業界最高クラスの高効率電力変換を実現する「DCマルチ電圧システム」を開発

三菱電機株式会社は、DC 750V以下の中低圧直流配電システム向け電力変換器として、SiC パワー半導体素子を適用し、業界最高クラス の電力変換効率を実現する「DCマルチ電圧システム」を開発しました。

DCマルチ電圧システムの構成

当社のZEB※4関連技術実証棟「SUSTIE^®（サスティエ）※5」（神奈川県鎌倉市）にこのシステムを導入した直流配電網を構築し、その効果と安定性を確認する実証試験を2022年11月18日に開始します。

近年、温室効果ガス排出を実質ゼロにするカーボンニュートラルの実現に向けた取り組みが世界的に加速しています。多くの国内企業においても、温室効果ガス排出削減をはじめとした環境課題解決に向けた取り組みが行われており、再生可能エネルギーの導入や省エネルギー設備の開発が進められています。中でも直流配電システムは、太陽光発電などの再生可能エネルギーとそれを蓄える蓄電池との親和性が高く、既存の交流配電システムと比べて電力変換損失が少ない次世代の電力供給システムとして注目されています。その一方、接続する複数の設備機器に対して最適な電圧を出力するためには変換器を多数配置する必要があり、電力変換器のさらなる低損失化とシステム全体の小型化が課題でした。

当社は今回、電力変換器にSiCパワー半導体素子を適用し、高い電力変換効率を維持したまま主回路部品を小型化して、ひとつの盤に複数の変換器を搭載した「DCマルチ変換器盤」と、複数の設備機器に対して、空調や照明などそれぞれの接続機器（負荷）に応じた最適な電圧を供給できる新たな「マルチ電圧給電回路」を開発しました。これにより、従来比※6で電力変換器の電力損失を45％低減するとともに、変換器盤の体積を20％、質量を36％低減し、設置場所の省スペース化が可能です。また、設備機器への供給電圧を最適化することにより、既存の交流配電システムと比較して受配電損失を20％低減でき、温室効果ガス排出量の削減に貢献します。

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