Modular Differential Power Processing Converter to Enhance Energy Yield of Photovoltaic Panels

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K04078
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21010:Power engineering-related
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: Uno Masatoshi 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 准教授 (70443281)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 太陽電池 / コンバータ / 電力変換 / 部分影 / スイッチトキャパシタ

Outline of Final Research Achievements

We developed the modular differential power processing (DPP) converter that consists of module- and panel-level converters. The proposed DPP converter system can be extended by adding modules and module-level converters without redesigning converters. Experimental tests using a prototype demonstrated the energy yield enhancement of partially-shaded photovoltaic strings.

Free Research Field

パワーエレクトロニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究のセルレベル補償器では、従来では無用の長物として扱われていたセルの拡散容量を積極利用する。この概念は他の補償器のみならず太陽電池用電力変換器への応用可能性を秘めており、その学術的意義は非常に高い。また、パネルレベル補償器で採用するSCCモジュラー手法は報告例のない独創的技術であり、様々な分野におけるSCCに応用可能なものである。本研究で開発した補償器を採用することで、小規模から大規模まであらゆる太陽光発電システムにおいて、部分影が発生した状況下で発電量を20%前後向上させることができる。