Okvara sončnega sistema zunaj omrežja: pregorela varovalka razreda T, krmilnik polnjenja in obnovitev baterije¶

Ko koča, avtodom, majhen dom ali oddaljena domačija izgubijo sončno električno energijo v zimskem vremenu pod ničlo, okvara hitro preraste iz nevšečnosti v krizo življenjske varnosti. Brez 12-voltnega, 24-voltnega ali 48-voltnega enosmernega napajanja iz baterije in 120-voltnega ali 230-voltnega AC pretvornika se dizelski grelniki za parkiranje izklopijo sredi cikla, črpalke vodnjakov in cisterne UV čistilci prenehajo teči, CPAP respiratorji in koncentratorji kisika utihnejo in litijev železov fosfat (\(\text{LiFePO}_4\)) ali baterije s svinčeno kislino tvegajo trajno uničenje zaradi zmrzovanja. Še huje, poskus ponastavitve izklopljenega sistema za upravljanje akumulatorja (BMS) ali zamenjava pregorele glavne varovalke v napačnem električnem zaporedju lahko pošlje neomogočen 100-voltni do 450-voltni sunek sončnega niza odprtega kroga naravnost v tranzistorje MOSFET krmilnika polnjenja, kar uniči krmilnik v plohi isker.

Nizkonapetostni enosmerni (DC) akumulatorji shranjujejo ogromno energije napake: kratek stik med 12-voltnim ali 48-voltnim litijevim akumulatorjem lahko sprosti 3000 do 10.000 amperov neprekinjenega enosmernega toka, pri čemer se jekleni ključ v pol sekunde upari v staljeno kovino in vžge neugasljiv električni ali kemični požar. Če se akumulatorska baterija aktivno kadi, sika, oddaja strupen vodik ali fluorovodikov plin ali se izboči zaradi uhajanja toplote, nemudoma evakuirajte kabino ali vozilo in pokličite lokalno številko za klic v sili (911 v ZDA in Kanadi, 112 po vsej Evropski uniji, 999 v Združenem kraljestvu) ali preverite našo številke za klic v sili imenik. Za povezane krize zunajomrežne infrastrukture glejte okvare sončne energije, vode in odpadkov zunaj omrežja, nujne primere, povezane z življenjem kombija in bivanjem v vozilu, in izpad električne energije za koncentratorje kisika, ventilatorje in CPAP.

Naredi to zdaj¶

1. Preverite toplotno uhajanje baterije, ogenj ali strupene pline, preden se dotaknete katerega koli ohišja. Če zavohate oster sladek vonj po topilu (odzračevanje litijevega elektrolita) ali gnilih jajc (vreli vodikov sulfid iz svinčeve kisline), slišite sikanje celic ali vidite dim, ki se dviga iz škatle za baterije, ne odpirajte prostora za baterije. Prekinite odklop zunanje sončne celice, če je dosegljiv od zunaj, se takoj evakuirajte proti vetru in pokličite 911 (112 oz 999).
2. Upoštevajte pravilo zlatega odklopa: VEDNO izklopite odklop solarnega fotonapetostnega niza, PREDEN odklopite baterijsko banko od krmilnika polnjenja MPPT. Odklopite baterijsko banko, medtem ko sončni kolektorji ostanejo priključeni na krmilnik polnjenja, odstrani ponor napetosti krmilnika, kar povzroči, da napetost odprtega tokokroga solarnega tokokroga (\(V_{oc}\)) skoči in spraži notranje MOSFET-je in kondenzatorji.
3. Upoštevajte pravilo zlate ponovne povezave: VEDNO NAJPREJ povežite baterijsko banko s krmilnikom polnjenja, počakajte 30 sekund, da se zaslon zažene in samodejno zazna 12V/24V/48V, in NAZADNJE priključite sončno fotonapetostno polje. Priključitev solarnih panelov na večnapetostni krmilnik brez napajanja, preden je baterija priključena, lahko povzroči, da krmilnik napačno zazna napetost plošče kot 48-voltno. sistem in odložite 58 voltov v 12-voltno baterijo.
4. Nikoli ne obrnite glavnega akumulatorskega stikala zaprto na izpraznjen pretvornik, ne da bi predhodno napolnili kondenzatorje. Veliki pretvorniki s čistim sinusnim valom od 1500 do 5000 vatov vsebujejo ogromne notranje kondenzatorje vodila DC, ki delujejo kot 0-ohmski kratki stik v prvih 50 milisekundah, ko je napajanje priključeno. Zapiranje akumulatorskega stikala brez predhodnega polnjenja povzroči 1000-amperski udarni sunek, ki vaš litijev BMS sproži v zaklepanje kratkega stika, zavari kontakte stikala ali pregori vašo varovalko razreda T.
5. Če je vaš inverter ali glavna varovalka razreda T pregorela v ledeni temi, povežite kritične obremenitve 12V/24V za preživetje (dizelski grelec, LED lučka, vodna črpalka) neposredno na sponke akumulatorja prek vgrajene avtomobilske rezalne varovalke. AC inverter izgubi 15 do 40 vatov na uro, ko brni v prostem teku. Obhod mrtvega pretvornika za poganjanje vašega 12-voltnega dizelskega grelnika in polnilnika telefona neposredno iz akumulatorja ohrani petkrat daljši čas delovanja čez noč.
6. Nikoli ne poskušajte na silo napolniti litijeve (\(\text{LiFePO}_4\)) baterije, katere notranja temperatura celice je pod 0 stopinj Celzija (32 stopinj Fahrenheita). Polnjenje zamrznjene \(\text{LiFePO}_4\) baterije povzroči, da se kovinski litijevi dendriti nanesejo na ogljikovo anodo (litijeva prevleka), kar uniči kapaciteto celice in povzroči notranji kratek stik. nevarnost. Pred uporabo polnilnega toka segrejte ohišje baterije nad 5 stopinj Celzija (41 stopinj Fahrenheita).

Odločitveno drevo: Diagnosticiranje temnega sončnega sistema brez omrežja¶

flowchart TD
    A["Izpad električne energije zunaj omrežja: pretvornik je mrtev ali kabina temna"] --> B{"Imate vonj po dimu, gnilih jajcih ali sladkem topilu ali vročem ohišju baterije?"}
    B -->|"Da: toplotni odvod ali plin"| C["NE odpirajte škatle za baterije; takoj evakuirajte proti vetru in pokličite 911/112/999"]
    B -->|"Ne: hladno in tiho"| D["Z digitalnim multimetrom izmerite enosmerno napetost na čepih baterije v primerjavi z zbiralko"]
    D --> E{"Kaj odčita multimeter na sponkah baterije?"}
    E -->|"0,0 V do 2,5 V na litijevi bateriji (ali 0 V po varovalki)"| F{"Najprej preverite kontinuiteto glavne varovalke razreda T / ANL"}
    F -->|"Varovalka je pregorela (odprt krog)"| G["1. IZKLOP pretvornika in PV polja\n2. Preverite, ali so kabli kratkotrajni.\n3. Pred namestitvijo rezervne varovalke napolnite inverterske kondenzatorje z uporom"]
    F -->|"Varovalka nepoškodovana: sama baterija kaže 0 V"| H["LiFePO4 BMS ima nizkonapetostno ali kratkostično zaščito pred spanjem"]
    H --> I["Odklopite vse obremenitve; pretvornik pred polnjenjem ALI uporabite 13,6 V wake impulz (samo če je baterija > 0 °C / 32 °F)"]
    E -->|"Normalna napetost (12,8 V / 25,6 V / 51,2 V) pri bateriji, pretvornik je izpraznjen"| J["Preverite enosmerni odklopnik pretvornika, mostiček za daljinski vklop/izklop ali nizkonapetostni izklop"]
    J --> K["Če je pretvornik pokvarjen: premostite pretvornik in povežite 12 V dizelski grelnik in polnilnik USB prek 15 A vgrajene varovalke na baterijo"]
    E -->|"Prazna baterija (<11,5 V / 23 V / 46 V) in MPPT se ne polni na soncu"| L["1. NAJPREJ odklopite PV polje\n2. Preverite PV odklopnike in vtiče MC4\n3. NAJPREJ znova priključite baterijo, nato PV polje"]

Pravilo 1: Obvezno zaporedje za odklop in ponovni priklop solarnih regulatorjev polnjenja MPPT¶

Pri zasilnem izpadu elektrike je najpogostejša in draga napaka, ki jo naredijo prebivalci zunaj omrežja, ponovni zagon zamrznjenega MPPT (Maximum Power Point Tracking) solarnega regulatorja polnjenja z izklopom in ponovnim vklopom glavnega akumulatorskega stikala, medtem ko sonce sije na strešne plošče.

1. Zakaj odklop akumulatorja, medtem ko so solarni paneli vklopljeni, pokvari krmilnik MPPT¶

Če želite razumeti, zakaj je zaporedje pomembno, preglejte napetostno razliko med strešnim nizom in baterijo:

• Tipičen sončni niz MPPT za stanovanjske ali hišne namene je sestavljen iz 2 do 6 visokonapetostnih sončnih kolektorjev, povezanih v nizu, ki ustvarjajo 75 do 250 voltov enosmernega toka v odprtem krogu (\(V_{oc}\)) (in do 450 voltov enosmernega toka na velikih hibridnih pretvornikih).
• Znotraj krmilnika polnjenja MPPT hitri buck-converter MOSFET tranzistorji in induktorske tuljave zmanjšajo ta 150-voltni vhod plošče na regulirano 14,4 voltov (za 12-voltno baterijo), 28,8 voltov (za 24-voltno baterijo) ali 57,6 voltov (za 48-voltno skupino), pri čemer baterijsko baterijo uporabljajo kot električni blažilnik za absorpcijo trenutno.
• Kaj se zgodi, ko se baterija odklopi pod obremenitvijo: Če izklopite glavno stikalo za izklop baterije ali če se notranji BMS vaše \(\text{LiFePO}_4\) baterije odpre zaradi visokonapetostnega neravnovesja celic ali prekinitve nizke temperature, medtem ko krmilnik aktivno potiska 40 amperov iz sončnih kolektorjev, tok nima kam iti. V mikrosekundah kolapsirajoče magnetno polje v induktorju MPPT ustvari induktivni sunek povratne napetosti, ki preseže nazivno napetost preboja MOSFET-jev, razstreli notranjo ploščo krmilnika ali povzroči skok napetosti vodila 12V/24V DC čez 60 voltov in izgorevanje vsake 12-voltne naprave (matična plošča dizelskega grelnika, kompresor hladilnika). modul, vodna črpalka in usmerjevalnik) še vedno priključen na enosmerni blok varovalk.

2. Natančno zaporedje zaustavitve in ponovnega zagona po korakih¶

Zapomnite si in označite to zaporedje na svoji električni steni s trajnim markerjem:

• Za izklop ali ponastavitev krmilnika polnjenja (NAJPREJ SOLAR, NAKLEDE BATERIJA):
• Korak 1: IZKLOPITE DC obremenitve / AC pretvornik, da močan tok preneha teči.
• Korak 2: IZKLOPITE Stikalo dvopolnega enosmernega prekinjevalca/izolacijskega stikala solarnega fotonapetostnega niza (med solarnimi paneli in krmilnikom MPPT). Nikoli ne odklopite solarnih konektorjev MC4 s prsti, medtem ko tok teče pod obremenitvijo; odklop priključka 150 V DC MC4 pod napetostjo ustvari trajen plazemski oblok, ki stopi plastični vtič in povzroči opekline obloka. Če nimate fotonapetostnega odklopnika, na sončne celice najprej vrzite debelo neprozorno odejo ali karton.
• Korak 3: Počakajte 15 sekund, da odčitek vhodne PV krmilnika MPPT pade na 0 voltov.

• Korak 4: IZKLOPITE Stikalo za odklop/izklop akumulatorja (med baterijskim sklopom in krmilnikom MPPT). Počakajte 60 sekund, da vse LED diode krmilnika zatemnijo, da se mikroprocesor ponastavi.

• Za vklop krmilnika polnjenja (NAJPREJ BATERIJA, NAKLEDE SOLAR):

• Korak 1: Z multimetrom preverite, ali vaša baterija kaže zdravo napetost mirovanja (nad 10,5 V za 12 V, 21 V za 24 V ali 42 V za 48 V).
• Korak 2: NAJPREJ VKLJUČITE Stikalo za odklop/odklop akumulatorja (priključitev baterije na krmilnik MPPT BATT + in BATT - terminali, medtem ko sončni kolektorji ostanejo odklopljeni).
• Korak 3: Počakajte polnih 30 sekund. Opazujte zagon zaslona MPPT ali aplikacije Bluetooth in preverite, ali se je krmilnik zaklenil na pravilno nazivno sistemsko napetost (12 V, 24 V ali 48 V) in pravilen profil kemije baterije (LiFePO4 v primerjavi z AGM v primerjavi s preplavljeno svinčeno kislino).
• Korak 4: ZADNJE VKLOPITE **Dvopolni enosmerni odklopnik Solar PV Array. V 10 do 30 sekundah bo MPPT sledilnik pometel napetost na plošči in začel varno množično polnjenje.

3. Hladno vreme "Hyper-VOC" (Zakaj solarni krmilniki eksplodirajo ob sončnih -20°C zjutraj)¶

Številni sistemi brez omrežja delujejo vse poletje in jesen, nato pa pokvarijo svoj krmilnik polnjenja MPPT ali vržejo "Napaka 20 / PV prenapetostna napaka" na prvo jasno, ledeno jutro zime.

• Fizika hladnega silicija: Sončne fotovoltaične celice proizvajajo višjo napetost, ko se ohladijo. Podatkovni list solarne plošče navaja njeno napetost odprtega tokokroga (\(V_{oc}\)) pri laboratorijskih standardnih testnih pogojih (STC) +25 stopinj Celzija (+77 stopinj Fahrenheita). Za vsako stopinjo, ko temperatura pade pod +25°C, se napetost panela dvigne za 0,30 do 0,35 odstotka na stopinjo Celzija.
• Zimski skok napetosti: Pri -25 stopinjah Celzija (-13 stopinj Fahrenheita), kar je padec temperature za 50 °C pod oceno 25 °C, se napetost odprtega tokokroga solarnega niza povzpne za 16 do 18 odstotkov višje od nalepke na hrbtni strani plošč. Če ste zaporedno povezali tri 45-voltne plošče (\(3 \times 45\text{V} = 135\text{V}\) pri 25 °C) v krmilnik MPPT z oznako 150 V (kot je Victron SmartSolar 150/35), na sončno -25 °C jutro, potem ko sneg zdrsne s stekla, ta niz skoči na 158 voltov DC, ki presega zgornjo mejo krmilnika 150 V in kratek stik na vhodni zaščitni diodi.
• Popravek v sili v ledenem jutru: Če vaš krmilnik MPPT prikaže Over-Voltage Fault zjutraj pod ničlo, takoj izklopite fotonapetostni odklopnik, pojdite do talne ali strešne kombinirane omarice in začasno odklopite eno ploščo iz niza serije (pretvarjanje niza 3 v seriji v niz 2 v seriji), dokler temperature segrejejo ali pa počakajte do poldneva, ko sončno segrevanje ogreje steklene celice in zniža njihovo napetost pod mejo.

2. pravilo: Kako predhodno napolniti inverterske kondenzatorje, da vaš BMS in varovalka razreda T ne pregorita¶

Recimo, da je vaša banka litijevih baterij čez noč sprožila notranji BMS, ker je obremenitev izpraznila baterijo do nizkonapetostnega izklopa 10,0 V. Naslednje jutro poskusite obrniti glavno vrtljivo stikalo baterije nazaj na ON, in v trenutku, ko obrnete stikalo, se zasliši glasen SNAP, baterijski BMS se sproži nazaj v 0,0 V zaščito pred kratkim stikom ali pa pregori vaša glavna varovalka 250 A razreda T.

1. Zakaj mrtev pretvornik izgleda kot mrtev kratek stik z litijevim BMS¶

Vsak visokonapetostni pretvornik enosmernega toka v izmenični tok (1000 W do 5000 W) vsebuje banko velikih elektrolitskih kondenzatorjev filtra vodila enosmernega toka preko svojih pozitivnih in negativnih vhodnih čepov za izravnavo valovne oblike izmeničnega toka:

• Ko je bil pretvornik odklopljen od napajanja baterije za več kot 2 minuti, se ti notranji kondenzatorji izpraznijo na 0,0 voltov in delujejo kot 0,001-ohm mrtev kratek stik v prvih 10 do 50 milisekundah, ko se napajanje ponovno vključi.
• Priključitev 12,8 V, 25,6 V ali 51,2 V \(\text{LiFePO}_4\) baterije neposredno na 0-voltne inverterske kondenzatorje potegne trenutni vhodni tok od 800 do 3500 amperov.
• Digitalni BMS čip vaše baterije zazna 2000-ampersko konico, domneva, da je prišlo do kratkega stika, in odpre svoje notranje MOSFET-e v 200 mikrosekundah, zaradi česar vaš sistem ostane mrtev.

2. Trije varni načini za predhodno polnjenje inverterskih kondenzatorjev na terenu¶

Kondenzatorje pretvornika morate napolniti (»prednapolniti«) na napetost akumulatorja v 5 do 10 sekundah skozi upor za omejevanje toka preden zaprete glavno stikalo akumulatorja ali privijete zadnji kabelski čevelj.

flowchart TD
    A["Ponovno je treba priključiti baterijo na izpraznjen pretvornik"] --> B["1. Izklopite stikalo pretvornika\n2. Odprite glavno stikalo akumulatorja (ali pustite glavni negativni kabelski čep nepritrjen)"]
    B --> C{"Katero orodje za predhodno polnjenje imate pri roki?"}
    C -->|"Možnost A: namenski upor pred polnjenjem (10 do 50 ohmov, 25 W-50 W)"| D["Zadrževalni upor vodi čez odprte zatiče glavnega stikala za 8 sekund"]
    C -->|"Možnost B: 12 ​​V avtomobilska preskusna žarnica z žarilno nitko ali halogenska žarnica za žaromete"| E["Žarnica na dotik vodi čez odprte zatiče stikala: žarnica sprva sveti močno, nato pa zatemni, ko se kondenzatorji napolnijo (8 sekund)"]
    C -->|"Možnost C: standardna 120 V žarnica z žarilno nitko ali osnovni opekač kruha"| F["2 roglja 120 V žarnice ali vtiča za opekač kruha držite na odprtih zatičih stikala DC za 10 sekund"]
    D --> G["Kondenzatorji so zdaj 99 % polni pri napetosti akumulatorja: Ničelna iskra"]
    E --> G
    F --> G
    G --> H["Takoj v 3 sekundah preklopite glavno baterijsko stikalo na VKLOP (ali privijte zatič)"]

Sledite temu postopku v 4 korakih:

1. Fizično stikalo za VKLOP/IZKLOP pretvornika obrnite na OFF.
2. Izberite upor za omejevanje toka:
3. Najboljše: Keramični žični upor z nazivno močjo 10 ohmov do 47 ohmov (10 W do 50 W).
4. Improvizirano orodje 12V/24V: 12-voltna žarnica za avtomobilske zavorne luči z žarilno nitko ali halogenska žarnica za žaromete H4/H7 (ne LED žarnica).
5. Improvizirano orodje za kabino 12V/24V/48V: Vsaka nedigitalna uporovna grelna naprava z vklopljenim fizičnim stikalom za VKLOP, kot je stara 60W žarnica z žarilno nitko, osnovni neelektronski opekač kruha, električni kotliček ali osnovni spajkalnik (katerih dva AC vtikača zobci tvorijo nikromov upor od 12 do 100 ohmov).
6. Premostite odprto vrzel za 8 do 10 sekund: Pri priključenem pozitivnem kablu glavnega akumulatorja in odprtem samo glavnem vrtljivem stikalu (ali negativnem kablu inverterja, ki ga držite v roki z rokavico), pritisnite en vodnik vašega upora, žarnice ali vtiča kotlička proti zatiču na strani baterije in drugi vodnik proti zatiču na strani pretvornika za 8 do 10 polnih sekund.
7. Takoj zaprite glavno stikalo: V 2 sekundah po odstranitvi upora preklopite glavno stikalo baterije na ON (ali privijte kabelski čevelj na čep). Ne bo nič iskre** in vaš \(\text{LiFePO}_4\) BMS bo ostal povezan.

3. pravilo: primerjava in zamenjava pregorelih enosmernih varovalk (razred T v primerjavi z ANL v primerjavi z MEGA v primerjavi z MRBF)¶

Če vaš multimeter kaže 13,2 V (ali 26,4 V / 52,8 V) na sponkah baterije, vendar 0,0 V na inverterski strani držala glavne varovalke, je vaša glavna varovalka pregorela. Varovalka ima dve kritični oceni: svojo Stalno jakost toka (kot je 200 A) in svojo Prekinitveno zmogljivost amperaže (AIC), največji tok mrtvega kratkega stika, ki ga lahko varovalka ugasne, ne da bi eksplodirala v trajen plazemski oblok.

4. pravilo: Prebujanje "mrtve" (0,0 V) \(\text{LiFePO}_4\) baterije v načinu mirovanja BMS¶

Ko se baterija \(\text{LiFePO}_4\) izprazni do 0-odstotnega stanja napolnjenosti (približno 10,0 V pri 12 V, 20,0 V pri 24 V ali 40,0 V pri 48 V), njen notranji sistem za upravljanje baterije (BMS) odpre stikalo za polprevodniško praznjenje. Sponke baterije nato odčitajo 0,0 V (ali fantomsko napetost od 1,2 V do 3,8 V) in pametni solarni krmilniki MPPT in pametni AC polnilniki se nočejo vklopiti, ker potrebujejo vsaj 8,0 V do 9,0 V na sponkah, da zaznajo priključeno baterijo.

Štiri terenske metode za "prebujanje" spečega \(\text{LiFePO}_4\) BMS¶

Najprej preverite, ali je notranja temperatura akumulatorja nad 0 stopinj Celzija (32 stopinj Fahrenheita), odklopite vse obremenitve v kabini in uporabite eno od teh štirih metod:

• 1. način: Prisilni zagon aplikacije Bluetooth ali luknja za fizično ponastavitev:
• Na Victron SmartSolar MPPT (ko je obsijan s soncem) odprite VictronConnect App, pojdite na Nastavitve > Baterija in ročno zaklenite nazivno napetost (12 V, 24 V ali 48 V) namesto Samodejno; MPPT bo potisnil polnilno napetost na sponke in prebudil BMS v 5 sekundah.
• Pri strežniških baterijah (EG4, SOK, Pylontech, Epoch) pritisnite vdolbino sprednjo ploščo RESET oz SW luknjico s sponko za papir za 3 do 5 sekund zaprite MOSFET-e za 30 sekund, da se lahko vaš polnilnik zaklene.
• Metoda 2: vzporedni skok iz akumulatorja zaganjalnika vozila (za sisteme 12 V):
• Uporabite avtomobilske premostitvene kable (ali 12-voltni litijev premostitveni paket, preklopljen na »način ročne preglasitve / povečanja«), da vzporedno povežete zdravo 12-voltno baterijo za zagon vozila (+ do +, - do -) čez speče sponke \(\text{LiFePO}_4\) baterije za 10 sekund. BMS bo zaznal 12,6 V, zaskočil svoje MOSFET-je in omogočil, da se vaš solarni krmilnik ali AC polnilnik začne polniti.
• Metoda 3: Trik za bujenje z "9-voltno baterijo detektorja dima + 3x AA baterijo":
• Potrebujete le 12,5 do 13,5 voltov pri 0,01 amperov za 2 sekundi, da prebudite 12-voltno zaznavno vezje BMS. Držite standardno 9-voltno pravokotno baterijo iz detektorja dima v seriji s tremi 1,5-voltnimi AA ali AAA baterijami (\(9\text{V} + 4,5\text{V} = 13,5\text{V}\)) in se dotaknite \(+13,5\text{V}\) in \(-\) vodnikov do spečega 12V \(\text{LiFePO}_4\) terminale, medtem ko so vaši sončni kolektorji na soncu.
• 4. način: Ogrevanje \(\text{LiFePO}_4\) baterije Cold-Cutoff pod 0°C (32°F):
• Če vaša baterija odčitava 12,8 V do 13,1 V in napaja luči, vendar noče sprejeti nobenega polnjenja, je BMS v zaščiti pri nizkotemperaturnem polnjenju (LTCP) pod 0°C (32°F). Nikoli ne uporabljajte odprtega ognja ali propanske svetilke na ohišju baterije. Zavrite vodo na štedilniku, napolnite dve zaprti steklenici za vodo Nalgene ali kozarce Mason, zavite v suho brisačo, ju postavite v izolirano škatlo za baterije poleg baterij in zaprite pokrov. V 45 minutah se bo notranji termistor dvignil nad +5°C (+41°F) in ponovno omogočil polnjenje.

5. pravilo: zasilni obvod 12V/24V neposrednega ožičenja, ko je vaš AC pretvornik ali MPPT krmilnik pokvarjen¶

1. Obhod mrtvega pretvornika izmeničnega toka za izvajanje obremenitev za preživetje neposredno na enosmerni tok¶

V nujnih zimskih razmerah vaši kritični sistemi za preživetje (toplota, svetloba in komunikacije) izvirno delujejo na 12-voltni ali 24-voltni DC:

1. Popolnoma odklopite mrtev AC pretvornik iz baterije, da ne more povzročiti kratkega stika ali izprazniti baterije.
2. Neposredno napajajte svoj dizelski parkirni grelnik ali puhalo za propansko peč: Dizelski grelniki zraka zunaj omrežja (Webasto, Espar, Vevor) in puhala za propanske peči za avtodome delujejo neposredno na 12 V DC (poraba 10 A do 12 A za 3 minute med vžigom z žarilno svečko, nato 1 A do 2 A neprekinjeno). Povežite pozitivni in negativni vodnik grelnika neposredno na 12-voltne zatiče akumulatorja prek 15-amperske ali 20-amperske vgrajene avtomobilske varovalke.
3. Priključite zasilno 12-voltno vtičnico za telefone, medicinske CPAP-je in prenosne računalnike: privijte 12-voltno vtičnico za cigaretni vžigalnik (z vgrajeno 10-ampersko varovalko) neposredno na 12-voltne priključke akumulatorja za delovanje 12-voltnega USB-C PD avtomobilskega polnilnika ali 12-voltnega DC adapterskega kabla CPAP (ki porabi 50 odstotkov manj energije baterije). čez noč kot zagon CPAP prek AC pretvornika).

2. Nadzorovano ročno impulzno polnjenje, ko je vaš krmilnik polnjenja MPPT ocvrt¶

Nikoli ne povežite visokonapetostnega serijskega solarnega niza (\(80\text{V}\text{ do }200\text{V}\)) neposredno na 12V baterijo. Vendar pa lahko v nujnem primeru življenja ali smrti z mrtvim krmilnikom MPPT izvedete Nadzorovano ročno impulzno polnjenje z uporabo ene same nizkonapetostne plošče:

1. Odklopite serijske mostičke na strehi ali na tleh, tako da boste uporabljali samo Eno posamezno sončno ploščo, katere napetost se ujema z vašo baterijo (v idealnem primeru ena plošča z nazivno vrednostjo 12 V z \(V_{mp}\) približno 18 V na bateriji 12 V ali ena plošča 36 V-40 V na bateriji 24 V).
2. Med polnjenjem odklopite vso občutljivo 12V/24V elektroniko iz enosmernega bloka varovalk, tako da neobdelana napetost plošče ne more doseči vaših naprav, če BMS sproži.
3. Eno sončno ploščo povežite z baterijo prek 20A ali 30A enosmernega odklopnika, medtem ko opazujete digitalni multimeter, pritrjen čez sponke baterije. Takojšnja napetost akumulatorja doseže 14,0 V (za 12 V), 28,0 V (za 24 V) ali 56,0 V (za 48 V), ročno izklopite solarni odklopnik. Neregulirane solarne plošče nikoli ne pustite brez nadzora.

Regionalne številke za klic v sili in protokoli agencije¶

Ko električna okvara zunaj omrežja povzroči požar akumulatorja, izpostavljenost kemikalijam ali nujno opremo za vzdrževanje življenja, uporabite te regionalne kanale:

• Združene države in Kanada:
• Požar akumulatorja, toplotni pobeg ali nujna pomoč pri oživljanju: Pokličite 911. Takoj obvestite službo, če požar vključuje litij-ionske / \(\text{LiFePO}_4\) baterije ali svinčeno kislinsko žveplovo kislino / vodikov plin.
• Električni kodeks in varnostni standardi zunaj omrežja: Upoštevajte člen 690 nacionalnega električnega kodeksa (NEC) (Solarni fotonapetostni sistemi) in člen 706 (sistemi za shranjevanje energije) ter ABYC E-11 / E-13 za mobilne/pomorske instalacije na enosmerni tok.
• Triaža ekstremno hladnega zavetja/centra za ogrevanje: Če vaš sistem za ogrevanje zunaj omrežja odpove v vremenu pod ničlo, pokličite 211 da poiščete najbližje zavetišče za nujno ogrevanje.
• Združeno kraljestvo:
• V sili: Pokliči 999 (gasilsko in reševalno ali reševalno vozilo) ali 111 za nasvete o izpadu električne energije za medicinsko opremo, ki ni nujna. Registrirajte se v Priority Services Register (PSR) vaše regije ali pokličite 24-urno linijo za nujne primere svojega dobavitelja NHS Home Oxygen.
• Evropska unija:
• V sili: Pokliči 112 v vseh državah članicah EU za požare akumulatorjev, opekline s kislino ali reševanje pri podhladitvi. Upoštevajte IEC 60364-7-712 in IEC 62619.
• Avstralija in Nova Zelandija:
• V sili: Pokliči 000 v Avstraliji ali 111 na Novi Zelandiji. Namestitve zunaj omrežja urejata AS/NZS 5139 in AS/NZS 5033.
• Indija in Azija-Pacifik:
• V sili: Pokliči 112 v Indiji za požarne in nujne medicinske primere.

Kontrolni seznam kompleta nadomestnih delov za elektriko zunaj omrežja¶

Vsaka koča, kombi, čoln ali domačija, ki ni na omrežju, mora hraniti ta komplet za električno triažo v sili v označeni suhi škatli poleg glavne plošče:

• 1. Digitalni True-RMS multimeter z rezervnimi baterijami: Potreben za testiranje napetosti na priključkih in neprekinjenosti varovalke.
• 2. Dve rezervni varovalki glavnega akumulatorja (razred-T, MRBF ali ANL) + rezervne rezalne varovalke (10A, 15A, 20A, 30A): Rezervne varovalke imejte privite v notranjosti električne omarice.
• 3. Namenski upor pred polnjenjem (25-ohmski do 47-ohmski, 25-vatni keramični upor z navito žico): Pripnite glavno baterijsko stikalo za 8 sekund, preden vklopite stikalo po kakršnem koli izklopu BMS.
• 4. 12V/24V obvodni kabel aligatorske sponke do vžigalnika z vgrajeno rezalno varovalko 15A: Napaja vaš dizelski grelec, polnilnik telefona ali 12V CPAP neposredno s sponk baterije, če vaša zbiralka ali pretvornik odpove.
• 5. Izolirani viličasti ključi 10 mm, 13 mm, 14 mm in 17 mm, oviti v 3 plasti električnega traku: Preprečuje nenamerne kratke stike med priključki.

Pogosta vprašanja¶

Zakaj moram vedno odklopiti sončne kolektorje, preden odklopim baterijo od krmilnika polnjenja?¶

MPPT solarni krmilnik polnjenja uporablja priključeno baterijsko baterijo kot referenčno napetost in električni vmesni pomnilnik za absorbiranje toka, ki teče skozi njegove notranje reduktorje. Če odklopite baterijo, medtem ko solarni kolektorji, obsijani s soncem, še vedno napajajo krmilnik, nenadna izguba obremenitve povzroči takojšen induktivni skok napetosti, ki lahko razstreli notranje tranzistorje MOSFET krmilnika in pošlje 50 do 150 voltov v katero koli 12-voltno napravo, ki je še vedno povezana z vodilom DC.

Zakaj moja litijeva baterija BMS sproži zaščito pred kratkim stikom vsakič, ko poskušam vklopiti stikalo pretvornika?¶

Veliki pretvorniki s čistim sinusnim valom vsebujejo ogromne notranje enosmerne kondenzatorje, ki se izpraznijo na nič voltov, ko so odklopljeni. Ko vklopite baterijsko stikalo, se ti prazni kondenzatorji prvih 20 milisekund obnašajo kot 0-ohmski kratki stik, pri čemer povzročijo udarni sunek od 1000 do 3000 amperov, ki sproži zaščito litijeve baterije pred kratkim stikom. Da bi to preprečili, držite 10-ohmski do 50-ohmski upor, 12-voltno avtomobilsko žarnico z žarilno nitko ali dva vtikača osnovnega nedigitalnega opekača kruha čez odprte sponke stikala za 8 sekund, da predhodno napolnite kondenzatorje, preden stikalo zaprete.

Kako prebudim baterijo LiFePO4, ki na multimetru kaže 0,0 volta, ko je moj pametni polnilnik noče zaznati?¶

Ko se baterija LiFePO4 izprazni do izklopa nizke napetosti, njen notranji BMS odpre polprevodniško stikalo, tako da terminali odčitajo 0 voltov, kar pametnim solarnim krmilnikom in polnilnikom za izmenični tok prepreči, da bi prepoznali, da je baterija priključena. Najprej preverite, ali je baterija toplejša od 0 stopinj Celzija (32 stopinj Fahrenheita), odklopite vsa bremena in nato uporabite kratek 12,6- do 13,6-voltni impulz bujenja preko sponk za 5 do 10 sekund z uporabo premostitvenih kablov iz akumulatorja vozila, premostitvenega paketa v načinu ročne preglasitve ali nastavitve prisilnega polnjenja v aplikaciji Bluetooth vašega solarnega krmilnika.

Zakaj je moj krmilnik polnjenja MPPT v zmrzljivem zimskem jutru sprožil napako PV-prenapetosti, ko je vse poletje dobro deloval?¶

Sončne fotovoltaične celice povečajo svojo napetost odprtega tokokroga ($V_{oc}$) za približno 0,30 do 0,35 odstotka za vsako stopinjo Celzija, ko temperatura pade pod +25 stopinj Celzija (+77 stopinj Fahrenheita). V sončnem zimskem jutru pri -25 stopinj Celzija (-13 stopinj Fahrenheita) serija plošč proizvede 16 do 18 odstotkov višjo napetost od njegove ocene v podatkovnem listu, kar lahko potisne 135-voltno poletno polje čez 150-voltno zgornjo mejo krmilnika. Takoj izklopite PV odklopnik in začasno obidite eno ploščo iz serijskega niza med ekstremnimi hladnimi udarci.

Ali lahko zamenjam pregorelo varovalko razreda T na litijevi bateriji s poceni avtomobilsko varovalko ANL ali MEGA?¶

Velika baterija LiFePO4 ima izredno nizko notranjo upornost in lahko odda 5.000 do 10.000 amperov v mrtvem kratkem stiku. Varovalke razreda T so napolnjene s kremenčevim peskom za dušenje obloka, ocenjenim za varno prekinitev 20.000 amperov enosmernega toka, medtem ko imajo standardne 32-voltne avtomobilske varovalke MEGA in poceni brezimenske varovalke ANL nizke prekinitvene vrednosti (2000 amperov ali manj) in lahko vzdržijo plazemski oblok in se vnamejo, če pride do kratkega stika, zlasti na 24-voltni ali 48-voltni sistemi.

Zakaj je nevarno polniti baterijo litij-železov fosfat (LiFePO4) pod lediščem, tudi s počasnim tokom?¶

Ko tekoči elektrolit v celici LiFePO4 pade pod 0 stopinj Celzija (32 stopinj Fahrenheita), litijevi ioni med polnjenjem ne morejo dovolj hitro interkalirati (zdrsniti) v mikroskopske plasti grafitne anode. Namesto tega se kovinske litijeve plošče trajno nalezejo na površino anode, uničijo kapaciteto baterije in rastejo ostre mikroskopske kovinske iglice (dendriti), ki lahko predrejo notranjo ločilno membrano in povzročijo notranji požar kratkega stika. Zamrznjeno litijevo baterijo pred polnjenjem vedno segrejte nad 5 stopinj Celzija (41 stopinj Fahrenheita).

Sorodni vodniki¶

• Okvare sončne energije, vode in odpadkov zunaj omrežja
• Nujni primeri v zvezi z življenjem in bivanjem v vozilu
• Izpad električne energije za koncentratorje kisika, ventilatorje in CPAP
• Varnost pri ogrevanju šotorov in ponjav: preprečevanje požarov v šotorih in ogljikovega monoksida

Viri in uradna navodila¶

• Nacionalno združenje za zaščito pred požarom (NFPA): Nacionalni električni kodeks (NEC / NFPA 70), člen 690 (Solarni fotovoltaični sistemi) in člen 706 (Sistemi za shranjevanje energije).
• Ameriški svet za čolne in jahte (ABYC): Standard E-11 (Električni sistemi z izmeničnim in enosmernim tokom na čolnih) in Standard E-13 (Litij-ionske baterije: Zaščita pred prenapetostjo in zahteve glede prekinitvene zmogljivosti).
• Ministrstvo za energijo ZDA (DOE) in Nacionalni laboratorij za obnovljivo energijo (NREL): Smernice za inženiring koeficienta napetosti in temperature odprtega tokokroga fotovoltaičnih nizov.
• Mednarodna komisija za elektrotehniko (IEC) in standardi Avstralija: IEC 62619 (Varnostne zahteve za sekundarne litijeve celice in baterije) in AS/NZS 5139 (Varnost pri namestitvi baterijskega sistema).