Соларни контролер пуњења МППТ пренапонско пржење на хладноћи испод нуле, математички коефицијент температуре вок и БМС блокада пуњења при ниској температури¶

Улазите у своју кабину ван мреже, соларну шупу, кампер комби или малу кућу у кристално чисто зимско јутро испод нуле у 07:30 да осетите оштар мирис изгореле електронике, видите мртав екран или "Error #20 / PV Over-Voltage" на вашем Праћењу максималне снаге (MPPT) соларни регулатор пуњења (Victron SmartSolar, Renogy Rover, MidNite Classic, Epever, OutBack FM80, or EG4/Sol-Ark hybrid inverter), и пронађите свој LiFePO4 (Lithium Iron Phosphate) батерија закључана на 0 Amps пуњења је једна од најразорнијих и најнесхваћенијих зимских ванредних ситуација у напајању ван мреже. Два независна физичка закона сударају се у ледено зимско јутро: (1) За разлику од скоро сваког другог електричног уређаја, силицијум фотонапонски (PV) соларни панели производе значајно ВИШИ напон како постају хладнији (rising by 0.30% to 0.40% for every 1°C drop below 25°C / 77°F), и (2) литијум гвожђе фосфат (LiFePO4) ћелије батерије трпе иреверзибилну металну литијумску превлаку ако су напуњене испод 0°C (32°F), форсирајући њихов интерни систем управљања батеријом (BMS) да отворите МОСФЕТ-ове пуњења (Low-Temperature Charge Protection - LTCP).

Када се та два догађаја догоде истовремено при изласку сунца на а -25°C (-13°F) јутро, смрзнут си LiFePO4 батерија БМС блокира сав струјни ток (holding the solar array at 100% Open-Circuit Voltage - Voc са нултим оптерећењем за смањење напона), док хладноћа испод нуле плус одраз снега-албедо покреће соларну струну која је безбедно мерена 136 Volts у јулу равно до 163 Volts, одмах пробијајући 150V силиконски МОСФЕТ плафон вашег МППТ контролера и кратки спој контролера у облаку дима. Ако пренапонски соларни контролер, инвертер или банка литијум батерија тренутно диме, жаре или гори, одмах се евакуишите и позовите локални број за хитне случајеве (911 у Сједињеним Државама и Канади, 112 широм Европске уније, 999 у Уједињеном Краљевству, 000 у Аустралији) или консултовати бројеви за хитне случајеве. За повезане електричне и зимске хитне случајеве ван мреже, погледајте преоптерећење инвертора ван мреже, изгорео контролер пуњења и кратак спој 12В/24В/48В батерије, кварови ван мреже, соларна енергија, вода и отпад, и електрични пожари.

Уради ово сада¶

1. АКО ВАШ КОНТРОЛАР СОЛАРНОГ ПУЊЕЊА ПРИКАЗУЈЕ АЛАРМ ПРЕНАПОНА (e.g., Victron Error #19 / #20 / #24, Epever E08, Renogy E08), БРЗО КЛИКАЊЕ ИЛИ СМРЂИВАЊЕ ВРУЋЕ У СМРЗАНО ЈУТРО: Пребаците тамну цераду или покривач преко једне плоче у свакој серији жица ПРЕ него што додирнете било који неоцењени прекидач или МЦ4 конектор.
2. НИКАД не искључујте кров из струје MC4 соларни конектор или отворите јефтини неполаризовани ДЦ прекидач док јарка сунчева светлост удара у панеле и струја тече (or if the MPPT input FETs have shorted together). Једносмерна струја (DC) соларне жице при 100V to 500V DC имају нулту тачку укрштања нуле наизменичне струје; повлачењем ан MC4 утикач под оптерећењем црта континуирано 3,000°C (5,400°F) плазма лук који топи пластични конектор у вашој руци у рукавици и запаљује кровне рогове.
3. Како безбедно угасити напон низа за 30 секунди: Ако имате правилно оцењен, поларизован ИМО / МидНите соларни двополни ПВ ротациони изолатор или високонапонски ПВ прекидач, укључите га на OFF. Ако сумњате да је ваш контролер интерно кратко спојио или имате само гол MC4 утикачи, баците тешку непрозирну цераду, покретно ћебе или комад картона на само ЈЕДАН панел у низу серије (или сачекајте до сумрака); сенчење једног панела смањује струју жице на скоро нулу, тако да можете безбедно да отворите ПВ искључивање и поново повежете низ.
4. Проверите да ли је ваш МППТ контролер пуњења само унутра "Non-Destructive Over-Voltage Lockout" ИЛИ ако су интерни ПВ улазни МОСФЕТ-ови "Blown Short-Circuit".
5. Једном када се ПВ низ одвоји од улаза контролера (PV+ и PV-), подесите свој дигитални мултиметар на ДЦ волти (V===) и измерите преко отворених соларних жица које долазе са крова: ако је очитавање изнад тврдог плафона вашег контролера (e.g., > 100V on a Victron 100/50, > 150V on a 150/35, or > 250V on a 250/100), хладно време је гурнуло ваш низ преко литице.
6. Затим пребаците свој мултиметар на Континуитет / Отпор (Ohms Ω) и измерите преко искљученог PV+ и PV- навојне стезаљке на самом МППТ контролеру: ако мерач запишти 0.0 to 2.0 Ohms (dead short) или PV терминал показује да напон батерије долази назад из соларних портова, МОСФЕТ/ТВС диода интерне улазне заштите су се жртвовали и контролер мора бити замењен.
7. СМАЊИТЕ НАПОН ВАШЕ МОРЕ ЗА 50% ЗА 15 МИНУТА управо сада тако што ћете поново ожичити своје панеле са All-Series (4S or 3S) инто Series-Parallel (2S2P) (или заобилазећи 1 панел из низа).
8. Не морате не морати да купите нови контролер пуњења вишег напона да бисте вратили снагу у кабини данас. Једноставно идите до соларног поља (са ПВ прекидачем OFF и једна плоча је обложена), искључите MC4 џампери који повезују ваша 4 панела у серију (4S = 4 x Voc) и поново их повежите као 2 паралелна низа од 2 панела у серији (2S2P = 2 x Voc, 2 x Amps), или једноставно искључите 1 панел (dropping 4S down to 3S). Резање а 4S стринг то 3S или 2S2P одмах снизи ваш напон испод нуле за 25% до 50%, враћајући ваш контролер право у његов сигуран радни прозор док испоручује потпуно исту снагу (Volts x Amps = Watts).
9. ** АКО ВАШ LiFePO4 ЛИТијум БАТЕРИЈА ЈЕ АТ 0 AMPS НАПЛАТЕ ЗБОГ 0°C (32°F) BMS LOW-TEMPERATURE LOCKOUT: Загрејте језгро батерије изнад +5°C (41°F) Пре него што дозволите било какво соларно или генераторско пуњење.**
10. Никада не покушавајте да "преварите" или заобиђете замрзнуто LiFePO4 БМС за принудно пуњење испод 0°C (32°F). Пуњење замрзнуте ћелије литијум гвожђе фосфата изазива дендритску металну литијумску превлаку на графитној аноди, трајно уништавајући капацитет и стварајући унутрашњи ризик од пожара од кратког споја.
11. Имајте на уму да док не можете ПУНИТИ а LiFePO4 батерија испод 0°C (32°F), БМС вам и даље дозвољава да ПРЖЊЕТЕ (draw power out of) батерија до -20°C (-4°F). Користите ту преосталу снагу пражњења батерије (или малу изоловану бочицу са топлом водом / 12В силиконски јастучић за грејање унутар КСПС расхладне кутије од пене) да загрејете ћелије батерије изнад +5°C (41°F), у ком тренутку БМС аутоматски затвара свој релеј пуњења и поново прихвата пуну соларну струју.

Стабло одлуке: Дијагностиковање зимског јутарњег нестанка соларне енергије ван мреже¶

flowchart TD
    A["Сунчано зимско јутро испод нуле: нула соларних вати пуњења улазе у банку батерија"] --> B{"Проверите екран МППТ контролера пуњења / Блуетоотх апликацију и мирис за изгорелу електронику"}
    B -->|"1. Контролер приказује 'ПВ пренапон' ИЛИ екран мртав / мирис изгорелог"| C["ХЛАДНО ВРЕМЕНСКИ ВОЦ ДОГАЂАЈ ПРЕНАПОНА: Напон силиконског панела је порастао за 15% до 25% на хладноћи испод нуле, премашујући МППТ Мак ПВ улазну границу (нпр. 100В, 150В или 250В)"]
    C --> D["Покријте 1 панел тамном церадом -> ИСКЉУЧИТЕ ПВ изолатор -> Измерите напон отвореног кола ПВ и проверите да ли су МППТ ПВ+/ПВ- терминали кратко спојени"]
    D --> E["ТРЕНУТНА ИСПРАВКА НА ТЕРЕНУ: Поново повежите панеле са 4С на 3С или 2С2П да бисте смањили Воц низа за 25%-50% (Замените МППТ ако су улазни МОСФЕТ-ови кратки)"]
    B -->|"2. МППТ приказује нормалан фотонапонски напон (нпр. 85В) и 'булк/флоат' ИЛИ '0.0А' док је батерија испод 0°Ц (32°Ф)"| F["ЛиФеПО4 БМС ЗАШТИТА ОД НИСКЕ ТЕМПЕРАТУРЕ ПУЊЕЊА (ЛТЦП) ЗАКЉУЧАВАЊЕ: Унутрашњи сензор температуре батерије је < 0°Ц (32°Ф), блокира сву улазну струју пуњења"]
    F --> G["НЕМОЈТЕ ПРИСИЛНО ПУНИТИ: Ставите батерију у изоловану кутију од 50 мм КСПС од пене са подлогом за грејање од 12 В или запечаћеним боцама са топлом водом док температура језгра не буде > +5°Ц (41°Ф)"]
    B -->|"3. И ПВ напон = 0В и батерија БМС је потпуно празна (0,0В на терминалима)"| H["БМС ЗАКЉУЧАВАЊЕ СПАВАЊА ПОД НАПОНОМ: Батерија се испразнила преко ноћи -> БМС отворио ФЕТ-ове за пражњење -> МППТ је изгубио напајање"]
    H --> I["ИСКЉУЧИТЕ ПВ прекидач -> Јумп-старт/Ваке БМС са 12В/24В/48В напајањем, комплетом за аутомобил или батеријом од 9В преко терминала -> Укључите батерију -> Укључите ПВ"]

Физика и математика: Зашто соларни панели расту у напону у зимска јутра испод нуле¶

Сваки соларни панел икада произведен има два броја одштампана на задњој страни Стандардни услови испитивања (STC, тестирано на 25°C / 77°F температура ћелије) налепница са спецификацијом која регулише преживљавање у зимском периоду:

1. Voc (Open-Circuit Voltage ат 25°C / 77°F): Максимални напон који панел производи када тече нулта струја (e.g., 37.5V, 41.2V, или 49.5V).
2. Temperature Coefficient of Voc (β_Voc): Изражено као -%/°C (обично -0.28%/°C да -0.35%/°C за монокристалне панеле) или -mV/°C. Пошто су оба коефицијента (-0.34%/°C) и пад температуре испод 25°C (e.g., -25°C - 25°C = -50°C) су негативни бројеви, њихово множење заједно производи масовно ПОЗИТИВНО повећање напона.

====================================================================================
     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.
====================================================================================

Брза референца НЕЦ 690.7 Цолд-Веатхер Voc Табела множитеља (и максимално безбедни летњи низ Voc)¶

Под САД Национални електрични кодекс (NEC Table 690.7(A)), Канадски електрични кодекс (CEC Section 64) и ИЕЦ 62548, ако пред собом немате тачну таблицу температурног коефицијента вашег панела, помножите укупан низ Voc (at 25°C) обавезним фактором корекције хладне температуре испод, или једноставно проверите своју оцену 25°C стринг Voc никада не прелази „Мак Сафе 25°C Стринг Voc" колона за величину вашег контролера:

Зашто је LiFePO4 БМС Лоцкоут + Снов Албедо Ефекат чини излазак сунца тачним тренутком неуспеха¶

Многи сељаци питају: "Сачекај: када сунце изађе и МППТ почне да црпи струју, зар напон низа не пада одмах са напона отвореног кола (Voc = 41V/panel) до радног напона (Vmp = 33V/panel)?"

Лети, да: чим сунчева светлост удари у панеле, МППТ увлачи струју у батерију, повлачећи низ до Vmp. Зими, две замке спречавају тај пад:

1. Замка 1: Ваша LiFePO4 Батерија БМС је унутра 0°C (32°F) Блокирање пуњења: Пошто се батерија батерије преко ноћи охладила испод нуле, унутрашњи БМС батерије је отворио свој прекидач за пуњење. Зато што батерија чак одбија да прихвати 0.1 Amps бесплатно, МППТ контролер не може оптеретити соларне панеле до Vmp. Соларни низ стоји насукан на 100% неоптерећеном напону отвореног кола (Voc) цело јутро на жарком зимском сунцу.
2. Замка 2: „Шиљци зрачења на ивици облака и снежном албеду“ (1,200+ W/m²): Док су соларне ћелије још увек ледене на -25°C (-13°F) пре него што је сунце стигло да загреје тамно стакло, сунчеви зраци ниског угла се одбијају од свежег белог снега на тлу (албедо снега = 0,80 до 0,90) истовремено са директном сунчевом светлошћу која пада на нагнуте панеле. Ово повећава сунчево зрачење изнад 1,200 Watts/m², додајући још једну 2% to 3% логаритамско појачање напона на врху хладно-температурног скока.

Поправка за хитне случајеве 1: Како поново ожичити свој соларни низ 4S да 2S2P (или 3S) за 15 минута¶

Ако ваша соларна жица пренапоне ваш контролер (или ако сте управо инсталирали заменски контролер и морате одмах да смањите напон на крову без куповине нове жице од крова до кабине), поново конфигуришите MC4 џемпери на задњој страни соларног сталка:

====================================================================================
     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] --+
====================================================================================

(Провера мерача жице приликом преласка са 4S да 2S2P: Због преласка са 4S да 2S2P смањује ваш напон на пола и удвостручује вашу струју од 10.5 Amps да 21.0 Amps, проверите да ли је бакарна жица која иде од вашег низа комбинатора до вашег МППТ најмање 10 AWG (6 mm²), који је оцењен за 30 Amps, и проверите да ниједном низу није потребно више од а 15A/20A инлине МЦ4 осигурач.)

Поправка на терену за хитне случајеве 2: Буђење а LiFePO4 батерија заробљена у 0°C (32°F) БМС хладно закључавање (или 0V спавати)¶

Када температура у негрејаној хали за батерије, гаражи за кампер комби или поду кабине падне испод нуле, LiFePO4 (Lithium Iron Phosphate) банка батерија може да вас закључа на два различита начина. Идентификујте које закључавање имате пре него што додирнете терминале:

Случај А: БМС „Заштита од нискотемпературног пуњења (LTCP)" (Battery Powers Lights/Inverter Fine, But Refuses to Charge)¶

• Шта се дешава: У вашем LiFePO4 батерија (Battle Born, SOK, Epoch, EG4, Trophy, LiTime, Chins, Renogy), мали НТЦ термистор залепљен на кућиште алуминијумске ћелије пише испод 0°C to +2°C (32°F to 35.6°F). Да би спречио метални литијум, БМС искључује свој Цхарге МОСФЕТ док оставља свој Мосфет за испуштање укључен УКЉУЧЕНО (јер LiFePO4 ћелије могу безбедно да се испразне до -20°C / -4°F).
• Зашто га БМС „Хистереза“ држи закључаним док +5°C (41°F): Већина БМС плоча захтева да се унутрашња температура ћелије поново подигне на +5°C (41°F) (a 5°C hysteresis buffer) пре него што се прекидач за пуњење поново укључи. Још горе, јер 100 Ах LiFePO4 батерија је тешка 11 килограма (25 lbs) густе топлотне масе, чак и ако се ваздух у кабини загреје до 10°C (50°F) у подне, језгро батерије која седи на хладном поду остаје на -1°C (30°F) још 6 сати, трошећи цео кратки зимски сунчани прозор.
• 3 безбедне методе за загревање језгра батерије изнад +5°C (41°F) Данас:
• Метода „Запечаћена боца за топлу воду + КСПС пенасти хладњак“ (некоришћена електрична енергија): Поставите LiFePO4 батерију унутар изолованог хладњака или је окружите са свих шест страна (посебно испод дна) са 50 милиметара (2-inch) чврста розе/плава КСПС пена. Напуните две јаке Налгене боце или запечаћене пластичне боце за млеко са топлим 45°C to 50°C (115°F to 122°F) вода (никада кључала вода и проверите да поклопци не могу да исцуре на терминале), умотајте их у пешкир и чврсто их причврстите уз ивице батерије унутар изоловане кутије. У року од 45 до 60 минута, унутрашњи термистор батерије прелази +5°C (41°F), БМС се затвара и соларно пуњење се наставља.
• ** Трик „Самозагревања инверторског пражњења“:** Ако ваша батерија и даље има 30% до 50% стања напуњености (SoC), чврсто умотајте батерију у врећу за спавање или изолацију од пене и укључите јако 500В до 1000В АЦ оптерећење на свом претварачу (such as an electric kettle, toaster, or hair dryer) 10 до 15 минута. Цртање 40 to 80 Amps од прехладе LiFePO4 батерија ствара унутрашњу отпорну топлоту (I²R грејање директно унутар ћелија где се налази термистор) док напаја користан апарат.
• Инсталирајте термостат који контролише 12V / 24V / 48V Silicone Battery Heating Pad (30W to 60W): За трајну поправку, померите лепљиву подлогу 12В силиконске гуме за грејање резервоара/батерије са уграђеним 5°C ON / 15°C OFF термостат испод батерије унутар изоловане кутије од пене, ожичен тако да црпи струју само када су соларни панели под напоном током дана.

Случај Б: БМС „Нисконапонско искључење (LVD / 0.0V Sleep Mode)" (Terminals Read 0.0V to 2.1V and MPPT Will Not Turn On)¶

• Шта се дешава: Батерија вам се испразнила до 0% SoC (< 10.0V на батерију од 12В, < 20.0V на 24В, или < 40.0V на 48В) преко ноћи, тако да је БМС отворио оба прекидача за пражњење и пуњење да сачува ћелије. Када дође јутро, ваш МППТ соларни контролер је мртав зато што већина МППТ контролера црпи снагу мозга из терминала батерије, А НЕ соларних терминала, и зато што МППТ види 0.0V на жицама батерије, одбија да се пробуди и пошаље импулс пуњења да пробуди БМС.
• Како пробудити успаваног 0.0V LiFePO4 БМС за 60 секунди:
• Укључите соларну енергију (PV) Бреакер OFF прво.
• Примените спољни извор једносмерног напона (matching your nominal system voltage: 12V, 24V, or 48V) преко батерије за спавање (+) и (-) терминали на 5 до 10 секунди да пробудите БМС чип:
  • Коришћење преносног литијумског ауто стартер пакета (притисните " Manual Override / Boost " дугме на пакету за скок тако да даје 12В чак и када је повезан на а 0.0V терминал),
  • Коришћење алтернатора у возилу / 12В оловно-киселинског акумулатора са краткоспојним кабловима у трајању од 10 секунди,
  • Коришћење пуњача батерија на наизменичну струју који има "0V Lithium Force-Mode / Supply Mode" (such as a Victron BlueSmart IP65 or NOCO Genius in Force Mode), ОР
  • Коришћење две 9-волтне батерије детектора дима спојене у серију (18V кроз 12В ограничавач струје сијалице) накратко додирнуо терминале 12В БМС-а тек толико да се упали екран МППТ контролера.
• Чим се екран МППТ контролера упали и препозна 12V / 24V / 48V батерија, укључите соларну (PV) Бреакер ON: МППТ ће одмах преузети и напунити батерију.

Регионални бројеви за хитне случајеве и стандарди електричне безбедности¶

Ако се пренапонски соларни контролер пуњења, кутија за комбиновање једносмерне струје или батерија запали или испусти токсични дим (hydrogen fluoride / phosphoryl fluoride од сагоревања литијум електролита), одмах се евакуишите и контактирајте хитне службе:

• Сједињене Државе и Канада:
• Ватра или хитна медицинска помоћ: Позовите 911. Реците диспечеру: "Имамо ван мреже фотонапонску ДЦ електричну / литијум-гвожђе-фосфатну батерију; високонапонске ДЦ соларне жице остају под напоном кад год сунце сија."
• Применљиви електрични кодови: САД Национални електрични кодекс (NFPA 70 / NEC Article 690.7, Maximum Photovoltaic System Voltage & Table 690.7(A) Temperature Correction Factors) и Канадски електрични кодекс (CSA C22.1 Section 64-210).
• Уједињено Краљевство и Европска унија:
• Хитни случај: Позовите 999 (УК) или 112 (ЕУ).
• Применљиви стандарди: БС 7671 (IET Wiring Regulations Section 712), МЦС (Microgeneration Certification Scheme MIS 3002, налаже израчунавање низа Voc ат -10°C или -15°C минимум у зависности од британског планинског поштанског броја) и ИЕЦ 62548 (Photovoltaic Arrays - Design Requirements).
• Аустралија и Нови Зеланд:
• Хитни случај: Позовите 000 (Аустралија) или 111 (Нови Зеланд).
• Применљиви стандарди: АС/НЗС 5033 (Installation and Safety Requirements for Photovoltaic (PV) Arrays, Clause 3.1 & Equation 4.1 Open-Circuit Voltage Temperature Correction) и АС/НЗС 5139 (Battery Energy Storage Systems).
• За бројеве хитних служби у преко 190 земаља, консултујте се бројеви за хитне случајеве.

Често постављана питања¶

Зашто су моји соларни панели производили виши напон при смрзавању -20°C (-4°F) зимског јутра него што то раде средином јула?¶

Фотонапонске соларне ћелије су силицијумске полупроводничке диоде чија се енергија у појасу шири како се температура смањује. За разлику од батерија, које губе напон када су хладне, соларни панели добијају отприлике 0,30 до 0,40 процената у напону отвореног кола (Воц) за сваки пад од 1 степен Целзијуса испод њихове фабричке тестне температуре од 25 степени Целзијуса (77 степени Фаренхајта). У зимском јутру од -25°Ц (-13°Ф) (пад од 50°Ц испод 25°Ц), ваш соларни низ производи отприлике 17 до 20 процената већи напон од налепнице са натписне плочице, лако гурајући летњу безбедну жицу од 135 волти изнад 160 волти и пржи МППТ контролер пуњења од 150 волти.

Како замрзнута ЛиФеПО4 батерија БМС закључавања доприноси пржењу мог соларног контролера пуњења при изласку сунца?¶

По топлом времену, чим јутарње сунце удари у ваше соларне панеле, МППТ контролер пуњења почиње да црпи струју за пуњење батерије, што одмах повлачи напон соларног низа са његовог високог напона отвореног круга (Воц) на нижи напон радне снаге (Вмп, отприлике 18 процената ниже). Међутим, ако се ваша ЛиФеПО4 батерија охладила испод 0°Ц (32°Ф) преко ноћи, њен унутрашњи систем за управљање батеријом (БМС) блокира сву струју пуњења. Са нултим оптерећењем на панелима, соларни низ остаје заглављен на 100% неоптерећеном напону отвореног круга (Воц), док хладноћа испод нуле и рефлексија снега потискују тај напон преко хардверске границе контролера.

Како могу данас снизити зимски напон свог соларног низа без куповине новог контролера пуњења?¶

Прво покријте један панел у свакој жици непрозирном церадом или сачекајте до заласка сунца, а затим искључите свој ПВ прекидач. Можете одмах смањити напон жице за 25 до 50 процената користећи постојеће МЦ4 утикаче на полеђини ваших панела: или (1) искључите један панел из низа серије са 4 панела да бисте га претворили у низ са 3 панела (3С, сечење напона за 25 процената), или (2) поново ожичите 4 панела у низу низа од два панела у низу од два параллС2П (2 панела). користећи пар конектора И-грана МЦ4 од 12 УСД, који преполовите напон док задржавате 100 процената снаге вашег пуњења.

Зашто је опасно искључити МЦ4 соларни конектор на крову док сунце сија?¶

Соларне жице раде на високонапонској једносмерној струји (ДЦ), која, за разлику од кућне 60 Хз наизменичне струје (АЦ), никада не прелази нула волти. Ако раздвојите МЦ4 конектор (или отворите неоцењени АЦ прекидач) док сунчева светлост удара у панеле и струја тече, електрична енергија скаче кроз ваздушни процеп као трајни 3.000 степени Целзијуса (5.400 степени Фаренхајта) који спаја плазма лук, који ће сам спојити ваше руке, и неће искључити паљење кровног оквира. Увек баците тамну цераду или ћебе преко најмање једног панела у конопцу пре него што искључите било који МЦ4 конектор.

Зашто се моја ЛиФеПО4 литијумска батерија не пуни испод 0°Ц (32°Ф), и да ли и даље могу да црпим струју из ње за покретање светла у кабини?¶

Када је ћелија литијум гвожђе фосфата (ЛиФеПО4) испод 0°Ц (32°Ф), литијум јони не могу довољно брзо да интеркалирају (склизну у) графитну аноду током пуњења; уместо тога, они се гомилају на површини као оштре металне литијумске игле (литијумско превлачење) које трајно уништавају батерију и могу да пробуше сепаратор и изазову пожар. Да би се ово спречило, БМС батерије искључује пуњење испод 0°Ц. Међутим, пражњење не узрокује литијумско превлачење, тако да вам БМС и даље омогућава да црпите енергију из батерије до -20°Ц (-4°Ф). Једноставно загрејте батерију у изолованој кутији од пене изнад +5°Ц (41°Ф) да бисте наставили са пуњењем.

Шта се дешава ако мој МППТ контролер пуњења прикаже „ПВ пренапон“ (као што је Вицтрон грешка #20): да ли је контролер трајно уништен?¶

Зависи колико се напон попео изнад границе. Многи висококвалитетни контролери (као што су Вицтрон СмартСолар или МидНите Цлассиц јединице) покрећу заштитно искључивање софтвера и приказују код грешке пренапона када тренутни ПВ напон пређе 100,0В, 150,0В или 250,0В; ако је напон само премашио називну вредност за 1 до 3 волта са нултом струјом, одвајање панела и поновно ожичење низа на нижи напон често омогућава контролеру да се опорави неоштећен. Међутим, ако је температура испод нуле гурнула напон од 10 до 25 волти изнад номиналног, унутрашњи силицијумски МОСФЕТ-ови и заштитне диоде обично изазивају кратак спој, што захтева замену контролера.

Повезани водичи¶

• Преоптерећење инвертора ван мреже, изгорели контролер пуњења и кратак спој 12В/24В/48В батерије
• Грешке на соларну енергију, воду и отпад ван мреже
• Замрзнута цистерна за воду ван мреже, срушена ИБЦ торба и прочишћавање ваздушне коморе са опругом напајаном гравитацијом
• Пропан Будди Хеатер шаторска ватра, угљен моноксид и вентилација за хладно време
• Електрични пожари

Извори и службена упутства¶

• Национално удружење за заштиту од пожара (NFPA 70 / National Electrical Code - NEC Article 690.7): Прорачуни максималног фотонапонског система, напон отвореног кола ниске температуре околине (Voc) Корекциони фактори (Table 690.7(A)), и Захтеви за изолацију квара ДЦ лука.
• Међународна електротехничка комисија (IEC 62548 & IEC 62109-1): Фотонапонска (PV) Низови - захтеви за пројектовање (хладна клима Voc Једначине множитеља) и безбедност енергетских претварача за употребу у фотонапонским енергетским системима.
• Канадско удружење за стандарде (CSA C22.1 Canadian Electrical Code Section 64-210) & Стандардс Аустралиа (AS/NZS 5033): Множитељи корекције температуре испод нуле за модуле кристалног силицијума (Down to -40°C / -40°F).
• Национална лабораторија за обновљиву енергију (NREL) & Конференција стручњака за фотонапонску технику ИЕЕЕ: Суб-Зеро анодни литијумски механизми за облагање у LiFePO4 Ћелије испод 0°C (32°F), БМС термичка хистереза и прелазни процеси прекомерног зрачења снега-албеда.
• Вицтрон Енерги, МидНите Солар и ОутБацк Повер Енгинееринг Технички билтени: Плафони максималног улазног напона МППТ контролера пуњења (100V / 150V / 250V / 450V), Грешка #19/#20 Дијагностика пренапона и секвенцирање првог укључивања батерије.