ソーラーインバーター

太陽光発電インバーター (PV インバーターまたはソーラー インバーター) は、太陽光発電 (PV) ソーラー パネルによって生成された可変 DC 電圧を、商用電力伝送システムにフィードバックできる主電源周波数と同じ交流 (AC) 周波数のインバーターに変換できます。グリッドのグリッド使用に提供されます。太陽光発電インバータは、太陽電池アレイシステムにおける重要なバランスオブシステム（BOS）の1つであり、一般的な交流電源装置と併用できます。ソーラーインバータには、最大電力点追跡や単独運転保護など、太陽光発電アレイ用の特別な機能があります。

太陽光発電インバータは、次の 3 つのカテゴリに分類できます。
スタンドアロンインバータ:独立したシステムで使用される太陽電池アレイはバッテリーを充電し、インバーターはバッテリーの DC 電圧をエネルギー源として使用します。多くのスタンドアロン インバータには、AC 電源からバッテリを充電できるバッテリ充電器も組み込まれています。一般に、このようなインバータは系統に触れないため、単独運転保護は必要ありません。

グリッドタイインバーター:インバータの出力電圧は商用交流電源に戻すことができるため、出力する正弦波は電源の位相、周波数、電圧と同じである必要があります。系統連系インバータは安全設計となっており、電源に接続されていない場合は自動的に出力がオフになります。系統電力が停電した場合、系統接続されたインバータには電力供給をバックアップする機能がありません。

バッテリバックアップインバータ（バッテリバックアップインバータ）は、電源としてバッテリーを使用し、バッテリー充電器と連携してバッテリーを充電する特別なインバーターです。電力が多すぎる場合は、AC 電源に再充電されます。この種のインバータは、系統電力が停電した場合に指定された負荷に交流電力を供給できるため、単独運転効果保護機能が必要です。
詳細は「最大電力点の追跡」を参照
太陽光発電インバーターは、最大電力点追跡 (MPPT) テクノロジーを使用して、ソーラー パネルから可能な最大電力を引き出します。太陽放射照度、温度、太陽電池の全抵抗の間には複雑な関係があるため、出力効率は非線形に変化します。これを電流電圧曲線（IV 曲線）と呼びます。最大電力点追従の目的は、各環境における太陽電池モジュールの出力に応じて最大電力が得られるように（太陽電池モジュールの）負荷抵抗を生成することです。
太陽電池のフォームファクター (FF) とその開放電圧 (VOC) および短絡電流 (ISC) の組み合わせにより、太陽電池の最大電力が決まります。形状係数は、太陽電池の最大電力を VOC と ISC の積で割った比として定義されます。

最大電力点追跡には 3 つの異なるアルゴリズムがあります。摂動と観察、増分コンダクタンス、および定電圧。最初の 2 つは「ヒルクライミング」と呼ばれることがよくあります。この方法は、電圧対電力の曲線に従うことです。最大電力点の左側にある場合は電圧を上げ、最大電力点の右側にある場合は電圧を下げます。

チャージ コントローラーは、ソーラー パネルだけでなく、DC 電源のデバイスでも使用できます。充電コントローラーは、安定した DC 電力出力を提供し、バッテリーに過剰なエネルギーを蓄え、バッテリーの充電を監視して過充電や過放電を回避できます。より高価なモジュールも MPPT をサポートできる場合。インバーターをソーラー充電コントローラーの出力に接続すると、インバーターが AC 負荷を駆動できます。