図 1-11 から 図 1-14 に、ソーラー電力オプティマイザの動作原理を示します。日陰 (青色の I-V 曲線上の MPP) がないとき、PV パネルは最大 420W (35V、12A) を出力できると仮定します。

図 1-11 ソーラー電力オプティマイザを搭載していない PV システム

図 1-13 ソーラー電力オプティマイザを搭載した PV システム

図 1-12 ソーラー電力オプティマイザを搭載していない PV 曲線の特性評価

図 1-14 ソーラー電力オプティマイザを搭載した PV 曲線の特性評価

上半分はオプティマイザなしの PV システムです。この例では、PV 1 が葉で部分的に遮られている場合、I-V 曲線は緑色で表示されます。PV 2 から PV 10 に日陰はなく、I-V 曲線は水色で表示されます。この場合、ストリング インバータは、最大出力電力が 10A のストリング電流の条件にあると判定します。PV 2 から PV 10 に日陰がないにもかかわらず、PV 2 から PV 10 の MPP が水色から紫色の点に変化することがわかります。ストリング インバータに流れ込む合計電力は 3624W です。

下半分はオプティマイザありの PV システムです。この例では、PV 1 が葉で部分的に遮られている場合、I-V 曲線は緑色で表示されます。PV 2 から PV 10 に日陰はなく、I-V 曲線は水色で表示されます。ソーラー電力オプティマイザを使用すると、ストリング インバータは PV 2 から PV 10 の MPP 電流と一致する 12A のストリング電流の状態において、最大出力電力を検出します。つまり、PV 2 から PV 10 は MPP に対応しています。PV 1 では、MPP は 24V 9A (暗青色の点)です。電力オプティマイザの単純な電力平衡原理 (理想的には損失を無視) により、この後の出力は 18V 12A (紫の点) に変更されます。ストリング インバータに流れ込む合計電力は 3996W です。図に示すように、電力オプティマイザを使用すると、ストリング インバータに流れ込む合計電力は 10.2% 増加します。

つまり、電力オプティマイザは各パネルの最大電力をリアルタイムで追跡し、出力電圧を安定化してからインバータに出力を送信します。インバータはより多くの電力を処理できます。その結果、太陽光に対する向きや日陰、1 枚または複数枚のパネルの損傷に影響されることなく、すべてのパネルで発電性能が最適化されます。