Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Defekt Wechselrichter Aeconversion INV350-60


von LOL (Gast)



Lesenswert?

Hallo,

ich habe einen Wechselrichter vor mir, der AC-seitig nicht mehr will.
Leider habe ich von Wechselrichtern keine Ahnung und AC ist für Hobby
auch eher selten, da will ich nichts falsch machen.

Symptome des Gerätes:
- Spannungsversorgung DC (28V, Batterie/PV) OK
- kommuniziert per RS485
- misst keine (3-4V) AC-Spannung
- meldet entsprechend auch den Fehler, das AC fehlt

Im Inneren ist eine T3.15 Sicherung verbaut, die effektvoll ausgelöst 
hat - Deckel angehoben, Schmauchspuren. Eine Messung AC-seitig ergab 
keinen Kurzschluss nach der Sicherung, dank verbautem NA-Schutz wundert 
mich dies auch nicht.
Eine grobe weitere Prüfung ergab jedoch, dass
- die Leistungsdioden (ISL9R860P2) OK scheinen (eingebaut gemessen)
- einer der Mosfets (20N60CFD) zur Drahtbücke umfunktioniert wurde (ganz 
links, direkt neben dem dicken SMD-Widerstand)

Fragen:
- Ist so etwas realistisch reparierbar?
- Alle oder nur einen Mosfet tauschen?
- Was sollte ich sonst noch prüfen?

Bin für jede Hilfe dankbar.

Verfügbare Technik:
- Löt-/Entlötstation, Heißluft
- Multimeter
- Oszilloskop
- Trenntrafo (Strombegrenzung per Glühlampen)

Links:
- 20N60CFD https://www.farnell.com/datasheets/83333.pdf
- ISL9R860P2 https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/isl9r860s3st-d.pdf

von Martin (Gast)


Lesenswert?

Da gibt es bei yt ein Video zu ....

von H. H. (Gast)


Lesenswert?

LOL schrieb:

> - 20N60CFD https://www.farnell.com/datasheets/83333.pdf

Falsche Gehäuse. Du hast da SPP20N60CFD in TO-220.


Unbedingt auch die Ansteuerschaltung incl des Optokopplers prüfen!

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

LOL schrieb:
> - Ist so etwas realistisch reparierbar?

Das schon, fragt sich nur, ob für dich.

LOL schrieb:
> - Alle oder nur einen Mosfet tauschen?

Erstmal nur den kaputten - aber dabei die Ansteuerung auf Defekte 
prüfen. Die wird ab und zu mitgerissen, wenn die Endstufe auf 
Kurzschluss geht. In deinem Fall scheinen da Optokoppler im Spiel zu 
sein.

LOL schrieb:
> - Was sollte ich sonst noch prüfen?

Schauen, ob der Zwischenkreis noch 325V produziert. Diese Spannung 
speist dann die H-Brücke mit den 20N60.

von LOL (Gast)


Lesenswert?

Das geht aber schnell hier....

Danke für die Antworten soweit, ich sehe mir also die Ansteuerung inkl. 
Optokoppler und sowie die Zwischenkreisspannung bei Gelegenheit an.
Im Moment versuche ich gerade eine vertrauenswürdige Quelle für den/die 
MOSFETs zu finden, der Typ scheint aber langsam auszulaufen.

Eventuell ist also ein (besserer) Ersatztyp gefragt...

Martin schrieb:
> Da gibt es bei yt ein Video zu ....

Danke für den Hinweis, ich finde da aber nichts konkretes wenn ich nach 
INV250, INV350 oder aeconversion suche.

- https://www.youtube.com/watch?v=o7EF0QD0NtA -> nur allgemeine 
Demontage
- https://www.youtube.com/watch?v=oR_Ab3sgDxk -> MC4 Steckertausch

sowie diverse belanglose Videos.

Im englischsprachigen Raum scheint die Firma gar keine Rolle zu spielen, 
wen wundert es.

von H. H. (Gast)


Lesenswert?

AOT42S60L

von LOL (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

TL;DR: Die Ansteuerung ist hoffentlich OK.

Details:
Ich habe in der Zwischenzeit alle 4 Optokoppler (OK) ausgelötet (da am 
einfachsten) und 2 der 4 SOT23 PNP-BJT, siehe Bilder.
Die Zuordnung der Ansteuerung ist oberster OK -> rechter FET, und dann 
einfach "von oben nach unten" wie "von rechts nach links".

Die 4 OK messen alle gleich, d.h.
- stromlos: 1 Seite Diode, andere Seite offen
- mit geringem Strom messbarer Widerstand auf der anderen Seite, 
annähernd gleich für alle OK

Die Kennwerte der beiden getesteten BJT sind laut Transistortester quasi 
identisch.

Die restliche Beschaltung der Gates ist (nach Ausbau des defekten 
Mosfet) auch Messwertgleich, d.h. Widerstandswerte und 
Dioden-Flussspannungen.

Die Zwischenkreisspannung nehme ich mir ein anderes mal vor, heute wird 
das nichts mehr, zumal ich da vermutlich auch noch AC zu brauche.

von LOL (Gast)


Lesenswert?

H. H. schrieb:
> AOT42S60L

Dankeschön.

von Kilo S. (kilo_s)


Lesenswert?

LOL schrieb:
> Die Zwischenkreisspannung nehme ich mir ein anderes mal vor, heute wird
> das nichts mehr, zumal ich da vermutlich auch noch AC zu brauche.

DC, gleichgerichtete Netzspannung.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

LOL schrieb:
> zumal ich da vermutlich auch noch AC zu brauche.

Wenn da ein MPPT im Eingang ist, kommst du evtl. auch mit einem 
Labornetzteil davon. Da kannst du zwar so gut wie keine Leistung 
entnehmen, aber die 325V sollten dann schon an der H-Brücke mit den 
20N60 anstehen. Leistung willst du ja im Moment auch noch gar nicht.
Ich glaube ja, das da jemand einen Kurzschluss am Ausgang produziert hat 
und die Überstromabschaltung davon zu spät erfahren hat. Deswegen die 
defekte Sicherung, aber die kam zu spät für den einen 20N60.

: Bearbeitet durch User
von LOL (Gast)


Lesenswert?

Kilo S. schrieb:
> DC, gleichgerichtete Netzspannung.

Was ich mit "vermutlich AC brauche" meine ist, das der WR einen 
(doppelten) NA Schutz eingebaut hat und erst etwas unternimmt, wenn das 
Netz stimmt. Da er die 325V aus den <60V PV erzeugen muss, bin ich mir 
nicht sicher, ob er das tut wenn er nicht muss - kostet ja nur Strom. 
Der Controller hängt vermutlich eher direkt an der PV-Speisespannung?
Ist auch egal, wie es genau läuft werde ich dann ja sehen...

Matthias S. schrieb:
> LOL schrieb:
>> zumal ich da vermutlich auch noch AC zu brauche.
>
> Wenn da ein MPPT im Eingang ist, kommst du evtl. auch mit einem
> Labornetzteil davon. Da kannst du zwar so gut wie keine Leistung
> entnehmen, aber die 325V sollten dann schon an der H-Brücke mit den
> 20N60 anstehen. Leistung willst du ja im Moment auch noch gar nicht.

Er kann MPPT und das funktioniert auch schon mit <30V, Netzteil oder 
Akku geht also problemlos.

Per RS485 kann man zudem sowohl einen Maximalstrom- als auch 
Konstantspannungsmodus konfigurieren, die Einstellungen sind aber leider 
weg, wenn die PV-Spannung ausfällt.

> Ich glaube ja, das da jemand einen Kurzschluss am Ausgang produziert hat
> und die Überstromabschaltung davon zu spät erfahren hat. Deswegen die
> defekte Sicherung, aber die kam zu spät für den einen 20N60.

Das Ding ist netzgeführt, ich hoffe doch mal das das Netz weniger 
Impedanz als der WR hat?  o_O
Aber ja, wir hatten einen kurzen Stromausfall im Dorf, insofern würde 
ich einen Netzfehler nicht ausschließen wollen. Wäre dann aber das 
einzige mir bekannte Gerät, was daran gestorben ist.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Ein netzgeführter Wechselrichter mit 350W? Wofür ist sowas denn gedacht? 
600W würde ich ja noch verstehen für Balkonanlagen, aber was bitte macht 
man mit einem 350W WR?

LOL schrieb:
> Wäre dann aber das
> einzige mir bekannte Gerät, was daran gestorben ist.

Naja, du wirst vermutlich keine Umfrage gemacht haben. Und der kleine 
Kerl hat vllt. für einen Moment gedacht, das er jetzt das Dorf versorgen 
muss - und das war ihm zuviel.

: Bearbeitet durch User
von LOL (Gast)


Lesenswert?

Matthias S. schrieb:
> Ein netzgeführter Wechselrichter mit 350W? Wofür ist sowas denn gedacht?
> 600W würde ich ja noch verstehen für Balkonanlagen, aber was bitte macht
> man mit einem 350W WR?

Modulwechselrichter. Die Dinger werden im Standardfall direkt an ein 
Modul montiert (max. 2 Module parallel geschaltet) und dann per AC 
verstringt. Deshalb ist die Variante mit Powerline-Kommunikation auch 
die verbreitetste, da braucht man nur AC-Kabel an der Anlage.

Gedanke dahinter ist, dass Verschattung dann egalisiert (da 1 MPPT je 
Modul) und Redundanz erhöht wird. Außerdem hat man halt keine 800V DC, 
die der Feuerwehr komisch vorkommen, kann sich also Freischalter etc. 
sparen.

Da die Kosten aber hoch und der Wirkungsgrad (~90%) bescheiden ist (60V 
-> 325V -> AC statt 500-900V -> AC bei normalen Strings) hat sich das 
nicht wirklich durchgesetzt, ich kenne keine größere Anlage mit der 
Technik.

Sind aber beliebt als Batteriewechselrichter und für Balkonanlagen.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


Lesenswert?

Bei großen Anlagen macht das keinen Sinn, da überwiegen die Vorteile von 
800Vdc Stringspannung und Zentralwechselrichtern bei richtig großen 
Anlagen.

Modulwechselrichter haben ihre Vorzüge bei kleinen Anlagen, die sowieso 
nur aus wenigen Modulen bestehen. Da sich um jedes Modul ein eigener 
MPP-Tracker kümmert, können diese sehr optimal ausgenutzt werden. Jedes 
Modul arbeitet von den anderen unabhängig, so daß sie sich nicht 
gegenseitig durch Abschattung oder verschiedene Ausrichtung beeinflussen 
können. Oder wenn man komplett verschiedene Module von der Resterampe 
mitgenommen hat, dann würden diese als String nur geringfügig mehr 
Leistung bringen wie ein kompletter String aus dem schwächsten Modultyp. 
Sowas kann mit Modulwechselrichtern durchaus mehr Leistung bringen, je 
nachdem, wie verschieden die Module tatsächlich sind.

Ach ja, nochwas zur Funktionsweise dieses Typs Wechselrichter: Der 
arbeitet genau so wie ich meinen eigenen Einspeisewechselrichter gebaut 
habe, der hier im Forum so prima als EVU-Technikertoaster verschrien 
wurde. Der hat keinen HV-Zwischenkreis (bzw. nur mit vernachlässigbarer 
Kapazität), der DC/DC-Wandler erzeugt einen sinusförmigen Strom, der 
netzsynchron eingespeist wird. Die 230V-Vollbrücke wird dabei ohne PWM 
angesteuert und hat keine Regelfunktion, sie dient nur dem 
polungsrichtigen Anschluss des Wandlerausgangs an das Netz. Mein 
Eigenbau verwendet dazu eine komplett selbststeuernde Schaltung, die 
ohne aktive Steuerung durch einen Mikrocontroller auskommt. Dann sind 
nur noch die Nullstellen zur Synchronisation mit dem Netz interessant, 
bzw. die sinusförmige Stromsteuerung des Wandlers und eine ganze Reihe 
von Überwachungsfunktionen.

Läuft das Ding denn inzwischen wieder oder gibts immer noch Probleme?

: Bearbeitet durch User
von LOL (Gast)


Lesenswert?

Ben B. schrieb:
> Läuft das Ding denn inzwischen wieder oder gibts immer noch Probleme?

Also zwischen gestern, Samstag 18:00 und heute, Sonntag 14:30 haben sich 
keine Exoten-Mosfets auftreiben lassen.
Die Sicherung (Littelfuse TR5, Reihe 374, 3.15A) ist irgendwie auch 
exotisch.

Der Kram wird bestellt, erst danach geht es sinnvoll weiter.

Heute morgen habe ich das Ding mal am Netzteil in Betrieb genommen - er 
bootet, aber ich konnte keine Aktivität am Zwischenkreis feststellen.
Ich vermute aber immer noch, dass das daran liegt, dass ich kein AC an 
der Kiste hatte.

von H. H. (Gast)


Lesenswert?

LOL schrieb:
> Die Sicherung (Littelfuse TR5, Reihe 374, 3.15A) ist irgendwie auch
> exotisch.

Du darfst auch eine mit mehr Schaltvermögen nehmen.

von LOL (Gast)


Lesenswert?

H. H. schrieb:
> LOL schrieb:
>> Die Sicherung (Littelfuse TR5, Reihe 374, 3.15A) ist irgendwie auch
>> exotisch.
>
> Du darfst auch eine mit mehr Schaltvermögen nehmen.

Danke, aber ich sehe eher die Auslösecharakteristik der Serie 374 als 
exotisch an:

200% Nennstrom, 60s.

Das ist schon mal keine normale, träge Sicherung, auch wenn da T3.15A 
drauf steht - die würde das über 'ne Stunde halten. So wie ich das lese 
ist das sogar schneller als eine normale, flinke Sicherung.

https://m.littelfuse.com/media?resourcetype=datasheets&itemid=5433cf68-2859-4c88-a727-5d0fff444d42&filename=littelfuse-fuse-374-datasheet

Scheint wohl daran zu liegen - langsam nur durch eine alternative Norm:
"The TR5® 374 Series fuses are Time–Lag 250V rated and
designed in accordance to UL 248 –14."

An jeder Ecke gefunden hab ich meist nur Serie 372 und 370 
(Standardcharakteristik).

Als Alternativen hab ich noch die Serie
TR5 - 373: 200%, 5s
https://m.littelfuse.com/media?resourcetype=datasheets&itemid=ee307202-d064-4161-b2c2-fe81855dd4b6&filename=littelfuse-fuse-373-datasheet

EL5 - 808: 200%, 10s
https://m.littelfuse.com/media?resourcetype=datasheets&itemid=ed55d3b3-c0da-4a69-9457-2eb3ae7144d9&filename=littelfuse-fuse-808-datasheet

Zum Testen tut es aber erst einmal eine 08/15 bedrahtete Glassicherung, 
da hab ich ein paar hundert vom letzten Akkubau da.

von LOL (Gast)


Lesenswert?

Es gibt Neues:

Ich habe gestern die Ersatzteile (Sicherung, Sicherungshalter, MOSFET) 
bekommen, gerade eben eingebaut.
Der Wechselrichter macht jetzt zusätzlich ein paar Relais-Schaltvorgänge 
beim Einschalten, wenn/da er AC erkennt. Er scheint auch einzuspeisen 
(1,5-2,5A Stromaufnahme DC, Blinkcode passt zum Lastgang), insofern 
hoffe ich das wieder alles in Ordnung ist.

Leider habe ich die Kommunikation bis dato nicht wieder zum Laufen 
bekommen, da muss ich morgen noch mal ran. Es dürfte sich aber um ein 
Software-Problem handeln, da die Kommunikation bis zuletzt funktioniert 
hatte.

Ich bin somit vorsichtig optimistisch, dass das Gerät repariert und das 
Thema erledigt ist.

Danke an alle Beteiligten für die Hilfestellungen.

von LOL (Gast)


Lesenswert?

Die Kommunikation läuft nun auch wieder, Gerät funktioniert einwandfrei.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


Lesenswert?

nagugg

Danke für die Rückmeldung.

PS. Wieso habe ich eigentlich nie so ein Glück, daß es nur die FETs 
zerlegt? Meine "Kundschaft" explodiert immer irgendwie gründlicher.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Ben B. schrieb:
> Meine "Kundschaft" explodiert immer irgendwie gründlicher.

Liegt vermutlich daran, das einfache Fehler von deiner Kundschaft gelöst 
werden. Du bekommst die Fälle, an denen sich andere die Zähne 
ausgebissen haben.
Geht mir auch oft so.

von Florian A. (fack)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo Zusammen,

Beim o.g. Wechselrichter von meinem Onkel hatte ich bereits auf der HV 
Seite ein Mosfet getauscht, weil sicht da ein tierchen reingekrabbelt 
hatte und ein Kurzen verursacht hat. Sicherung getuacht, mosfet 
getauscht, abgedichtet und wiederangeschlossen.

 Das Lief eine Weile gut aber ein Jahr später ist das ding wieder 
defekt.

Dies mal scheint was auf der Niederspannungsseite nicht in Ordnung.

Die LED blinkt, das gerät erkennt den Netz und schaltet seine relais. 
Aber kaum einspeisung und kurz danach gehen die Relais wieder aus. Dann 
geht die Sequenz wieder von vorne.

Der Zwischenkreis geht nur bis ca. 115 V Hoch.

Bei der Messung der Modfet auf der NS Seite sehe ich unterschiede.

Kann mir einer helfen die Komponenten zu identifizieren oder ggf eine 
Brauchbare Alternative kennt ?

Ich lese "045N10N" Mosfet von Infineon und "B06B1C" von ON Semi

Vielen Dank im Voraus

von H. H. (Gast)


Lesenswert?

Florian A. schrieb:
> Ich lese "045N10N" Mosfet von Infineon

IPP045N10N3G

> und "B06B1C" von ON Semi

MBRS1100T3G

von Florian A. (fack)


Lesenswert?

@Hhinz: Vielen Dank.

Hat sonst noch jemand Indizien, wonach man suchen/prüfen soll bei dem 
Teil ? scheint ja ne relatic anfällige Kiste zu sein wenn ich so die 
Erfahrungsberichte im Internet sehe.

MFG

von Matthias (matthias_b724)


Lesenswert?

Hallo Florian,

ich habe das gleiche Problem wie du mit meinem Wechselrichter.
(INV500-90 PLC) Der Aufbau/Funktion ist quasi identisch zum 315er

Auf der AC Seite war ein Mosfet und der Transisitor zur Ansteuerung 
defekt. Diese habe ich getauscht.

Wenn ich den Wechselrichter mit AC und DC versorge, schaltet die Relais.
(Habe auch beide Relais geprüft, Schalten sauber)
Mit dem Oszilloskop konnte ich messen, das die Mosfets sich auf das Netz 
syncronisiert haben (werden mit 50 bzw. 100Hz umgeschalten)

Auf der DC Seite Schalten die Oberen vier Mosfets ebenfalls schon.
(Werden von der AC Seite über den kleinen Trafo/Übertrager geschalten)
Schalten abwechselnd - vom PV Panel auf die beiden Anschlüsse vom großem 
Trafo.


Nach wenigen Sekunden Modulieren dann die Linken Mosfets auf der DC 
Seite und geben Spannung/Strom auf den Trafo zur AC Seite. Nach knapp 
über 10ms hört das wieder auf und die Relais schalten ein paar mal wild.

Nach wenigen Sekunden passiert das ganze wieder von vorne.
Die Status LED blinkt dabei wohl irgendeinen Code vor sich hin,
den ich natürlich nicht entschlüsseln kann.

Aeconversion hat aktuell die Software nicht mehr zum Download
verfügbar um mit dem PLC Gateway darauf zuzugreifen....

Nur die linken zwei Mosfets auf der DC Seite haben die gleichen 
Messwerte, da diese parallel geschalten sind. Der rechts hat andere 
Messwerte im eingebauten zustand.
Die linken beiden Schalten + vom PV Panel auf den Trafo (anscheinend PWM 
Moduliert zu Stromregelung). Der Rechts kann diesen Anschluss auf Masse 
ziehen, da erklärt sich mir aber die Funktion nicht ganz...

Hast du das Problem beheben können oder noch irgendeine Info?
Vielleicht schaffen wir es gemeinsam unsere WR wieder zum laufen zu 
bekommen.

Gruß Matthias

von Florian A. (fack)


Lesenswert?

Hallo Matthias,

Nein, hab den Wechselrichter bis dato nicht repariert. Mein Onkel hat 
sich inzwischen ein neues geholt.
Wie viel DC-Spannung bekommst du am Sekundär, also auf 
Hochspannungsebene nach dem Trafo ?

Bei mir vermute ich das ein Problem auf der Primär Seite vorliegt, also 
PV-Seitig da ich die mindest Spannung von 325 V nicht erreicht habe.

Ich hatte erst mal die Modfets Primär Seitig ausgebaut um die zu 
vermessen. Ich meine einer war defekt.

Achte vielleicht bei deine Tests auf angemessene Erdung. Ich glaube die 
Kiste ist anfällig was das angeht.

Sorry, das hilft wahrscheinlich wenig, ich drück die daumen. Wie alt ist 
dein Wechselrichter wenn ich fragen darf ?

von Matthias (matthias_b724)


Lesenswert?

Hallo Florian,

die oberen vier Mosfets auf der DC Seite schalten die beiden Wicklungen 
vom Trafo abwechselnd auf Masse (PV-) (mim Oszilloskop geprüft)
Dies geschieht direkt nach dem ersten Relais klicken.

Die zwei unteren der drei Mosfets auf der linken Seite Schalten
dann erst kurz darauf PV+ auf den Trafo. (PWM gepulst)
Dies geschieht bei mir aber nur für knapp über 10ms und dann schalten 
die Relais wieder aus und der Ablauf startet von vorne.

Ich bin der Meinung, das im normalfall auf der AC Seite im Zwischenkreis 
nie konstante 325V anliegen?!?

Meine aktuelle vermutung der Funktion ist folgende: (auch schon so von 
Ben B. beschrieben)

-Linke zwei unteren Mosfets erledigen die Stromregelung (mit PWM) zum 
MPPT Tracking/Strom begrenzen
-Der dritte ist mir nicht ganz klar.

-Die oberen vier bilden die "Halbbrücke" für den Trafo (schalten auch 
einfach stumpf abwechselnd)

-Die vier Dioden auf der AC Seite sind ein normaler Brückengleichrichter 
ohne nennenswerte Glättung/Kapazität im Zwischenkreis.

-Und die vier AC Mosfets schalten auch einfach munter den Zwischenkreis 
passend zur Netzspannung hin und her.


Alter weiß ich nicht genau, da ich meine alle gebraucht gekauft habe.
(Habe noch 3 funktionierende)

Gruß Matthias

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.