約2年で壊れた我が家のハイブリッドインバーター…
それでも…
って言うのがバナージの口癖ですwww
それはさておき…
今回壊れたハイブリッドインバーターSRNE HYP4850U100-Hの壊れた経緯について整理します。
実は年末に蓄電池が電欠に至る事象が発生し、原因究明しておりました(;´･ω･)
その原因の発端となったのが下記記事の並列運転している2台の時計が同期しないというトラブルです。
これについては購入元のチェリーベルさんにコントロールボードの入手可能かどうかを尋ねましたが、メーカーからの回答が得られないということで、独自に原因追求してスーパーキャパシタの劣化が濃厚と判断しました。
また電欠（深放電）してもBMSがSOCが71%と認識していたので、蓄電池購入元のLvyuanさんにも蓄電池の異常を訴えておりました。
その後、蓄電池のファームウェアの書換とキャブレーション実施を行っていた段階なのですが、キャブレーションを行う上でAC充電中に電流設定を変更したことでハイブリッドインバーターの挙動がおかしくなりました。
ここからが本題
故障箇所の特定
※BMSとハイブリッドインバーターの通信ケーブルは接続せず
⇒BMSの介入は無いので充電回路の故障は概ね確定
※2台を同期せず単機で確認
⇒並列運転の同期の問題ではない
①HYP4850U100-Hを2台共システムリセットして挙動を確認
⇒異常動作・・・ソフトウェアの問題ではない
②PV入力とインバーター出力の挙動を確認
⇒PV入力正常動作・・・バッテリー側昇降圧MOSFETの問題ではない
⇒インバーター出力正常動作・・・AC/DC側MOSFET・IGBTの問題ではない
※MOSFET・IGBTが故障した場合、インバーター出力に異常が出る為エラー停止する
③電力を断って1日放置後1台ずつSingle運転で挙動を確認
⇒L1側は数分間だけ正常動作、後に異常動作
⇒L2側は異常動作
①でハードウェアの問題と断定…
②の動作で制御信号の異常によって起こっている現象と判断できる。
③の動作でL1側とL2側に若干の挙動の違いが出たことが原因特定のカギで、電解コンデンサが放電しきって冷えている状態に挙動の差が出たと言っても過言ではない。
起動して数分も稼働させれば温度は上がってくるので、劣化した電解コンデンサは正常な動作ができなくなる。
この症状を見逃してインバーターを使い続ければMOSFET・IGBTが火を噴くことになる…
ゲートドライバらしき電解コンデンサ（パターンがインバーターのIGBT方面へ延びている）が一番高温（80℃～90℃）になる部品の直上に設置されている事からして電解コンデンサ劣化と判断しても良いと思う。
ただ、他の部品にまで影響が波及していた場合は、電解コンデンサ交換でも直らない可能性がある。
とりま電解コンデンサ交換準備(=ﾟωﾟ)ﾉ
HYP4850U100-Hに使用されている電解コンデンサを拾い出し
⇑ 各電解コンデンサの配置
この配置と基板の画像からのAIの回答は…
インバータ出力への影響が小さい可能性が高いのは「35V／100µF（局所デカップ／ゲートドライブ側）」、影響が大きくなりやすいのは「25V系のバルク（220µF／470µF 等）」です。
つまり|дﾟ)？
インバーター出力にも影響が出ていれば25V220μFを交換
インバーター出力に影響がなくAC充電のみ影響が出ていれば35V100μFを交換
ってことになります。
充電時のハンチングに影響してそうな電解コンデンサは…
| メーカー 不明（恐らく中国） | ||||||
| タイプ | 耐電圧 | 容量 | 温度 | 数 | 種別 | |
| 3RK | 35V | 100μF | ？ | 7 | ？ | |
このコンデンサに関する情報ではGeminiちゃんがRubycon製だと言い張っていましたが、その場合85℃品となるので現実的には有り得ず中国産の105℃品の可能性がある。
SMD以外の仕様がわからないので、とりあえず汎用低ESR品としておく…
代替：Panasonic EEEFT1V101AP（35V100μF）を選定
とりあえずコイツを交換すれば直る可能性は高い…
| メーカー AISHI（中国） | ||||||
| タイプ | 耐電圧 | 容量 | 温度 | 数 | 種別 | |
| RZ | 25V | 470μF | 105℃ | 15 | 汎用低ESR | |
こちらはガチ中国製で整流後のバルク平滑用に使用されている以外もPVやI/F側にも多く使用されている。
インバーター出力に影響が出る前に交換しておこうと思う。
代替：Panasonic EEUFR1E471（25V470μF）を選定
| 電解コンデンサリスト | ||||||
| メーカー Samyoung（韓国） | ||||||
| タイプ | 耐電圧 | 容量 | 温度 | 数 | 種別 | |
| NXA | 25V | 220μF | 105℃ | 8 | 汎用低ESR | |
| NXH | 35V | 100μF | 105℃ | 3 | 高寿命・超低ESR | |
| NXH | 50V | 100μF | 105℃ | 2 | 高寿命・超低ESR | |
| NFK | 200V | 100μF | 105℃ | 1 | 高圧用・高リプル | |
| NFA | 500V | 68μF | 105℃ | 1 | 高圧用・高リプル | |
| NFA | 500V | 83μF | 105℃ | 1 | 高圧用・高リプル | |
| TLC | 500V | 470μF | 105℃ | 2 | 入出力平滑用 | |
| TDA | 63V | 4700μF | 105℃ | 4 | 入出力平滑用 | |
| メーカー Rubycon（日本） | ||||||
| タイプ | 耐電圧 | 容量 | 温度 | 数 | 種別 | |
| ZLH | 35V | 100μF | 105℃ | 1 | 高寿命・超低ESR | |
https://www.rubycon.co.jp/wp-content/uploads/catalog-aluminum/ZLH.pdf
何故か１つだけRubycon製…？
・25V220μF:
システム電圧よりも低いので制御関係のコンデンサ
AC出力付近の25V220μFはバイパスリレー等の制御電源平滑用と思われる。
25V470μFはFANやI/Fボード上の制御電源平滑用と思われる。
代替：ニチコン UHE1E221MPD（25V220μF）を選定
・35V100μF:
こちらもシステム電圧よりも低いので制御関係のコンデンサ
制御電源平滑用と思われる。
代替：Rubycon 35ZLH100MEFC（35V100μF）を選定
・50V100μF:
こちらもシステム電圧よりも低いので制御関係のコンデンサ
MPPT制御電源平滑用と思われる。
代替：ニチコン UHE1H101MPD1TD（50V100μF）を選定
・200V 100μF:
このコンデンサは、「AC充電システム」と「双方向DCDC変換の中間ステージ」の安定を支える基盤部品。
中央のヒートシンクの上のトランスの左側に複数のダイオードがあり、右側に200VのコンデンサとMOSFETがある事から、ココで直流の140V程度に昇降圧されてIGBTで交流へ変換しているものと思われる
代替：このコンデンサに限ってはサイズ的に代替え可能なものがない…
以下は価格が高いうえに購入できるところが限られてくる…
基本的に電解コンデンサは小さいもの程劣化しやすいので、これらの交換で延命出来たら次のステップで大型の物を交換するのが良いと思います。
・500V 68μF:
MPPT昇圧回路の「入力側」で、パネルからの電圧がスイッチングの影響でバタつくのを防ぐ役割。
・500V 83μF:
昇圧直後の「一次受け」として、高圧バス（DCバス）に電力を送り出す際のバッファ（緩衝材）としての役割。
・500V 470μF:
昇圧後の「高圧ライン」用です。電圧が高いため、容量が470μFでも蓄えられるエネルギー密度は高く、回路の安定化に十分な役割を果たします。
・63V 4700μF:
大容量（4700μF）ですが、耐圧が低いため**「48Vバッテリーライン」**の平滑用です。バッテリーからの大きな電流変動を支えるための大容量です。
今回の電解コンデンサ購入先は、下記参照
マルツオンライン
RSソリューション
ちなみに、50V未満の小型電解コンデンサのみでハイブリッドインバーター2台分6000円程度になります。
500V470μFや63V4700μFなんかは1個数千円するので全交換すると電解コンデンサだけで数万円になります…(;´Д｀)
メインボードや本体全交換よりは断然コスパは良いですけどね？
問題はド素人が上手く交換できるかどうかですけどね？⊂⌒~⊃｡Д｡)⊃
