバイスを使った太陽光充電システム

今回は、ローム社の炭化ケイ素（SiC）パワーデバイスを使用した、1000V・4760Wの太陽光充電システムをDesignSpark回路シミュレータ上で作成しました。ブラウザ上でシミュレーションすることができます。

パネルに対する照度は最大（1000 W/m^2）、250Vバッテリを負荷とする公称条件下で、電力変換部分は99%以上の高圧変換効率を達成しています。この効率はバッテリの入力電力と太陽電池の出力電力の割り算で計算し、右側に配置した波形表示における定常状態（最終的な収束部分）の値として示されています。

太陽電池と電力変換部分のデバイスモデルは実際の部品を使用していますが、バッテリや制御ブロック・ロジック機能部分は一般的な動作要素で構成されていて、電力変換部分との合理的な動作関係を構築することを目的としています。特にこのシステムは、様々な電源や負荷条件における最大電力点での動作を評価できるように構成されています。

下に示す設計例では、ユーザが定義した任意の太陽放射照度に対して、ソーラパネルのみの最大電力点負荷電流を特定する際に使用可能です。
https://explore.partquest.com/groups/renewable-energy/designs/solar-panel-load-test-maximum-power 

その電流が分かれば、本設計での目標制御入力（パネル電流コマンド）として使用可能になります。その後、その運転条件での効率やバッテリ充電電流レベル、その他性能に関する指標を決定できます。