영하의 저온에서 태양광 충전 컨트롤러 MPPT 과전압 튀김, Voc 온도 계수 수학 및 BMS 저온 충전 잠금¶

영하의 영하의 겨울 아침에 독립형 객실, 태양열 창고, 캠핑카 또는 작은 집으로 걸어가는 모습 07:30 매캐하게 탄 전자 제품 냄새를 맡거나, 데드 스크린을 보거나 "Error #20 / PV Over-Voltage" 최대 파워 포인트 추적(MPPT) 태양광 충전 컨트롤러 (Victron SmartSolar, Renogy Rover, MidNite Classic, Epever, OutBack FM80, or EG4/Sol-Ark hybrid inverter), 를 찾으세요.LiFePO4 (Lithium Iron Phosphate) 배터리 뱅크가 다음 위치에서 잠겼습니다. 0 Amps 충전은 독립형 전력 분야에서 가장 파괴적이고 오해를 받는 겨울 비상 상황 중 하나입니다. 두 가지 독립적인 물리적 법칙이 얼어붙는 겨울 아침에 충돌합니다. (1) 거의 모든 다른 전기 장치와 달리 실리콘 광전지(PV) 태양광 패널은 날씨가 추워지면 더 높은 전압을 생산합니다 (rising by 0.30% to 0.40% for every 1°C drop below 25°C / 77°F) 및 (2) 인산철리튬(LiFePO4) 아래에서 충전하면 배터리 셀에 돌이킬 수 없는 금속 리튬 도금이 발생합니다. 0°C (32°F), 내부 배터리 관리 시스템(BMS) 충전 MOSFET을 열려면(Low-Temperature Charge Protection - LTCP).

이 두 가지 사건이 해가 뜰 때 동시에 일어날 때 -25°C (-13°F) 아침, 너의 얼어붙은 LiFePO4 배터리 BMS는 모든 전류 흐름을 차단합니다(holding the solar array at 100% Open-Circuit Voltage - Voc 전압을 낮추기 위해 부하가 0인 경우) 영하의 추위와 눈 알베도 반사는 안전하게 측정되는 태양열 스트링을 구동합니다. 136 Volts 7월부터 까지163 Volts, 즉시 펀치를 날립니다. 150V MPPT 컨트롤러의 실리콘 MOSFET 천장을 덮고 연기 구름 속에서 컨트롤러를 단락시킵니다. 과전압된 태양광 컨트롤러, 인버터 또는 리튬 배터리 뱅크에서 지금 연기가 나거나, 아크가 발생하거나, 화재가 발생하는 경우 즉시 대피하고 지역 비상 전화번호(911 미국과 캐나다에서는, 112 유럽연합 전역에서, 999 영국에서는 000 호주) 또는 상담 긴급 전화번호. 관련 전기 및 겨울철 독립형 비상 상황에 대해서는 다음을 참조하십시오. 오프 그리드 인버터 과부하, 번트 충전 컨트롤러 및 12V/24V/48V 배터리 뱅크 단락, 독립형 태양열, 물, 폐기물 문제, 그리고 전기 화재.

지금 하세요¶

1. 태양광 충전 컨트롤러가 과전압 경보를 표시하는 경우(e.g., Victron Error #19 / #20 / #24, Epever E08, Renogy E08), 빠르게 딸깍 소리가 나거나 추운 아침에 뜨거운 냄새가 나는 경우: 등급이 지정되지 않은 차단기나 MC4 커넥터를 만지기 전에 각 시리즈 스트링의 한 패널 위에 어두운 방수포나 담요를 던지십시오.
2. 옥상에서는 절대 플러그를 뽑지 마세요. MC4 태양광 커넥터를 연결하거나 밝은 햇빛이 패널에 닿고 전류가 흐르는 동안 저렴한 무극성 DC 차단기를 엽니다(or if the MPPT input FETs have shorted together). 직류(DC) 태양열 스트링 100V to 500V DC 교류 영교차점이 0이 되어야 합니다. 당기는 MC4 부하가 걸린 상태에서 플러그를 분리하면 연속 이 발생합니다.3,000°C (5,400°F) 장갑을 낀 손의 플라스틱 커넥터를 녹이고 지붕 서까래에 불을 붙이는 플라즈마 아크.
3. 30초 안에 어레이 전압을 안전하게 차단하는 방법: 적절한 정격의 극성을 지닌 IMO/MidNite Solar 2극 PV 회전식 절연체 또는 고전압 PV 차단기가 있는 경우 에 연결하십시오.OFF. 컨트롤러가 내부적으로 단락되었거나 컨트롤러가 노출된 것으로 의심되는 경우 MC4 플러그, 무거운 불투명 방수포, 이동 담요 또는 판지 조각을 시리즈 스트링의 한 패널에 걸쳐 평평하게 던집니다(또는 황혼까지 기다리십시오). 한 패널을 차광하면 스트링 전류가 거의 0으로 떨어지므로 PV 연결 해제를 안전하게 열고 어레이를 다시 배선할 수 있습니다.
4. MPPT 충전 컨트롤러가 단지 안에 있는지 테스트하십시오. "Non-Destructive Over-Voltage Lockout" 또는 내부 PV 입력 MOSFET이 "Blown Short-Circuit".
5. PV 어레이가 컨트롤러 입력에서 분리되면(PV+ 그리고 PV-), 디지털 멀티미터를 DC 볼트(V===) 지붕에서 나오는 개방형 태양광선을 가로질러 측정합니다. 판독값이 컨트롤러의 단단한 천장보다 높은 경우(e.g., > 100V on a Victron 100/50, > 150V on a 150/35, or > 250V on a 250/100), 추운 날씨로 인해 어레이가 절벽 위로 밀려났습니다.
6. 다음으로 멀티미터를 연속성/저항성(Ohms Ω) 그리고 연결이 끊긴 부분을 측정합니다 PV+ 그리고 PV- MPPT 컨트롤러 자체의 나사 단자: 미터에서 신호음이 울리는 경우 0.0 to 2.0 Ohms (dead short) 또는 PV 터미널에 태양광 포트에서 역방향으로 나오는 배터리 전압이 표시되고 내부 입력 보호 MOSFET/TVS 다이오드가 희생되므로 컨트롤러를 교체해야 합니다.
7. 지금 당장 패널을 다시 배선하여 15분 안에 어레이 전압을 50% 낮추십시오. All-Series (4S or 3S) 으로 Series-Parallel (2S2P) (또는 문자열 중 1개의 패널을 우회).
8. 지금 객실 전원을 다시 확보하기 위해 새로운 고전압 충전 컨트롤러를 구입할 필요는 없습니다. 태양전지판(PV 차단기 포함)으로 걸어가기만 하면 됩니다. OFF 하나의 패널은 방수처리되어 있음), 플러그를 뽑으세요. MC4 4개의 패널을 직렬로 연결하는 점퍼(4S = 4 x Voc), 직렬로 연결된 2개 패널의 2개 병렬 스트링으로 다시 연결합니다(2S2P = 2 x Voc, 2 x Amps) 또는 간단하게 1개의 패널을 분리합니다(dropping 4S down to 3S). 절단 4S 문자열을 3S 또는 2S2P 영하의 전압을 즉시 25% - 50% 떨어뜨려 컨트롤러를 안전한 작동 창으로 바로 되돌리면서 정확히 동일한 전력량을 제공합니다(Volts x Amps = Watts).
9. 귀하의 경우 LiFePO4 리튬 배터리는 다음 위치에 있습니다. 0 AMPS 다음으로 인해 청구됨 0°C (32°F) BMS LOW-TEMPERATURE LOCKOUT: 위의 배터리 코어를 따뜻하게 해주세요 +5°C (41°F) 태양광 또는 발전기 충전을 허용하기 전.
10. 절대 "속임수"를 시도하거나 정지된 상태를 우회하지 마십시오. LiFePO4 BMS는 아래에서 강제 충전을 수행합니다. 0°C (32°F). 냉동 인산철리튬 셀을 충전하면 흑연 양극에 수지상 금속 리튬 도금이 발생하여 용량이 영구적으로 파괴되고 내부 단락 화재 위험이 발생합니다.
11. 충전할 수는 없지만 LiFePO4 아래 배터리 0°C (32°F), BMS에서는 여전히 DISCHARGE(draw power out of) 배터리가 까지 내려갔습니다.-20°C (-4°F). 남은 배터리 방전 전력(또는 XPS 폼 쿨러 박스 내부의 소형 절연 온수병/12V 실리콘 온난화 패드)을 사용하여 위의 배터리 셀을 따뜻하게 합니다 +5°C (41°F), 이 시점에서 BMS는 자동으로 충전 릴레이를 닫고 전체 태양 전류를 다시 받아들입니다.

의사결정 트리: 겨울 아침 독립형 태양광 정전 진단¶

flowchart TD
    A["화창한 영하의 겨울 아침: 배터리 뱅크에 들어가는 제로 태양열 충전 와트"] --> B{"MPPT 충전 컨트롤러 화면 확인 / 블루투스 앱 & 탄 전자제품 냄새 확인"}
    B -->|"1. 컨트롤러에 'PV 과전압'이 표시되거나 화면이 죽거나 타는 냄새가 납니다."| C["추운 날씨 Voc 과전압 이벤트: 영하의 추위에서 실리콘 패널 전압이 15% - 25% 상승하여 MPPT 최대 PV 입력 제한(예: 100V, 150V 또는 250V)을 초과했습니다."]
    C --> D["1개의 패널을 어두운 방수포로 덮기 -> PV 절연체 끄기 -> PV 개방 회로 전압 측정 및 MPPT PV+/PV- 단자의 데드 쇼트 확인"]
    D --> E["즉각적인 현장 수정: 패널을 4S에서 3S 또는 2S2P로 다시 배선하여 스트링 Voc를 25%-50% 줄입니다(입력 MOSFET이 단락된 경우 MPPT 교체)."]
    B -->|"2. MPPT는 배터리가 0°C(32°F) 미만인 동안 일반 PV 전압(예: 85V) 및 '벌크/부동' 또는 '0.0A'를 표시합니다."| F["LiFePO4 BMS 저온 충전 보호(LTCP) 잠금: 배터리 내부 온도 센서가 < 0°C(32°F)로 모든 인바운드 충전 전류를 차단합니다."]
    F --> G["강제로 충전하지 마세요: 배터리를 12V 보온 패드 또는 밀봉된 따뜻한 물병이 포함된 절연된 50mm XPS 폼 상자 안에 넣어 심부 온도가 +5°C(41°F)를 넘을 때까지 보관하세요."]
    B -->|"3. PV 전압 = 0V이고 배터리 BMS가 완전히 작동하지 않음(터미널에서 0.0V)"| H["BMS 저전압 절전 잠금: 배터리가 밤새 방전됨 -> BMS가 방전 FET를 열림 -> MPPT 전력 손실"]
    H --> I["PV 차단기 끄기 -> 12V/24V/48V 벤치 공급 장치, 자동차 점퍼 팩 또는 터미널 전체의 9V 배터리를 사용하여 BMS 점프 시작/깨우기 -> 배터리 켜기 -> PV 켜기"]

물리학과 수학: 영하의 겨울 아침에 태양전지판의 전압이 급상승하는 이유¶

지금까지 제조된 모든 태양광 패널에는 후면에 두 개의 숫자가 인쇄되어 있습니다. 표준 테스트 조건(STC, 테스트 장소: 25°C / 77°F 세포 온도) 겨울 생존을 관장하는 사양 스티커:

1. Voc (Open-Circuit Voltage -에 25°C / 77°F): 제로 전류가 흐를 때 패널이 생산하는 최대 전압 (e.g., 37.5V, 41.2V, 또는 49.5V).
2. Temperature Coefficient of Voc (β_Voc): 로 표현됨-%/°C (일반적으로 -0.28%/°C 에 -0.35%/°C 단결정 패널의 경우) 또는 -mV/°C. 왜냐하면 계수(-0.34%/°C) 그리고 온도가 아래로 떨어집니다. 25°C (e.g., -25°C - 25°C = -50°C)은 음수이므로 이를 곱하면 엄청난 양의 전압 증가가 발생합니다.

====================================================================================
     NEC ARTICLE 690.7 COLD-WEATHER SOLAR OPEN-CIRCUIT VOLTAGE (Voc) FORMULA
====================================================================================

   Cold_Voc = String_Voc_STC x [ 1 + ( (25°C - Record_Low_Temp_°C) x |Temp_Coeff_%| ) ]

   REAL-WORLD EXAMPLE THAT FRIES A 150V CHARGE CONTROLLER (e.g., Victron 150/35):
   * Setup: Four 400W panels wired in series (4S). Each panel has Voc = 37.0V at 25°C
     and a Temperature Coefficient of Voc = -0.34% / °C.
   * Summer Voltage at 25°C (77°F):
       4 panels x 37.0V = 148.0V  --> (Under 150V limit; works fine all summer)
   * Winter Morning at -25°C (-13°F) [A 50°C drop below 25°C STC]:
       Voltage Gain = 50°C drop x 0.34%/°C = +17.0% Voltage Increase
       Cold_Voc = 148.0V x 1.17 = 173.16 VOLTS DC
   * RESULT: At 07:30 AM on a -25°C morning, 173.2V hits a 150V-rated MPPT controller,
     exceeding the absolute 150V MOSFET breakdown rating by 23.2 Volts and frying it.
====================================================================================

빠른 참조 NEC 690.7 추운 날씨 Voc 승수표(및 최대 안전 여름 문자열 Voc)¶

U.S. 국가 전기 코드(NEC Table 690.7(A)), 캐나다 전기 규정(CEC Section 64) 및 IEC 62548, 패널의 정확한 온도 계수 시트가 앞에 없는 경우 총 문자열을 곱합니다. Voc (at 25°C) 아래 필수 저온 보정 계수를 사용하거나 등급을 확인하세요. 25°C 문자열 Voc 절대 "최대 안전"을 초과하지 않습니다. 25°C 문자열 Voc컨트롤러 크기에 대한 " 열:

왜 LiFePO4 BMS 잠금 + 눈 알베도 효과로 일출이 실패하는 정확한 순간을 만듭니다.¶

많은 농가들이 묻습니다. "잠깐만요: 일단 해가 뜨고 MPPT가 전류를 끌어오기 시작하면 어레이 전압이 개방 회로 전압에서 즉시 떨어지지 않습니까(Voc = 41V/panel)를 작동 전원 전압(Vmp = 33V/panel)?"

여름에는 그렇습니다. 햇빛이 패널에 닿자마자 MPPT는 배터리로 전류를 끌어와 어레이를 아래로 끌어내립니다. Vmp. 겨울에는 두 개의 트랩이 낙하를 방지합니다.

1. 함정 1: 당신의 LiFePO4 배터리 BMS가 들어있습니다. 0°C (32°F) 충전 잠금: 배터리 뱅크가 밤새 영하로 냉각되었기 때문에 배터리 내부 BMS가 충전 스위치를 열었습니다. 배터리가 심지어 받아들이기를 거부하기 때문에 0.1 Amps MPPT 컨트롤러는 태양광 패널을 최대로 로드할 수 없습니다. Vmp. 태양전지 어레이는 100% 무부하 개방 회로 전압(Voc) 타오르는 겨울 햇살 속에서 아침 내내.
2. 트랩 2: "구름 가장자리 및 눈 알베도 방사조도 스파이크"(1,200+ W/m²): 태양전지가 여전히 얼음처럼 차갑게 유지되는 동안 -25°C (-13°F) 태양이 어두운 유리를 데울 시간을 갖기 전에 낮은 각도의 태양 광선은 기울어진 패널에 직사광선이 닿는 동시에 땅 위의 새하얀 눈(눈 알베도 = 0.80 - 0.90)에 반사됩니다. 이것은 위의 태양 복사 조도를 급증시킵니다. 1,200 Watts/m², 다른 항목 추가 2% to 3% 저온 스파이크에 더해 로그 전압 부스트.

비상 현장 수정 1: 태양전지판을 다시 배선하는 방법 4S 에 2S2P (또는 3S) 15분 후에¶

태양광 스트링이 컨트롤러에 과전압을 발생시키는 경우(또는 방금 교체 컨트롤러를 설치했고 지붕에서 객실까지 새 전선을 구입하지 않고 즉시 지붕 전압을 낮추어야 하는 경우) MC4 태양광 랙 뒷면의 점퍼:

====================================================================================
     REWIRING A 4-PANEL ARRAY FROM "4S" (OVER-VOLT) TO "2S2P" (WINTER-SAFE)
====================================================================================

 [DANGEROUS IN WINTER: 4S (4 Panels in Series)]
   * Each Panel: 400W, Voc = 38V (at 25°C), Imp = 10.5A
   * Summer Voc = 4 x 38V = 152V | Winter (-25°C) Voc = 152V x 1.20 = 182.4V (FRIES 150V MPPT)

   (+) <--- [Panel 1] --- [Panel 2] --- [Panel 3] --- [Panel 4] ---> (-)

 ------------------------------------------------------------------------------------

 [WINTER-SAFE FIELD FIX A: 3S (Simply Unplug & Bypass 1 Panel, Takes 2 Minutes)]
   * Unplug Panel 4 and connect the negative home-run lead directly to Panel 3 (-).
   * Summer Voc = 3 x 38V = 114V | Winter (-25°C) Voc = 114V x 1.20 = 136.8V (100% SAFE < 150V)

   (+) <--- [Panel 1] --- [Panel 2] --- [Panel 3] ---> (-)    [Panel 4: Disconnected]

 ------------------------------------------------------------------------------------

 [WINTER-SAFE FIELD FIX B: 2S2P (2 Series Strings in Parallel, Keeps 100% of 1,600W)]
   * Pair Panel 1 + Panel 2 in series (String A = 76V STC).
   * Pair Panel 3 + Panel 4 in series (String B = 76V STC).
   * Combine String A and String B using a pair of $12 MC4 Parallel Y-Branch Connectors.
   * Winter (-25°C) Voc = 76V x 1.20 = 91.2 VOLTS DC | Current = 21.0 Amps (100% SAFE)

            +-- [Panel 1] --- [Panel 2] --+
   (+) <====| (MC4 Y-Branch)              |====> (-) To Cabin MPPT
            +-- [Panel 3] --- [Panel 4] --+
====================================================================================

(전환 시 와이어 게이지 확인 4S 에 2S2P: 에서 전환하기 때문에 4S 에 2S2P 전압을 절반으로 줄이고 전류를 두 배로 늘립니다. 10.5 Amps 에 21.0 Amps, 어레이 결합기에서 MPPT까지 이어지는 구리선이 최소한 인지 확인하십시오.10 AWG (6 mm²) 등급은 다음과 같습니다. 30 Amps, 어느 문자열에도 a 이상이 필요하지 않은지 확인하세요. 15A/20A 인라인 MC4 퓨즈.)

비상 현장 수정 2: 깨어나기 LiFePO4 갇힌 배터리 0°C (32°F) BMS 콜드 잠금(또는 0V 잠)¶

가열되지 않은 배터리 창고, 캠핑카 차고 또는 객실 바닥 내부 온도가 영하로 떨어지면 LiFePO4 (Lithium Iron Phosphate) 배터리 뱅크는 두 가지 방법으로 사용자를 잠글 수 있습니다. 터미널을 만지기 전에 어떤 잠금 상태인지 확인하십시오.

사례 A: BMS "저온 충전 보호(LTCP)" (Battery Powers Lights/Inverter Fine, But Refuses to Charge)¶

• 현재 상황: 귀하의 내부에서 LiFePO4 배터리(Battle Born, SOK, Epoch, EG4, Trophy, LiTime, Chins, Renogy), 알루미늄 셀 케이스에 테이프로 붙인 작은 NTC 서미스터는 아래와 같습니다 0°C to +2°C (32°F to 35.6°F). 금속 리튬 도금을 방지하기 위해 BMS는 방전 MOSFET을 ON으로 설정한 상태에서 충전 MOSFET을 끕니다. LiFePO4 세포는 아래까지 안전하게 방전할 수 있습니다. -20°C / -4°F).
• BMS "히스테리시스"가 까지 잠긴 상태로 유지되는 이유 +5°C (41°F): 대부분의 BMS 보드는 내부 셀 온도를 다시 까지 올려야 합니다.+5°C (41°F) (a 5°C hysteresis buffer) 충전 스위치가 다시 켜지기 전에. 더 나쁜 것은 100Ah이기 때문입니다. LiFePO4 배터리 무게는 11kg(25 lbs) 기내 공기가 다음 온도까지 따뜻해지더라도 밀도가 높은 열 질량 10°C (50°F) 한낮에는 차가운 바닥에 놓인 배터리의 핵심이 그대로 유지됩니다. -1°C (30°F) 또 6시간 동안 짧은 겨울 태양창 전체를 낭비했습니다.
• 위의 배터리 코어를 따뜻하게 하는 3가지 안전 현장 방법 +5°C (41°F) 오늘:
• "밀폐형 온수병 + XPS 폼 쿨러" 방식(전기 사용 없음): LiFePO4 배터리를 절연 쿨러 안에 넣거나 6개 면 모두(특히 바닥 아래)를 50mm(2-inch) 견고한 핑크/블루 XPS 폼 보드. 튼튼한 Nalgene 병 2개 또는 밀봉된 플라스틱 우유병에 따뜻한 우유를 채우세요. 45°C to 50°C (115°F to 122°F) 물(절대 물을 끓이지 말고 캡이 터미널에 새지 않는지 확인하십시오), 손 수건으로 감싸서 절연 상자 내부의 배터리 측면에 꼭 맞게 밀어 넣습니다. 45-60분 이내에 배터리의 내부 서미스터가 교차합니다. +5°C (41°F), BMS가 닫히고 태양광 충전이 재개됩니다.
• "고속 인버터 방전 자체 발열" 비법: 배터리 충전 상태가 여전히 30-50%인 경우(SoC), 배터리를 침낭이나 발포 단열재로 단단히 감싸고 인버터에 무거운 500W - 1,000W AC 부하를 켜십시오(such as an electric kettle, toaster, or hair dryer) 10-15분 동안. 그리기 40 to 80 Amps 감기에서 LiFePO4 배터리는 내부 저항성 따뜻함을 생성합니다(I²R 서미스터가 있는 셀 내부를 바로 가열하는 동시에 유용한 기기에 전원을 공급합니다.
• 온도 조절 장치를 설치하세요 12V / 24V / 48V Silicone Battery Heating Pad (30W to 60W): 영구적으로 고정하려면 접착식 12V 실리콘 고무 탱크/배터리 가열 패드(내장형)를 밀어 넣으세요. 5°C ON / 15°C OFF 온도 조절 장치는 절연 폼 상자 내부의 배터리 아래에 배선되어 있어 낮 동안 태양 전지판에 전원이 공급될 때만 전력을 끌어옵니다.

사례 B: BMS "저전압 차단(LVD / 0.0V Sleep Mode)" (Terminals Read 0.0V to 2.1V and MPPT Will Not Turn On)¶

• 무슨 일이 일어나고 있나요? 배터리가 다음으로 소모되었습니다. 0% SoC (< 10.0V 12V 배터리에, < 20.0V 24V에서 또는 < 40.0V 48V에서) 밤새도록 BMS는 방전 및 충전 스위치를 모두 열어 셀을 저장했습니다. 아침이 오면 MPPT 태양광 컨트롤러는 작동하지 않습니다. 왜냐하면 대부분의 MPPT 컨트롤러는 태양광 터미널이 아닌 배터리 터미널에서 두뇌 전력을 끌어오고 MPPT가 0.0V 배터리 전선에서는 깨우기를 거부하고 BMS를 깨우기 위해 충전 펄스를 보냅니다.
• 잠자는 사람을 깨우는 방법 0.0V LiFePO4 60초 BMS:
• 태양광을 켜세요(PV) 차단기 OFF 먼저.
• 외부 DC 전압 소스 적용(matching your nominal system voltage: 12V, 24V, or 48V) 수면 배터리 건너편 (+) 그리고 (-) 터미널을 5-10초 동안 눌러 BMS 칩을 깨우세요.
  • 휴대용 리튬 자동차 점프스타터 팩 사용( " Manual Override / Boost " 점프팩의 버튼을 누르면 12V가 출력됩니다. 0.0V 터미널),
  • 차량용 발전기/12V 납산 자동차 배터리를 점퍼 케이블과 함께 10초 동안 사용,
  • 다음이 있는 AC 전원 배터리 충전기 사용 "0V Lithium Force-Mode / Supply Mode" (such as a Victron BlueSmart IP65 or NOCO Genius in Force Mode), 또는
  • 직렬로 연결된 9볼트 연기 감지기 배터리 2개 사용(18V 12V 전구 전류 제한기를 통해) MPPT 컨트롤러 화면이 켜질 때까지 12V BMS 터미널에 잠깐 접촉되었습니다.
• MPPT 컨트롤러 화면이 켜지고 인식하는 순간 12V / 24V / 48V 배터리 뱅크, 태양열을 켜세요(PV) 차단기 ON: MPPT가 즉시 배터리를 대신하여 충전합니다.

지역 비상 전화번호 및 전기 안전 표준¶

과전압된 태양광 충전 컨트롤러, DC 결합기 박스 또는 배터리 뱅크에 불이 붙거나 독성 연기를 방출하는 경우(hydrogen fluoride / phosphoryl fluoride 리튬 전해질 연소로 인해) 즉시 대피하고 응급 서비스에 연락하십시오.

• 미국 및 캐나다:
• 화재 또는 응급 의료: 전화 911. 운영자에게 다음과 같이 알립니다. "독립형 태양광 DC 전기/리튬-인산철-인산 배터리 화재가 발생했습니다. 고전압 DC 태양광 전선은 태양이 빛날 때마다 계속 에너지를 공급받습니다."
• 적용 가능한 전기 코드: 미국 국가 전기 코드(NFPA 70 / NEC Article 690.7, Maximum Photovoltaic System Voltage & Table 690.7(A) Temperature Correction Factors) 및 캐나다 전기 규정(CSA C22.1 Section 64-210).
• 영국 및 유럽 연합:
• 긴급 상황: 전화 999(영국) 또는 112 (EU).
• 적용 가능한 표준: BS 7671(IET Wiring Regulations Section 712), MCS(Microgeneration Certification Scheme MIS 3002, 배열 계산을 요구합니다. Voc -에 -10°C 또는 -15°C 영국 고지 우편번호에 따라 최소값) 및 IEC 62548(Photovoltaic Arrays - Design Requirements).
• 호주 및 뉴질랜드:
• 긴급 상황: 전화 000(호주) 또는 111 (뉴질랜드).
• 적용 가능한 표준: AS/NZS 5033(Installation and Safety Requirements for Photovoltaic (PV) Arrays, Clause 3.1 & Equation 4.1 Open-Circuit Voltage Temperature Correction) 및 AS/NZS 5139(Battery Energy Storage Systems).
• 190개 이상 국가의 긴급 전화번호는 다음으로 문의하세요. 긴급 전화번호.

자주 묻는 질문¶

내 태양전지판이 영하의 날씨에 더 높은 전압을 생산하는 이유는 무엇입니까? -20°C (-4°F) 7월 중순보다 겨울 아침이 더 빠르죠?¶

태양광전지는 온도가 낮을수록 밴드갭 에너지가 넓어지는 실리콘 반도체 다이오드이다. 차가울 때 전압이 손실되는 배터리와 달리 태양광 패널은 공장 테스트 온도 섭씨 25도(화씨 77도) 아래로 섭씨 1도씩 떨어질 때마다 개방 회로 전압(Voc)이 약 0.30-0.40% 증가합니다. -25°C(-13°F) 겨울 아침(25°C 미만으로 50°C 강하)에 태양 전지 어레이는 명판 스티커보다 약 17-20% 더 높은 전압을 생성하여 여름에 안전한 135V 스트링을 160V 이상으로 쉽게 밀고 150V MPPT 충전 컨트롤러를 튀깁니다.

냉동된 LiFePO4 배터리 BMS 잠금이 일출 시 태양광 충전 컨트롤러를 튀기는 데 어떻게 기여합니까?¶

따뜻한 날씨에는 아침 햇살이 태양광 패널에 닿자마자 MPPT 충전 컨트롤러가 배터리를 충전하기 위해 전류를 끌어오기 시작합니다. 그러면 태양광 어레이의 전압이 높은 개방 회로 전압(Voc)에서 낮은 작동 전력 전압(Vmp, 약 18% 더 낮음)으로 즉시 낮아집니다. 그러나 LiFePO4 배터리가 밤새 0°C(32°F) 미만으로 냉각되면 내부 배터리 관리 시스템(BMS)이 모든 충전 전류를 차단합니다. 패널에 부하가 0인 상태에서 태양전지 어레이는 100% 무부하 개방 회로 전압(Voc) 상태로 유지되는 반면 영하의 추위와 눈 반사로 인해 해당 전압은 컨트롤러의 하드웨어 한계를 넘어갑니다.

새로운 충전 컨트롤러를 구입하지 않고 태양광 어레이의 겨울 전압을 어떻게 낮출 수 있습니까?¶

먼저 각 스트링의 한 패널을 불투명 방수포로 덮거나 일몰 후까지 기다린 다음 PV 분리 차단기를 끕니다. 패널 뒷면에 있는 기존 MC4 플러그를 사용하면 스트링 전압을 즉시 25-50%까지 낮출 수 있습니다. (1) 4패널 시리즈 스트링에서 한 패널을 뽑아 3패널 스트링으로 바꾸거나(3S, 전압을 25% 줄임) (2) 4패널 시리즈 스트링(4S)을 $12 MC4 한 쌍을 사용하여 두 패널이 직렬로 연결된 두 개의 병렬 스트링(2S2P)으로 다시 배선합니다. 충전 전력량을 100% 유지하면서 전압을 절반으로 줄이는 Y자형 커넥터입니다.

태양이 빛날 때 지붕에 있는 MC4 태양광 커넥터를 뽑는 것이 위험한 이유는 무엇입니까?¶

태양광 스트링은 가정용 60Hz 교류(AC)와 달리 0V를 절대 넘지 않는 고전압 직류(DC)로 작동합니다. 햇빛이 패널에 닿고 전류가 흐르는 동안 MC4 커넥터를 분리하거나 등급이 지정되지 않은 AC 차단기를 열면 전기가 섭씨 3,000도(화씨 5,400도) 지속 플라즈마 아크로 공극을 가로질러 점프합니다. 이 플라즈마 아크는 자체적으로 꺼지지 않고 커넥터를 녹이고 손을 태우고 지붕 프레임에 불이 붙습니다. MC4 커넥터를 분리하기 전에 항상 스트링에 있는 하나 이상의 패널 위에 어두운 방수포나 담요를 덮으십시오.

LiFePO4 리튬 배터리가 0°C(32°F) 미만에서 충전되지 않는 이유는 무엇이며, 실내 조명을 작동하기 위해 여전히 전원을 끌어올 수 있습니까?¶

리튬 철 인산염(LiFePO4) 셀이 0°C(32°F) 미만이면 충전 중에 리튬 이온이 흑연 양극에 충분히 빠르게 삽입(들어갈) 수 없습니다. 대신, 날카로운 금속 리튬 바늘(리튬 도금)로 표면에 쌓여 배터리를 영구적으로 손상시키고 분리막에 구멍을 내서 화재를 일으킬 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 배터리의 BMS는 0°C 미만에서는 충전을 차단합니다. 그러나 방전으로 인해 리튬 도금이 발생하지 않으므로 BMS를 사용하면 -20°C(-4°F)까지 배터리에서 전력을 끌어낼 수 있습니다. 충전을 재개하려면 절연 폼 상자 안에 있는 배터리를 +5°C(41°F) 이상으로 따뜻하게 하세요.

MPPT 충전 컨트롤러에 "PV Over-Voltage"(예: Victron 오류 #20)가 표시되면 어떻게 됩니까? 컨트롤러가 영구적으로 손상된 것입니까?¶

이는 전압이 한계를 얼마나 초과했는지에 따라 달라집니다. 많은 고품질 컨트롤러(Victron SmartSolar 또는 MidNite Classic 장치 등)는 보호 소프트웨어 종료를 실행하고 PV 전압이 100.0V, 150.0V 또는 250.0V를 넘는 순간 과전압 오류 코드를 표시합니다. 전류가 흐르지 않는 상태에서 전압이 정격을 1-3V만 초과하는 경우 패널을 분리하고 어레이를 더 낮은 전압으로 다시 배선하면 컨트롤러가 손상 없이 복구될 수 있는 경우가 많습니다. 그러나 영하의 온도로 인해 전압이 정격보다 10-25V 높아지면 일반적으로 내부 실리콘 MOSFET과 보호 다이오드가 단락되어 컨트롤러를 교체해야 합니다.

관련 가이드¶

• 오프 그리드 인버터 과부하, 소손된 충전 컨트롤러 및 12V/24V/48V 배터리 뱅크 단락
• 독립형 태양광, 물, 폐기물 문제
• 냉동 독립형 수조, 접힌 IBC 토트 및 중력 공급 스프링 라인 에어록 퍼지
• 프로판 버디 히터 텐트 화재, 일산화탄소 및 추운 날씨 비비 환기
• 전기 화재

출처 및 공식 지침¶

• 전미화재예방협회(NFPA 70 / National Electrical Code - NEC Article 690.7): 최대 태양광 발전 시스템 전압 계산, 낮은 주변 온도 개방 회로 전압(Voc) 보정계수(Table 690.7(A)) 및 DC 아크 결함 격리 요구 사항.
• 국제전기기술위원회(국제전기기술위원회)IEC 62548 & IEC 62109-1): 태양광발전(PV) 어레이 - 설계 요구 사항(추운 기후) Voc 승수 방정식) 및 태양광 전력 시스템에 사용하기 위한 전력 변환기의 안전성.
• 캐나다 표준 협회(CSA C22.1 Canadian Electrical Code Section 64-210) 및 호주 표준(AS/NZS 5033): 결정질 실리콘 모듈을 위한 영하 온도 보정 승수(Down to -40°C / -40°F).
• 국립재생에너지연구소(NREL) 및 IEEE 광전지 전문가 회의: Sub-Zero 양극 리튬 도금 메커니즘 LiFePO4 아래 셀 0°C (32°F), BMS 열 히스테리시스 및 눈-알베도 과다 조사 과도 현상.
• Victron Energy, MidNite Solar 및 OutBack 전력 엔지니어링 기술 게시판: MPPT 충전 컨트롤러 최대 입력 전압 한도(100V / 150V / 250V / 450V), 오류 #19/#20 과전압 진단 및 배터리 우선 전원 공급 순서.