mikrocontroller.net

Forum: Haus & Smart Home Fronius IG TL Solarwechselrichter Error 301 Status 301


Autor: eProfi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Fronius IG-TL 3.0 / 3.6 / 4.0 / 5.0
Es handelt sich in diesem Fall um einen trafolosen (TL) 4kW 
Solarwechselrichter. Auszug aus
http://www.swt-solar.de/downloadfile.php?file=821 (deutsch)
http://www.swt-solar.de/downloadfile.php?file=825 (englisch)

Class 3 Status codes
Class 3 comprises status codes that may appear during feed-in operation
and that do not cause a permanent interruption of the operation of 
feeding
power into the grid.
After automatic disconnection from the grid and waiting for its 
conditions
to return to those stipulated, your inverter will try to resume feed-in 
operation.

301 Over-current (AC)
Description Short interruption of power feeding into the grid,
caused by over-current in the inverter circuit.
The inverter returns to the startup Phase.
Remedy
Error is corrected automatically. Should the status code persist, you 
should contact your system installer.

Als Folgefehler kommt 509 (No feed-in within the last 24 hours)
Heute nach der Inaugenscheinnahme und Neustart kam noch ein 
400er-Fehler.

Dieser Inverter hatte letztes Jahr schon mal ein Problem, das aber durch 
Zurücksetzen verschwand.
In der Anlage ist daneben ein zweiter baugleicher Wandler, der noch nie 
ein Problem hatte.

Innen hochwertige Bauteile, nichts auffälliges zu sehen.
Platine ist (bis auf die Kontakte) nahezu vollständig mit durchsichtigem 
Schutz-Lack überzogen.
Der Fehler scheint öfters aufzutreten, hier ein kleiner 3,0kW-Bruder mit 
dem selben Fehler für 100 Euro:
Ebay-Artikel Nr. 282162500860
Bei youtube einige Videos, die den Fehler zeigen und auf einen 
Reparateur verlinken. In einem Fall ist es eine schlechte Lötstelle.

Interessant: es sind zwei Platinen: die Ein- und Ausgangsplatine mit 
Steckersystem, Filtern, Überspannungsableitern und 6 Sicherungshaltern 
(die statt mit teuren DC-Sicherungen mit Metallbolzen bestückt sind, 
siehe Erklärung Seite 38: wenn ein String verpolt angeschlossen würde, 
käme es aufgrund der hohen Gleichspannung zu einem nicht löschenden 
Lichtbogen mit Folge Zerstörung des Wechselrichters durch Feuer)

und die Hauptplatine mit PIC33Fxxxx, ATmega88, Altera FPGA?, Honeywell 
AC-Stromsensor, VAC DI (differential current sensor), VAC DC-current 
sensor
und einem 6-er Brückenmodul, von dem nur 5 verwendet sind.

Hat jemand Erfahrung damit? Gibt es eine (serielle?) Schnittstelle, die 
aussagekräftige Hinweise liefert?
Wie reagiert der Fronius-Service auf technische Fragen zu 7 Jahre alten 
Geräten?

: Verschoben durch Moderator
Autor: eProfi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Fronius Wechselrichter Einspeisewechselrichter defekt Reparatur 
Schaltplan technische Dokumentation.

Wer weiß, worin sich die verschiedenen Versionen (3,0 - 
5,0kW)unterscheiden? Nur Software? Größerer Kühlkörper? Andere Brücke?

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Zeig mal ein Bild von Deiner Platine, von den Froniewiederus IG Dingern 
gibts Millionen Varianten.

Autor: eProfi (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Hauptplatine heißt 4,071,138  2132 100   117129  0187
V 0.5D_A R   TL-5KW
Die untere I/O-Platine heißt 4,071.139
Die integrierte Brücke (Modul) heißt
CMFRM60HM45BTG 20670  TFR10203  1027
Hersteller? Ist das eine Fronius-Bezeichnung?
Wie heißt die Gehäuseform / Pinout?

https://de.wikipedia.org/wiki/H5-Topologie ??

Einige Schraubkontakte, die auch stromtragend sind, haben wir vom Lack 
befreit (Lack-Druckmaske war nicht so toll).

Es gibt einen DC Stromsensor: VAC 4646-X662,
http://www.vacuumschmelze.de/fileadmin/Medienbilio...

Und einen AC Stromsensor: Honeywell CSNX25

Und einen AC Differenzstromsensor: VAC 4645-X170.
q=http://www.vacuumschmelze.de/fileadmin/documents/b...

Benötigt extern IC DRV401 von BurrBrown-TexasInstruments.
http://www.vacuumschmelze.de/fileadmin/docroot/med...

Zwei dicke Leiter für AC Strom, 1 Leiter für Prüfstrom.
Das ist praktisch ein FI-Schalter.
Per Prüfstrom kann er getestet werden.

Einige Bauteile im Verstärkerteil nach dem Honeywell-Sensor nachgelötet: 
keine Änderung.

Schaltplanauszug des Honeywell-Verstärkers gezeichnet.
4-fach OpAmp AD8604.
* x10 Verstärker
* Puffer mit Flankenaufbereitung
* Komperator?
* Verstärker?

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Schreib nicht so viel durcheinander. Die Teile funktionieren im 
Wesentlichen immer gleich, das Ding ist schon genau so hoch integriert 
wie die SMA aus dem gleichen Zeitraum.

Das Ding hat einen DC/DC-StepUp-Wandler, der auch das MPP-Tracking 
übernimmt, danach den netzsynchronen DC/AC-Wechselrichter und eine 
Netzüberwachung/ENS. Immer das gleiche, nichts weltbewegendes.

Versucht das Teil noch einzuspeisen oder speist kurzzeitig ein und 
schaltet dann wieder ab?

Als erstes überprüf mal das IGBT-Modul. Die Teile sterben bei diesen 
hochintegrierten Wechselrichtern sehr gerne und man sieht es nicht 
sofort. Wahrscheinlich mußt Du es dafür ausbauen. Du wirst Dich wundern, 
wieviel Bauteile noch unten an der Platine kleben und für die 
Gate-Ansteuerung nützlich sein sollen. Bei einem Fehler im IGBT-Modul 
explodieren die auch gerne. Entsprechend hoch ist der Reparaturaufwand 
ohne passenden Bestückungsplan.

An der Steuerung geht bei solchen Wechselrichtern nur sehr selten was 
kaputt und die Elkos sehen bei dem Ding auch noch gut aus. Bei älteren 
SMA-Modellen platzen oft die Zwischenkreiskondensatoren.

Der SMA-Support tauscht bei diesen Wechselrichtern die komplette 
Platine. Nach 7 Jahren werden sie Dir allerdings einen Schrottschein 
dafür geben und Dir gerne ein neues Gerät verkaufen.

Autor: eProfi (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke Ben für Deine Einschätzung.
Der Ehrgeiz hat uns gepackt, wir wollen das Ding reparieren und einen 
Bericht dazu schreiben, damit auch andere ähnliche WR reparieren können.

Falls es die Brücke erwischt hat: es ist noch ein freier T drin;-)
Anbei ein leider etwas unscharfes, dennoch lesbares Bild vom 
Typenschild.
60 könnte für 600V und 45 für 45A stehen.
Bei 600V könnte es noch ein FET-Modul sein.

Welcher Hersteller könnte es sein? So viele gibt es nicht:
Microsemi, Semicron, IXYS, Infineon, Vishay, Hitachi

Danke für jeden Hinweis!

Autor: eProfi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das Modul stammt ziemlich sicher von APT (Advanced Power Technology), 
seit 2006 microsemi.com.
https://www.microsemi.com/document-portal/doc_view...
Auf Seite 21 findet man eine Aufschlüsselung:
CMFRM60HM45BTG 20670 / TFR10203 / 1027
                        FRonius?  Date
             G  RoHS-compliant
            T   with Temperature sensor
           B    including Buck stage? (meine Vermutung)
        M45     45 Milliohm RDSON at Tc = 25°C
       H        Full H-Bridge (4 FETs)
     60         600V
    M           Mosfet
CMFR            Custom ManuFactuRed (meine Vermutung)
Das B könnte die spezielle Anordnung der Pins abweichend von der 
Standard-Bauform SP3F bedeuten. Oder die Konfiguration mit MPPT.

Autor: Sven L. (sven_rvbg)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die OK, die die Brücke ansteuern, würde ich in jedem Fall mittauschen 
bzw mindestens mal prüfen, da wenn mehrere gleichzeitig durchschalten, 
die Brücke u.U. gleich wieder raucht.

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nochmal: Probiert der Wechselrichter noch einzuspeisen oder gibts den 
Fehler sofort beim Anlauf ohne Startversuch?

Wenn es MOSFETs sind wird das Messen einfacher. Sind alle Body-Dioden 
messbar oder gibt es da irgendwo einen glatten Durchschuss? Oder 
angesichts der großen Energiemenge im Zwischenkreis, offene Kontakte? 
Liefern die Gate-Anschlüsse plausible Werte oder gibts da 
Null-Ohm-Verbindungen?

Du kannst probieren diesen Strom-Messwandler im AC-Teil auf Verdacht zu 
tauschen.

Autor: eProfi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke, Sven, für Deinen Input.
Geduld, Ben, der WR ist 50 km entfernt. Ich vermute schon, dass er einen 
Einspeise-Versuch unternimmt, da nach der Boot-Phase einige Relais 
klackern und danach die Fehlermeldung kommt.
Demnächst wird genauer gemessen.

> Das Ding hat einen DC/DC-StepUp-Wandler, der auch das
> MPP-Tracking übernimmt,
Sicher StepUp? Ich hätte auf StepDown (Buck) getippt, da die 
Eingangsspannung 350-700V beträgt.

> Oder angesichts der großen Energiemenge im Zwischenkreis,
> offene Kontakte?
Vermutlich sitzt zwischen den dicken Cs und der Brücke noch die 
DC-Drossel (MPPT), sodass nicht gleich der volle Strom fließt und der 
DC-current sensor noch genug Zeit hat, die Brücke zu sperren.

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der DC/DC-Teil geht auch sehr selten katastrophal kaputt, wenn dann 
trifft sowas den DC/AC-Wandler. Dessen FETs sitzen direkt an den 
Zwischenkreiskondensatoren und wenn da etwas schiefgeht (Überhitzung 
oder starke Überspannungstransiente aus dem Netz), bekommen die so 
richtig in die Fresse. Das Ergebnis sieht dann aus wie die Enterprise 
nach einem Warpkernbruch.

Die Topologie des DC/DC-Wandlers am Eingang kann man beliebig wählen, in 
den meisten Fällen ist es ein StepUp-Wandler, weil bei diesem der 
Leistungstransistor sehr gut anzusteuern ist (Gate gegen Masse) und 
wegen der Diode keine Spannung aus dem Zwischenkreis zu den Solarmodulen 
zurück gelangt, oder bei mehreren Eingängen auf ungenutzte 
String-Anschlüsse. Es wäre aber genauso gut möglich, einen 
StepDown-Wandler zu verbauen (noch nie gesehen) oder einen Wandler mit 
Synchrongleichrichtung. Es würden auch transformatorische Wandler gehen, 
die gleichzeitig eine galvanische Trennung vom Netz ermöglichen. Sowas 
hab ich auch schon gesehen und auch schon selbst gebaut (wobei dieser 
Wandler bei meinem Selbstbau direkt 100Hz-Sinushalbwellen liefert, die 
über eine netzgeführte Vollbrücke eingespeist werden).

Der große Vorteil beim StepUp ist auch der extrem weite 
Eingangsspannungsbereich. Theoretisch ist es damit möglich, alle 
MPP-Spannungen von sagen wir 12..1000V abzudecken, insofern die 
Zwischenkreisspannung bei 1000V liegt, sie stellt die obere Grenze dar. 
Bei niedrigen Spannungen muß dann zwar oft eine Leistungsreduzierung in 
Kauf genommen werden weil der Strom den oberen Grenzwert erreicht, aber 
möglich ist es.

Wenn die Relais klicken macht er einen Startversuch, das würde erst 
einmal gegen einen Defekt des FET-Moduls sprechen. Mein nächster heißer 
Kandidat bei dem Fehler wäre dann wirklich der Strom-Messwandler im 
AC-Ausgang.

Autor: eProfi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wir sind noch dran. Heute Schaltplan gezeichnet und gemessen, ganz 
klassisch aufgebaut. Der Buck kann mit einem Relais überbrückt werden.
Keine offensichtlichen Kurzschlüsse im Brückenmodul.
Habe mit dem netten Fronius-Service telefoniert. Er tippt auf das Modul 
(bei der Plus-Serie haben sie noch diskrete Transistoren verwendet).
Die Boards werden auf Wunsch noch in Österreich repariert, das 
Brückenmodul bekommt man nicht einzeln zu kaufen. Bald mehr...

Autor: eProfi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nachdem wir die Brücke und deren Ansteuerung genau analysiert hatten und 
keine unerwarteten Ergebnisse fanden, wollten wir den eingespeisten 
Strom messen / oszillografieren. Da meine Current Probe nicht vor Ort 
war, versuchten wir es mit dem eingebauten AC-Current Sensor (Honeywell 
CSNX25 = F.W. Bell CMR-25), uraltes einseitiges PDF:
http://downloads.cdn.re-in.de/500000-524999/505264...
Moderne Variante:
https://sensing.honeywell.com/csnx25_product-sheet...

Und was kam zum Vorschein? wildes Gezapple, das mit dem Strom wenig zu 
tun hatte. Also schnell bei Mouser für 30 Euro einen neuen bestellt.
Wenn er da ist, gibt es ein Update.
Bens Hinweis vom 04.09.2017 04:25 war ein guter Tip. Danke dafür!

> Du wirst Dich wundern, wieviel Bauteile noch unten an der Platine
> kleben und für die Gate-Ansteuerung nützlich sein sollen.
Konnte dort keine Bauteile finden.

Autor: eProfi (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:
  • preview image for L.jpg
    L.jpg
    236 KB, 134 Downloads
  • preview image for P.jpg
    P.jpg
    479 KB, 116 Downloads

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gut, der Stromwandler wars. Vielen Dank an Ben.
Lieferanten:
Conrad: 44,51 inkl.
Völkner (Conrad-Tochter): 35,88 inkl.
Farnell: 31,15 Steuer unklar
Mouser: 30 plus Steuer

Bei den Messungen ist ein Bauteil verloren gegangen (siehe roten Kreis). 
Was könnte es sein? Es liegt im Gegenkopplungspfad des ersten OpAmps 
nach dem Stromwandler, parallel zu einem 100 Ohm-Widerstand, hat aber 
selbst 102 Ohm.
D.h. beide parallel haben 51 Ohm.
Es ist kein NTC / PTC, Kältespray änderte den Wert nur um 0,3 Ohm.
Es ist kein C, kann es eine Spule sein? Suche ergibt nichts sinnvolles.

Autor: Andre (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo da ich auch einen fronius IGTL 3.0 mit der Fehlermeldung Status 
301 habe, würde es mich interessieren wie der Stromwandler heißt und wo 
er genau sitzt. Gruß André

Autor: Helmut Heller (65sc02)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

wie schon weiter oben geschrieben steht handelt es sich um

AC-Current Sensor:
Honeywell CSNX25 = F.W. Bell CMR-25

http://downloads.cdn.re-in.de/500000-524999/505264...

Moderne Variante:
https://sensing.honeywell.com/csnx25_product-sheet...

Die Lage sieht man im Bild.

Aber Achtung: bitte nur drin rumwerkeln, wenn man weiss, was man macht. 
Da sind Spannungen bis 900V! Absolut tödlich! Ich übernehme keinerlei 
Verantwortung.

Den Sensor kann man auf eBay für ca. 5€ bekommen:
Ebay-Artikel Nr. 360832025197

Viel Erfolg!!

: Bearbeitet durch User

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.