以前、ハイブリッドインバーターに仕様の違うパネル同士を昇圧ユニットで電圧を揃えて入力しても効率が悪いということがわかりました。
2階テラスのパネルは再度,昇圧型チャージコントローラーMPT7210Aで接続する予定ですが、ハイブリッドインバーターの電解コンデンサ偽装疑惑で完全にC国製品不信です...
1年間ガッツリ使用したMPT7210Aの電解コンデンサも状況によっては全交換する必要があるので調べてみました(=ﾟωﾟ)ﾉ
どうせなら長持ちさせたいので10年以上使えるように代替選定したいと思います。
☆電解コンデンサ
まずは唯一の国産ニチコン製？
①PV入力側の平滑用電解コンデンサ
ラベル表示：nichicon 63V1000μF 105℃ PS(M)
寸法：φ16×26mm
カタログスペック寸法・・・φ16×31.5mmと寸法違いが判明
やっぱりお前もか・・・(；ﾟДﾟ)！
完全に日本製を謳った偽装コンデンサでしたね・・・
電解コンデンサの頭を見ると他に実装されている電解コンデンサと同じなので、単純に考えればそれらの電解コンデンサと同じメーカー製だと思っていい・・・
※ちなみに本物のニチコン製も頭の切れこみデザインは同じです
やはり、サイズが一致しますねwww
ESR品かどうかはLCR測定すれば一目瞭然です。
容量は932μFあるので1000μFで間違いはない。
ESRは100Hz測定で101.5mΩなので、100khzであればもっと抵抗値は低くなる為、低ESRとみて間違いはない。
恐らくこのメーカーはVEHTが標準品、VENTが低ESR品と思いますが、下記の資料しか見つからず・・・
この資料を見る限りでは寿命は1000時間のようです・・・
ニチコンのPSシリーズでもいいですが3000時間品なので、RubyconZLJにした方がリプル耐性は倍になり10000時間となるのでオススメ
※φ12.5x35mmは高さ的にアウトなので、φ16x25mmを選定
価格は￥600程度
➁出力側の平滑用電解コンデンサ
ラベル表示：Chongx 100V470μF 105℃ VENT
寸法：φ16×26mm
2個並列で容量は803μFあるので1個当たり401.5μFで470μFで間違いはないが85％程度まで容量低下しているのでかなり劣化しています。
ESRは178.8mΩなのでこちらも低ESRとみて間違いはない。
こちらもRubyconZLJにした方が10年は余裕で持つでしょう。
※φ18x25mmは直径がアウトなので、φ16x31.5mmを選定
価格は1個￥650程度
③制御回路用の平滑用電解コンデンサ
ラベル表示：Chongx 63V100μF 105℃ VENT
寸法：φ8×14ｍｍ
容量は87.49μFとこちらもかなり劣化している感じ。
ESRは1.013Ωとかなり高くなっており寿命近いですね。
こちらもRubyconZLJにした方が10年は余裕で持つでしょう。
※高さが11.5ｍｍと16ｍｍの2種ありますが16ｍｍをオススメでZLHでも良いです
価格は￥150程度
④ノイズ除去用電解コンデンサ
ラベル表示：Chongx 25V22μF VEHT
寸法：φ4×10ｍｍ
容量は20.45μFで、ESRが5.865Ω
25Vですが12Vのファンのノイズ除去用で汎用品と思われるので、25V以上の22μFであればたぶん何でも良いと思います。
RubyconYXSでも10年は余裕で持つでしょう。
※50V22μFでφ5x11mmです
価格は￥100程度
⑤ゲートドライブ用電解コンデンサ
ラベル表示：5KZ10 100 16V
寸法：φ6×9ｍｍ
容量は96.39μFで、ESRが434.3mΩ
制御電源は12Vで、ゲートドライブ用なのでリプル耐性を高くした方がよいので定格電圧を寸法の許す限り大きくした方が良いです。
こちらもRubyconZLJにした方が10年は余裕で持つでしょう。
※サイズ的に35V100μFでもいけますし50Vも可能と思います。ZLHでも良いです
￥150程度
定格寿命1000時間なので比較的に高温となるMPT7210Aでは1～2年の寿命と言える。
電解コンデンサが寿命を迎えてもそのまま使用していればMOSFETが火を噴いて焼損します。
AI（Copilot）にMPT7210Aの寿命について質問
概ね当方の推測通りでした(=ﾟωﾟ)ﾉ
どれも熱に対しての対策で根本的な解決策ではないです(;´･ω･)
最初から電解コンデンサを長寿命品へ交換してしまえば良いと思うんですけどね？
電解コンデンサの数も少なく難易度も低めなので全交換した方が確実に10年寿命も目指せると思います。
まぁ使い捨て感覚でも良いですが、1～2年毎に数千円で本体を交換するよりも2500円の投資で10年使用できればコスパも良いのでオススメ改造ですね(=ﾟωﾟ)ﾉ
このチャージコントローラーは購入費用＋電解コンデンサ2500円で1万円未満なので、何も保護機能はありませんが、コスパ最高だなって思います。
☆MOSFET
電解コンデンサを交換すれば寿命は延びるのは確実ですが、次はMOSFETが寿命を左右します。
①045N10N
仕様いっぱいの使い方をすると特に昇圧制御をしていると思われる045N10Nは発熱が大きく寿命が削られます。
IPP023N10N5へ交換する事でRDSは4.5mΩ⇒2.3mΩとなり発熱量は半減します。出力側にも使用されているので2つとも交換すれは変換効率も改善されると思います。
価格は¥1200程度
➁IRF510
PV入力側に実装されており045N10NよりもRDSが大きいので発熱も多くなります。
こちらもIPP023N10N5へ交換する事でRDSは540mΩ⇒2.3mΩとなり発熱量は激減します。
これによって変換効率は大幅に改善すると思います。
価格は¥1200程度
☆ショットキーバリアダイオード
電解コンデンサとMOSFETを全交換した場合、このショットキーバリアダイオードがボトルネックとなってくるので、こちらも交換した方が良いです。
MBRF20100CT（100V20A）
全樹脂パッケージなのでポン付け交換するなら同等の物を選定した方が良いです。
VF20100C-E3に交換すればポン付け可能でVfが0.15V小さくなり、消費電力が削減でき発熱も減少します。
価格¥500程度
★長寿命化以外にメリットは|дﾟ)？
AI（Gemini）にどの程度の消費電力が削減されるか計算させたところ・・・
| 改善項目 | 削減電力（再試算） | 備考 |
| IRF510 → IPP023 | 約 90W 〜 100W | 13A入力時。ここが最大のボトルネックです。 |
| 045N10N(x2) → IPP023 | 約 1W 〜 2W | 導通損＋スイッチング効率の向上。 |
| SBD → VF20100C | 約 1.3W 〜 1.5W | 出力電流 8.8A 時。 |
| コンデンサ全換装 | 約 1W 〜 2W | ESR低減によるリプル損の抑制。 |
※算出条件：PV入力440W、BATT出力56.0V
無駄に熱として変換されていた100W近い電力が、バッテリーへ充電されることになります(；ﾟДﾟ)⁈...
実際の話、定格440Wのパネルで晴天日でもMax260W程度しか発電されておらず、変換効率の悪さは実感していました。
ついでに発電量の違いも計算させてみました♪
| 項目 | 改修前 (効率60%) | 改修後 (効率90%) |
| 1日の発電量 | 約 1.06kWh | 約 1.58kWh |
| 1ヶ月の発電量 | 約 31.8kWh | 約 47.4kWh |
| 年間の総発電量 | 約 386kWh | 約 576kWh |
推定年間発電量で200kWh程度違ってくるので、年間で6000円程度の経済効果がアップします・・・(´艸｀*)
電解コンデンサとMOSFETとショットキーバリアダイオードの3点セットを全交換した場合のコストは、約6500円と約1年で改修費用を回収できてしまう事になり、電解コンデンサ交換よりも断然お得が満載となりますΣ(･ω･ﾉ)ﾉ！
当然、チャージコントローラーを買い替えよりもパーツ交換による強化の方がコスパも良く、信頼性も高い(=ﾟωﾟ)ﾉ
早速パーツ集めしなくては～♪
★まとめ
☆交換パーツ
☆電解コンデンサ
63V1000μF ⇒ Rubycon ZLJ63V1000μF（φ16）
100V470μF ⇒ Rubycon ZLJ100V470μF（φ16）
63V100μF ⇒ Rubycon ZLJ63V100μF（φ8）
※ZLHも可能
25V22μF ⇒ Rubycon YXS50V22μF（φ5）
※特に指定は無し
16V100μF ⇒ Rubycon ZLJ35V100μF（φ6）
※ZLH、50Vも可能
☆MOSFET
045N10N ⇒ IPP023N10N5
IRF510 ⇒ IPP023N10N5
☆ショットキーバリアダイオード
MBRF20100CT ⇒ VF20100C-E3
☆コスト
電解コンデンサのみ ⇒ 約2,500円
主要パーツ全交換 ⇒ 約6,500円
☆メリット
☆電解コンデンサのみの場合
推定寿命 1～2年 ⇒ 3～5年程度
変換効率 60％ ⇒ 60％（変化なし）
年間発電量 386kWh ⇒ 386kWh（変化なし）
※PV入力440W・56V出力の場合
年間経済効果 ⇒ 13,500円（単価35円/kWh）
☆主要パーツ全交換の場合
推定寿命 1～2年 ⇒ 8～10年以上
変換効率 60％ ⇒ 90％
年間発電量 386kWh ⇒ 576kWh
※PV入力440W・56V出力の場合
年間経済効果 ⇒ 20,000円（単価35円/kWh）
※改造前との経済効果の差額で改造費を回収可能☆彡
主要パーツを全交換してしまった方が断然お得(´艸｀*)
超おススメです♪
※分解・改造を行うとメーカーの保証が一切受けられなくなるだけでなく、感電、発火、爆発などの重大な事故につながる恐れがあります。
※万が一、本記事の内容を参考に作業を行い事故や損害が発生しても、筆者は一切の責任を負いかねます。必ず自己責任で作業を行ってください。
