ヘッドスプリング株式会社 | 私たちは、地域特有のエネルギーを活かし、最適な地産地消のエネルギーシステムを提供します

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MISSIONヘッドスプリングの技術

急成長が見込まれるスマートエネルギー機器(太陽光発電・風力発電・蓄電システム・電動車両等)を普及させるために、次世代パワー半導体(SiC,GaN)を活用した「汎用電力変換器」を製品化して、更なる高い変換効率、小型化、低価格を図ります。そして、グローバルな展開と、業界の水平分業化による市場創造を行い、各国に必要とされるスマートエネルギー機器を普及させていきます。

ヘッドスプリングの電力変換器が実現すること

①トレードオフ関係にある複数の要求事項(サイズ、コスト、
 効率、応答速度、ノイズなど)を最適化する
②次世代パワー半導体(SiC、GaN)を活用して、高い変換効率
 と小型化を図る
③汎用的な電力変換器の製品化で、業界の水平分業化を促進
 して、新エネルギー製品の普及に貢献する

スマートエネルギー機器(太陽光発電・風力発電・蓄電システム・電動車両等)

ヘッドスプリングの技術優位性

ヘッドスプリングの技術優位性は、パワーエレクトロニクス開発に必要とされる多岐にわたる技術(強電/弱電回路、アナログ/デジタル回路、電力工学、電磁気学、制御工学、情報通信など)を自社で保有していること、SiCパワー半導体を用いた開発において、豊富な開発実績を有していることにあります。パワーエレクトロニクス開発では、様々な技術を組み合わせ、サイズ、コスト、効率、応答速度、ノイズなどトレードオフ関係にある複数の要求事項の最適化が重要となります。私たちは、キーとなる技術※を掌握しているために、高度な最適化を短期間で行い、優れた製品を開発することが可能となります。更に、理論に基づいたアプローチを日常的に行っているので、従来のパワー半導体を単に置き換えるだけではうまく動作せず、回路全体を再設計・最適化する必要があるSiCなどの次世代パワー半導体を用いた開発においても大きなアドバンテージをもっています。

最適なパラメータと現状について

※キーとなる技術

ヘッドスプリングでは、様々な分野または開発フェーズにおける開発実績があり、蓄電システムやモータドライバ、パワーコンディショナなどのシステム設計からゲートドライブ回路・制御回路・センサ回路などの詳細設計まで広い範囲の開発が可能です。

●電力フロー・ノイズなど電力変換システム設計のための広範囲の知識
●SiCやGaNなどに適用できるゲートドライブ回路
●回路方程式・制御ブロックなど理論に基づいた開発アプローチ

上記のようなパワーエレクトロニクス開発において障壁となる技術を自社で保有しているために、従来部品の置き換え等で簡単に成功しないような条件での高度な最適化、短い開発期間、システム全体を考慮した詳細設計などお客様の条件にかかわらず柔軟なご提案が可能です。

開発実績

・太陽電池用パワーコンディショナ
・家庭用蓄電システム
・EV用充放電システム
・ロボット用モータドライバ
・瞬低補償インバータシステム
・パワーエレクトロニクス教育用実験装置
・リアクトル損失評価用実験装置
・SiC-MOSFET特性評価用実験装置
・GaN-HEMT特性評価用実験装置
・インバータ制御用組込コントローラ
・組込コントローラ専用ライブラリ
・組込ソフトウェアデバッグ用ツール

パワーエレクトロニクスについて

パワーエレクトロニクスとは

パワーエレクトロニクス技術とは、半導体電力変換技術とも呼ばれ、パワー半導体素子を用いた電力変換および制御を中心とした応用システム全般の技術です。パワー半導体素子をスイッチとして使用し、そのオン・オフを高速に切り替えることによって、直流電圧を変化させたり(昇圧、降圧)、直流を交流に変換したり(インバータ)することを可能にします。発電や送電などの電力分野、モータ・ポンプなどの産業分野から、通信システムや工場などの電源装置、更に電車の駆動・変電などの電気鉄道分野、そして自動車、家庭用電化製品など、非常に幅広い分野で活用されています。パワーエレクトロニクス技術を適用することで省エネ化できる分野は多く、昨今の省エネや低炭素化の要求を受け、パワーエレクトロニクス技術への期待が高まっています。

パワーエレクトロニクスとは

パワーエレクトロニクスに必要な技術

パワーエレクトロニクス技術は、「パワー」と「エレクトロニクス」と「コントロール」を融合した技術分野であると説明されることが多く、パワーエレクトロニクス製品を開発するためにはパワー回路、アナログ回路、デジタル回路、電力工学、電磁気学、制御工学、マイコン技術、情報通信技術など多岐にわたる技術が必要とされます。これらの技術を利用して、電力変換損失を小さくすることで省電力・省エネを追究することがパワーエレクトロニクス技術に求められている使命ともいえます。

パワーエレクトロニクスに必要な技術

次世代パワー半導体の動向

パワーエレクトロニクスに必要な技術

パワー半導体は、電源や電力を制御する半導体デバイスの総称であり、家電、コンピュータ、自動車、鉄道などの機器で幅広く使用されています。従来のパワー半導体にはSi (シリコン)が使用されていますが、これに代わり、SiC(炭化珪素)やGaN(窒化ガリウム)を用いた「次世代パワー半導体」が近年注目を集めています。SiCについては高耐圧に適用したパワーエレクトロニクス機器(インバータ)が鉄道や家電製品、産業機器に適用され始め、高周波特性に優れるGaNは、通信機器用電源などへの応用が期待されています。