بصفتي مورد تحكم MPPT ، يتم سؤالني غالبًا عن نطاق الجهد الذي يمكن أن يتعامل معه وحدات التحكم هذه. MPPT ، التي تعتبر أقصى قدر من تتبع نقاط الطاقة ، تقنية مهمة في أنظمة الطاقة الشمسية. إنها تتيح أن تعمل الألواح الشمسية بأقصى قدر من إخراج الطاقة ، مما يزيد من كفاءة النظام بأكمله. في منشور المدونة هذا ، سوف أتعمق في نطاقات الجهد من وحدات تحكم شحن MPPT ، وأهميتها ، وكيفية تأثيرها على تصميم نظام الطاقة الشمسية.
فهم وحدات التحكم في رسوم MPPT
قبل أن نناقش نطاق الجهد ، دعونا نفهم بإيجاز ما تفعله وحدات التحكم في رسوم MPPT. تولد الألواح الشمسية الكهرباء DC (التيار المباشر) ، ويعتمد كمية الطاقة التي تنتجها على عوامل مختلفة مثل شدة ضوء الشمس ودرجة الحرارة وزاوية الألواح. تقوم وحدات التحكم في شحن MPPT بمراقبة إخراج الألواح الشمسية بشكل مستمر وضبط نقطة التشغيل للتأكد من أن الألواح تعمل دائمًا في أقصى قدر من الطاقة (MPP). ينتج عن هذا حصاد طاقة أعلى مقارنة بوحدات تحكم الشحن التقليدية.
أساسيات نطاق الجهد
يشير نطاق الجهد لوحدة التحكم في شحن MPPT إلى الحد الأدنى والحد الأقصى لفولتية المدخلات والإخراج التي يمكن للوحدة التحكم التعامل معها. هذه النطاقات مهمة لأنها تحدد توافق وحدة التحكم مع الألواح والبطاريات الشمسية المختلفة.
نطاق الجهد الإدخال
نطاق جهد الإدخال لوحدة التحكم في شحن MPPT هو نطاق الفولتية التي يمكن أن تقبلها وحدة التحكم من الألواح الشمسية. عادة ما يتم تحديد هذا النطاق من قبل الشركة المصنعة ويمكن أن تختلف على نطاق واسع اعتمادا على نموذج وحدة التحكم. على سبيل المثال ، قد يكون لبعض وحدات التحكم في شحن MPPT نطاق جهد إدخال من 12 فولت إلى 150 فولت ، في حين أن البعض الآخر قد يكون قادرًا على التعامل مع الفولتية حتى 600 فولت أو أكثر.
يعد نطاق جهد الإدخال أمرًا بالغ الأهمية لأنه يحدد رقم وتكوين الألواح الشمسية التي يمكن توصيلها بوحدة التحكم. عادة ما يتم تصنيف الألواح الشمسية في جهد معين ، مثل 12V ، 24V ، أو 48V. للتأكد من أن الألواح الشمسية تعمل ضمن نطاق جهد الإدخال لوحدة التحكم ، فقد تحتاج إلى توصيلها في سلسلة أو متوازية.
عند توصيل الألواح الشمسية في السلسلة ، يضيف جهد اللوحات ، بينما يظل التيار كما هو. على سبيل المثال ، إذا قمت بتوصيل لوحين شمسيين 12V في السلسلة ، فسيكون الجهد الكلي 24 فولت. توصيل الألواح بالتوازي ، من ناحية أخرى ، يحافظ على الجهد نفسه ولكنه يضيف التيار.
نطاق الجهد الإخراج
نطاق جهد الإخراج لوحدة التحكم في شحن MPPT هو نطاق الفولتية التي يمكن لجهاز التحكم إخراجها إلى البطارية أو تحميلها. يتم تحديد هذا النطاق أيضًا من قبل الشركة المصنعة وعادة ما يتم تصميمه لمطابقة الجهد للبطارية أو الحمل. على سبيل المثال ، إذا كنت تستخدم بطارية 12V ، فستحتاج إلى وحدة تحكم MPPT Charge مع نطاق جهد الإخراج يتضمن 12 فولت.
نطاق جهد الخرج مهم لأنه يضمن شحن البطارية بشكل صحيح. الشحن الزائد أو السفلية للبطارية يمكن أن تقلل بشكل كبير من عمرها وأدائها. تم تصميم وحدات التحكم في شحن MPPT لتنظيم جهد الخرج لضمان شحن البطارية في الجهد الأمثل والمستويات الحالية.
العوامل التي تؤثر على نطاق الجهد
يمكن أن تؤثر عدة عوامل على نطاق الجهد لوحدة تحكم شحن MPPT. وتشمل هذه:
خصائص لوحة الطاقة الشمسية
يمكن أن يختلف ناتج الجهد من الألواح الشمسية اعتمادًا على عوامل مثل شدة ضوء الشمس ودرجة الحرارة ونوع اللوحة. على سبيل المثال ، تنتج الألواح الشمسية عادة جهدًا في الطقس البارد أكثر من الطقس الحار. هذا يعني أن جهد الإدخال إلى وحدة تحكم شحن MPPT يمكن أن يتقلب طوال اليوم والموسم.
نوع البطارية والسعة
الأنواع المختلفة من البطاريات ، مثل حمض الرصاص والليثيوم أيون والنيكل-الأكاديوم ، لها متطلبات شحن مختلفة. يمكن أن تختلف المستويات الجهد والمستويات الحالية اللازمة لشحن هذه البطاريات بشكل كبير. لذلك ، يجب أن يكون نطاق جهد الخرج لوحدة التحكم في شحن MPPT متوافقًا مع نوع البطارية وسعةها.
حجم النظام والتكوين
يمكن أن يؤثر حجم وتكوين نظام الطاقة الشمسية أيضًا على نطاق الجهد لوحدة التحكم في شحن MPPT. قد تتطلب الأنظمة الأكبر ارتفاعًا في فولتية المدخلات والإخراج لمعالجة إنتاج الطاقة المتزايد. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤثر عدد وترتيب الألواح والبطاريات الشمسية على متطلبات الجهد الكلي للنظام.
أهمية اختيار نطاق الجهد المناسب
يعد اختيار نطاق الجهد الصحيح لوحدة التحكم في شحن MPPT أمرًا ضروريًا للتشغيل الفعال والموثوق لنظام الطاقة الشمسية. فيما يلي بعض الأسباب:
التوافق
يضمن اختيار وحدة تحكم مع نطاق الجهد المناسب أن تكون الألواح الشمسية والبطارية متوافقة مع وحدة التحكم. هذا يمنع الأضرار التي لحقت بالجهاز ويضمن أن النظام يعمل بأقصى قدر من الكفاءة.
كفاءة
يمكن أن تزيد وحدة التحكم في شحن MPPT مع نطاق الجهد الصحيح من إخراج الطاقة للألواح الشمسية. من خلال تشغيل الألواح في MPP الخاصة بهم ، يمكن لوحدة التحكم زيادة حصاد الطاقة الإجمالي للنظام.
أمان
يمكن أن يشكل استخدام وحدة تحكم مع نطاق جهد غير مناسب مخاطر السلامة. يمكن أن تتسبب الجهد الزائد في تلف وحدة التحكم والبطارية والمكونات الأخرى للنظام ، في حين أن الجهد السفلي يمكن أن يؤدي إلى شحن غير فعال وخفض عمر البطارية.
أمثلة على نطاقات الجهد في تطبيقات مختلفة
دعونا نلقي نظرة على بعض الأمثلة على نطاقات الجهد في تطبيقات الطاقة الشمسية المختلفة:
أنظمة الطاقة الشمسية السكنية
في نظام شمسي سكني نموذجي ، غالبًا ما يتم توصيل الألواح الشمسية ببنك بطارية 12 فولت أو 24 فولت أو 48 فولت. عادةً ما تحتوي وحدة تحكم شحن MPPT المستخدمة في هذه الأنظمة على نطاق جهد إدخال من 12 فولت إلى 150 فولت ونطاق جهد الخرج الذي يطابق جهد البطارية.
أنظمة الطاقة الشمسية التجارية
غالبًا ما تكون أنظمة الطاقة الشمسية التجارية أكبر وأكثر تعقيدًا من الأنظمة السكنية. قد يستخدمون الألواح الشمسية عالية الجهد ويتطلبون من وحدات تحكم شحن MPPT مع نطاقات الجهد الإدخال والإخراج الأعلى. على سبيل المثال ، قد تستخدم بعض الأنظمة التجارية وحدات التحكم مع نطاق جهد إدخال يصل إلى 600 فولت أو أكثر.
أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة
قد يكون للأنظمة الشمسية خارج الشبكة ، مثل تلك المستخدمة في المواقع البعيدة متطلبات الجهد الفريدة. غالبًا ما تحتاج هذه الأنظمة إلى التعامل مع مجموعة واسعة من فولتية المدخلات لاستيعاب تكوينات الألواح الشمسية المختلفة والظروف البيئية.
خاتمة
في الختام ، فإن نطاق الجهد الذي يمكن أن تعتبره وحدات التحكم في شحن MPPT عاملاً حاسماً في تصميم وتشغيل أنظمة الطاقة الشمسية. كمورد MPPT ، أفهم أهمية تزويد وحدات التحكم بنطاقات الجهد المناسبة لتلبية الاحتياجات المتنوعة لعملائنا.
عند اختيار وحدة تحكم MPPT Charge ، من الضروري النظر في متطلبات الجهد لألواح الطاقة الشمسية والبطارية والتحميل. من خلال اختيار وحدة تحكم مع نطاق الجهد الصحيح ، يمكنك ضمان توافق نظام الطاقة الشمسية وكفاءته وسلامته.
إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد حول وحدات التحكم في رسوم MPPT أو تتطلع إلى شراء وحدة تحكم لنظام الطاقة الشمسية الخاصة بك ، فإنني أشجعك علىتواصل معنالمزيد من المعلومات. فريق الخبراء لدينا مستعد لمساعدتك في اختيار وحدة التحكم المناسبة لتطبيقك المحدد.
مراجع
- "دليل تصميم أنظمة الطاقة الشمسية وتركيبه" بقلم جون ويلز
- "MPPT Charge Controller Custics" من مختلف الشركات المصنعة