太陽光発電用インバータは高温、高湿度、粉塵、昼夜サイクルといった過酷な環境に長期間曝されながら、電力変換効率と長期信頼性を両立しなければなりません。そのため、この種の製品のシミュレーションでは、熱、電気、構造の各問題を同時にカバーする必要があります。

業界の特徴

  • 屋外環境が複雑で、境界条件の変動が大きい
  • 定格条件よりも長期運転条件の方が重要
  • パワーデバイスと磁性部品に熱負荷が集中

典型的なシミュレーションタスク

  1. パワーデバイス、バスバー、ヒートシンクの温度上昇解析
  2. 自然冷却方式と強制空冷方式の比較
  3. 熱サイクル下におけるはんだ接合部と接続部品の寿命評価
  4. 保護構造が放熱と信頼性に与える影響解析

推奨手法

環境条件と運転条件を組み合わせて寿命マトリクスを構築し、標準室温解析だけに留めないことを推奨します。インバータのような長期運用機器では、境界条件の変化が信頼性に与える影響は、定格点での効率よりも重要である場合が多いためです。

成果物のポイント

ホットスポットとなるデバイス、寿命の弱点、冷却経路、構造制約に関する提案を出力し、デバイス選定と装置全体のレイアウト設計の根拠を提供する必要があります。