Hoymiles Mikrowechselrichter Teardown

Allgemeines

Letztes Jahr hat ein Blitzeinschlag beim Nachbarn einen meiner Hoymiles HM-1500 getoetet.

Das habe ich als Gelegenheit gesehen, einmal das Innenleben des Wechselrichters zu analysieren, oder wie Andreas Schmitz neuerdings sagt wissenschafltich zu erforschen;-)

Das PCB aus dem Gehaeuse zu befreien war recht nervig. Das ganze Innere war mit einer schwarzen Pampe ausgegossen. Es ist vermutlich Butylkautschuk (Butyl Rubber / Butyl Sealant). Mit WD-40 kann man etwas die Klebrigkeit bekaempfen.

PCB

Rechts befinden sich die Ansichten der PCBs ohne weitere Markierungen. Hier kann man gut die einzelnen Funktionsbloecke sehen.

Der Wechselrichter hat zwar 4 Eingaenge (4 PV-Module), aber nur 2 MPPTs. Zwei Eingaenge jeder Seite (A und B) sind parallel geschaltet.

Die Widerstaende R103 und R105 (A-Seite) und R203 und R205 (B-Seite), mit '3L0' gekennzeichnet, sind Strommesswiderstaende.

Jeder PV-Modul-Eingangsstrom wird mit diesen 3mOhm Messwiderstaenden ermittelt.

Das Datenblatt des HM-1500 nennt zu den Eingangsgroeszen folgende Werte.

• Maximale Eingangsspannung (V) 60
• Maximaler Eingangsstrom (A) 4 x 11,5
• Maximaler Eingangskurzschlussstrom (A) 4 × 15
• Anzahl MPPTs 2
• Anzahl Eingänge je MPPT 2

Nebenbemerkung: In der Rubrik "Angaben zum Ausgangsstrom (AC)" bedeutet "Maximale Anzahl Module pro Strang" eigentlich "Maximale Anzahl Wechselrichter pro Phase" und bezieht sich wohl auf die Schieflast.

Aus den Maximalwerten ergibt sich

60 V * 4 * 11,5 A = 2760 W

Das waere dann wohl die maximal denkbare Leistungsumsetzung.

Wenn die Messeinrichtung (Strommesswiderstand 3mOhm) es erlaubt, waere auch eine Reihenschaltung zweier/mehrerer PV-Module moeglich, solange die Maximalspannung nicht ueberschritten wird.

Ein Kurzschlussstrom von 30 A und eine Betriebsstrom von 23 A pro Seite liegt noch im Bereich der Spezifikation.

DC Teil A und B

Was auffaellt ist, dass die Bauteilenummern der 100er sich im Teil A befinden und die gleichen Nummern mit 2xx sich im Teil B befinden. Das legt den Schluss nahe, dass die DC-Teile "verdoppelt" wurden, also Teil B eine Kopie von Teil A ist. Stueckliste

• TI UCC27524 (U100/U200) 5-A/5-A dual-channel gate driver with 5-V UVLO, enable, and 1-ns delay Matching
• UCC2751x (7517 U101/201)) Single-Channel, High-Speed, Low-Side Gate Driver (With 4-A Peak Source and 4-A Peak Sink)
• Toshiba TPH1500CNH (S100-S105/S200-S205) MOSFETs Silicon N-channel MOS (U-MOSVIII-H)
• MCCER2G (D102,D106,D109/D202,D206,D209) 2 Amp Super Fast Recovery Rectifier 50 to 600 Volts
• MGT B1D02120E 1200V 2A SiC SCHOTTKY DIODE
• SMCJ64A (MCC GGM D103/D203) 1500 Watt TVS 5.0 to 440 Volts

AC-Teil

Stueckliste:

• S8008D (Q300,Q301/Q400,Q401) N-channel 800V 8A Power MOSFET
• OSG65R360 (S302/S402) N-Channel Super Junction Power MOSFET Ⅱ
• OSG80R250 (S300,S301/S400,S401) Enhancement Mode N-Channel Power MOSFET
• ELM3053
• HF40106

Mikrocontroller

Stueckliste:

• TI TMS320

Spannungsversorgung

Stueckliste:

• AM380278-A1 HTS-EP13E XUZHOU Gloria 2151

Links

[MPPT Referenzdesign TI (Grid Connected Inverter Reference Design) https://www.ti.com/lit/ug/tidub21d/tidub21d.pdf?ts=1746259559751]

[MPPT Referenzdesign NXP https://www.nxp.com/docs/en/reference-manual/DRM126.pdf]

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