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双方向直流電源
メーカー22社・57製品一覧【2024年】

双方向直流電源についての概要、用途、原理などをご説明します。また、双方向直流電源のメーカー22社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。双方向直流電源関連企業の2024年10月注目ランキングは1位:株式会社三社電機製作所、2位:西川計測株式会社、3位:株式会社オリジンとなっています。

双方向直流電源とは？
双方向直流電源のメーカー22社一覧
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双方向直流電源の価格・相場

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直流電源

監修者: 前田理也

早稲田大学大学院でMBE法による窒化物半導体成長に関する研究に従事。2016年に大学院を修了後、非鉄金属系メーカーへ入社。金属製錬工場における設備保全・エンジニアリングの業務に従事。2022年に化学系メーカーへ転職。同様の業務に従事。

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双方向直流電源とは

双方向直流電源とは、電力を直流で供給し、同時に電力を受け取ることができる電力装置です。

従来の直流電源は電力を単方向に供給するため、逆方向への電力の流れを制御することができませんでした。双方向直流電源では、電力の供給と回収の両方を行うことが可能です。また、電力の供給と回収を柔軟に行うことができます。

そのため、エネルギー効率向上や電力ネットワーク安定化などに役立つ技術として注目されています。電気自動車の電源としても採用されている状況です。

双方向直流電源の使用用途

双方向直流電源はさまざまな使用用途で活用されています。以下は代表的な使用用途です。

1. 再生可能エネルギー発電系統

双方向直流電源は、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギー発電系統に組み込まれます。双方向直流電源を使用することで、再生可能エネルギーから得られる直流電力を効率的に回収し、電力ネットワークに供給することが可能です。

また、マイクログリッドに応用される場合もあります。マイクログリッドは小規模な電力系統です。再生可能エネルギー発電や蓄電池、電力変換装置などを組み合わせて独立した電力系統を形成します。

2. 自動車

電気自動車の充電インフラにも重要です。直流充電スタンドでは双方向直流電源を使用して、蓄電池から電力を供給して電気自動車の充電を行います。また、蓄電池からの逆流電力を制御して、電力ネットワークへの電力供給も可能です。

3. その他

双方向直流電源は、電気バスや路面電車などの車両インフラにも使用されます。双方向直流電源を使用することで、電力供給や逆流電力の回収が効率的に行うことが可能です。

また、建設機械などにも応用が可能です。フォークリフトやクレーンがその一例です。建設機械は動･停止を頻繁に繰り返すため、双方向直流電源によって効率的な運用が実現できます。

双方向直流電源の原理

双方向直流電源は、電力変換装置や制御システムなどが構成要素です。これらの装置やシステムによって、電力の変換、制御、保護などが行われます。

双方向直流電源ではインバーターやコンバーターを使用して、直流から交流への変換と逆変換を行います。これにより、電力の供給と回収を両方向に制御することが可能です。

また、電力供給と回収を制御するための制御システムも重要です。制御システムは電力の流れや電圧・電流の制御を行い、必要な電力の供給や回収を実現します。なお、系統側に電力を戻す様子から回生電源とも呼ばれます。

蓄電池を使用する場合、蓄電池管理システムも必要です。蓄電装置にはリチウムイオン電池や鉛蓄電池が使用されます。蓄電池管理システムは蓄電池の充電状態や放電状態を監視し、適切なタイミングで電力の供給や回収を制御します。

双方向直流電源の選び方

双方向直流電源を選定する際は、以下の要素が存在します。

1. 定格出力

双方向直流電源の定格出力は、必要な電力の供給や回収に関わる重要な要素です。必要な電力の大きさや目的に応じて、適切な定格出力を選ぶ必要があります。定格出力はワット (W) やキロワット (kW) などで表されます。

定格出力が大きな製品ほど大きな電力を取り扱うことが可能です。ただし、高価となる場合が多いです。

2. 出力電圧

双方向直流電源の出力電圧は、接続する機器やシステムの要件に合わせて選定します。機器やシステムが動作するために必要な電圧レベルを考慮し、適切な出力電圧を選択することが必要です。一般的にはある程度の電圧幅から調整可能な製品が多いです。

3. 交流電圧

交流電力を供給または回収する場合、考慮するべき重要な要素は交流電圧です。供給または回収する交流電圧は、接続する電力ネットワークや機器の仕様に合わせて選択される必要があります。交流電圧は、一般的に周波数 (Hz) と電圧 (V) の組み合わせで表されます。

国内では、3相200Vまたは400Vなどの電圧が使用されます。周波数は60Hzまたは50Hzの製品が多いです。

4. インターフェース

システムや機器との接続や通信方法も重要な要素です。通信プロトコルやコネクタの種類、制御信号の伝送方法などがインターフェースに関連します。使用するシステムの互換性や適合性を考慮して、適切なインターフェースを選択します。

参考文献
https://www.matsusada.co.jp/column/column-bi-directional-power-supply.html
https://www.keisoku.co.jp/pw/ufaqs/g-guide11/
https://www.toyo.co.jp/material/casestudy/detail/id=30455
https://product.tdk.com/info/ja/techlibrary/techjournal/index9.html

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