ما هو نوع وحدة التحكم في شحن الطاقة الشمسية الذي يعد الخيار الأفضل لنظام الطاقة الشمسية لديك؟ ما الفرق بين وحدة التحكم PWM ووحدة التحكم MPPT؟

منظم شحن الطاقة الشمسية أو منظم الشاحن هو جهاز ينظم الجهد والتيار القادمين من الألواح الشمسية والمتجهين إلى البطارية. يجب إضافته إلى اللوحة الشمسية والبطارية لمنع الإفراط في التغيير أو الجهد الزائد. تنتج معظم الألواح "12 فولت" حوالي 16 - 20 فولت، لذلك إذا لم يكن هناك تنظيم، فسوف تتلف البطاريات بسبب الشحن الزائد. تحتاج معظم البطاريات إلى حوالي 13 - 14.5 فولت لشحنها بالكامل.

النوعان الرئيسيان من وحدات التحكم في شحن الطاقة الشمسية هما PWM و MPPT . تُستخدم كلتا التقنيتين على نطاق واسع في صناعة الطاقة الشمسية خارج الشبكة وكلاهما خياران رائعان لشحن البطارية بكفاءة. 

ولكن أي نوع من وحدات التحكم في شحن الطاقة الشمسية هو الخيار الأفضل لنظام الطاقة الشمسية الخاص بك؟ إن قرار استخدام تنظيم PWM أو MPPT لا يعتمد فقط على طريقة شحن الطاقة "الأفضل" من الأخرى. علاوة على ذلك، يتضمن تحديد نوع وحدة التحكم التي ستعمل بشكل أفضل في تصميم نظامك. PWM:

تعديل عرض النبضة

إن وحدة التحكم PWM هي في الأساس مفتاح يربط اللوحة الشمسية بالبطارية. وغالبًا ما تُستخدم كطريقة واحدة للشحن العائم. فبدلًا من إخراج ثابت من وحدة التحكم، ترسل سلسلة من نبضات الشحن القصيرة إلى البطارية - وهو مفتاح "تشغيل وإيقاف" سريع للغاية. والنتيجة هي أن جهد اللوحة سينخفض ​​إلى ما يقرب من جهد البطارية. على سبيل المثال، مع لوحة Lensun بقوة 100 وات مصنفة عند 18 فولت/5.56 أمبير، ستحصل فقط على 5.56 أمبير عند 12 فولت أو نحو ذلك في البطارية. ويخبرنا قانون أوم أن الواط هو فولت × أمبير، لذا فإن لوحتك بقوة 100 وات ستضع حوالي 66 وات فقط في البطارية. 

ويعتبر جهاز التحكم في الشحن PWM حلاً منخفض التكلفة وجيدًا للأنظمة الصغيرة فقط، عندما تكون درجة حرارة الخلايا الشمسية معتدلة إلى عالية (بين 45 درجة مئوية و75 درجة مئوية). MPPT:

تتبع نقطة الطاقة القصوى

إن وحدة التحكم MPPT أكثر تطوراً. فهي تضبط جهد الدخل الخاص بها لحصاد أقصى قدر من الطاقة من اللوحة الشمسية ثم تحول هذه الطاقة لتوفير متطلبات الجهد المتغيرة للبطارية بالإضافة إلى الحمل. وبالتالي، فإنها تفصل بشكل أساسي بين جهد اللوحة والبطارية بحيث يمكن أن يكون هناك. ونظرًا لأن معظم عناصر التحكم MPPT يمكنها استيعاب ما يصل إلى 150 فولت تيار مستمر على جانب إدخال اللوحة الشمسية، فيمكنك غالبًا توصيل لوحتين أو أكثر من الألواح ذات الجهد العالي على التوالي لتقليل خسائر الأسلاك، أو لاستخدام أسلاك أصغر. على سبيل المثال، مع اللوحة التي تبلغ قوتها 100 واط المذكورة أعلاه، فإن 2 منها على التوالي ستمنحك 36 فولت عند 5.56 أمبير في وحدة التحكم MPPT، ولكن وحدة التحكم ستحول ذلك إلى حوالي 16.7 أمبير عند 12 فولت .

نقاط القوة المزدوجة الناتجة عن وحدة تحكم MPPT

أ) تتبع نقطة الطاقة القصوى

سيعمل متحكم MPPT على حصاد المزيد من الطاقة من مجموعة الألواح الشمسية. وتكون ميزة الأداء كبيرة (من 10% إلى 40%) عندما تكون درجة حرارة الخلية الشمسية منخفضة (أقل من 45 درجة مئوية)، أو مرتفعة للغاية (أعلى من 75 درجة مئوية)، أو عندما تكون الإشعاعات منخفضة للغاية. وعند درجات الحرارة المرتفعة أو الإشعاعات المنخفضة، سينخفض ​​جهد خرج المجموعة بشكل كبير. ويجب بعد ذلك توصيل المزيد من الخلايا على التوالي للتأكد من أن جهد خرج المجموعة يتجاوز جهد البطارية بهامش مريح.

ب) انخفاض تكلفة الكابلات و/أو انخفاض خسائر الكابلات

يخبرنا قانون أوم أن الخسائر الناتجة عن مقاومة الكابل هي Pc (وات) = Rc x I²، حيث Rc هي مقاومة الكابل. ما يوضحه هذا القانون هو أنه بالنسبة لخسارة كابل معينة، يمكن تقليل مساحة المقطع العرضي للكابل بعامل أربعة عند مضاعفة جهد المصفوفة.

في حالة وجود طاقة اسمية معينة، فإن المزيد من الخلايا المتصلة على التوالي ستزيد من جهد الخرج وتقلل من تيار الخرج للمصفوفة (P = V x I، وبالتالي، إذا لم يتغير P، فيجب أن ينخفض ​​I عندما يزيد V).

مع زيادة حجم المصفوفة، سيزداد طول الكابل. يعد خيار توصيل المزيد من الألواح على التوالي وبالتالي تقليل مساحة المقطع العرضي للكابل مع انخفاض التكلفة الناتجة، سببًا مقنعًا لتثبيت وحدة تحكم MPPT بمجرد أن تتجاوز طاقة المصفوفة بضع مئات من الواط (بطارية 12 فولت)، أو عدة مئات من الواط (بطارية 24 فولت أو 48 فولت). 

لمقارنة PWM و MPPT على المستوى الفني، تجد أدناه جدول مقارنة يأخذ في الاعتبار ستة جوانب مختلفة: جهد المصفوفة، جهد البطارية، حجم النظام، خارج الشبكة أو متصل بالشبكة وطريقة تحديد حجم المصفوفة.

ملخص المقارنة

	وحدة تحكم شحن PWM	وحدة تحكم شحن MPPT
جهد المصفوفة	يجب أن تتطابق جهد مجموعة الألواح الكهروضوئية والبطارية	يمكن أن يكون جهد مجموعة الخلايا الكهروضوئية أعلى من جهد البطارية
جهد البطارية	يعمل بجهد البطارية، لذا فهو يعمل بشكل جيد في درجات الحرارة الدافئة وعندما تكون البطارية ممتلئة تقريبًا	يعمل فوق جهد البطارية حتى يتمكن من توفير "دفعة" في درجات الحرارة الباردة وعندما تكون البطارية منخفضة.
حجم النظام	يوصى عادةً باستخدامه في الأنظمة الأصغر حيث تكون فوائد MPPT ضئيلة	150 وات – 200 وات أو أعلى للاستفادة من مزايا MPPT
خارج الشبكة أو مرتبط بالشبكة	يجب استخدام وحدات الطاقة الشمسية خارج الشبكة عادةً بجهد 17 إلى 18 فولت لكل جهد بطارية اسمي 12 فولت	يتيح استخدام وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية منخفضة التكلفة/المرتبطة بالشبكة مما يساعد على خفض التكلفة الإجمالية لنظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية
طريقة تحديد حجم المصفوفة	حجم مجموعة الألواح الكهروضوئية بالأمبير (بناءً على التيار الناتج عندما تعمل مجموعة الألواح الكهروضوئية بجهد البطارية)	حجم مجموعة الألواح الكهروضوئية بالواط (بناءً على الحد الأقصى لتيار شحن وحدة التحكم × جهد البطارية)

لدينا وحدات تحكم في شاحن الطاقة الشمسية PWM وMPPT في المخزون، إذا كنت بحاجة إليها، فيرجى الشراء فقط انقر هنا

http://www.lensunsolar.com/Solar-regulator-controller

إذا كان لديك أي مراجعات أو نصائح أخرى حول الألواح الشمسية المرنة من Lensun ، فيرجى الاتصال بنا أو الاتصال بنا على المعلومات التالية من الاثنين إلى الجمعة.

معلومات الاتصال
www.lensunsolar.com
الهاتف: الولايات المتحدة الأمريكية +1 720-608-1288 الصين: +86 15759769602
واتساب: +86 15759769602
سكايب: lensunsolar
البريد الإلكتروني: info@lensunsolar.com ، lensunsolar@gmail.com