دليل اختيار جهاز التحكم في شحن الطاقة الشمسية الكامل - النوع والحجم

في مجال الطاقة الشمسية، يُعتبر جهاز التحكم في شحن الطاقة الشمسية جهازًا حيويًا. فهو يضمن تدفق الطاقة بكفاءة بين الألواح والبطاريات، ويحميها من التلف.

يغطي هذا المنشور كيفية اختيار وحدة تحكم شحن الطاقة الشمسية المناسبة من خلال حساب التيار المناسب ومراجعة 4 مواصفات رئيسية تساعد في منع تلف النظام وضمان الأداء على المدى الطويل.

احسب ما هي شدة التيار المطلوبة لوحدة تحكم شحن الطاقة الشمسية

لحساب التيار المطلوب لوحدة تحكم شحن الطاقة الشمسية، ابدأ بقسمة إجمالي واطات مجموعة الألواح الشمسية الخاصة بك على جهد نظام البطارية.

📌ملاحظة: تأكد دائمًا من أن تيار شحن وحدة التحكم المختارة أقل من الحد الأقصى المسموح به لتيار شحن نظام البطارية.

إذا كنت تريد المزيد من المرونة، فكر في اختيار وحدة تحكم بالشحن مع إعدادات تيار شحن قابلة للتكوين.

فيما يلي مثال يوضح الحجم الموصى به لوحدة تحكم شحن الطاقة الشمسية لمجموعات مختلفة من الألواح الشمسية وأنظمة البطاريات.

طاقة الألواح الشمسية	جهد البطارية	تيار وحدة التحكم (مقرب للأعلى)
1200W	48V	30A
1000W	24V	50A
500W	12V	50A
300W	12V	30A
250W	12V	30A
100W	12V	10A

المواصفات الرئيسية التي يجب مراعاتها عند اختيار وحدة تحكم شحن الطاقة الشمسية

بينما يمنحك حساب التيار الكهربائي نقطة انطلاق جيدة، فإن اختيار وحدة تحكم شحن الطاقة الشمسية المناسبة يتجاوز مجرد الحسابات الأساسية. لضمان السلامة على المدى الطويل، والتوافق، وكفاءة النظام، يجب عليك أيضًا مراعاة عدة مواصفات حاسمة.

الحد الأقصى لتيار شحن البطارية

يجب أن يتطابق جهاز التحكم في شحن الطاقة الشمسية الخاص بك مع جهد بنك البطاريات الخاص بك، والذي يكون عادةً 12 فولت، 24 فولت، أو 48 فولت.

إذا قمت بتوصيل البطاريات على التوالي، فإن الجهد الكلي لمجموعة البطاريات يتغير — ويجب على جهاز التحكم الخاص بك التوافق مع هذا التكوين لتجنب الشحن الناقص أو تلف البطارية.

بعض وحدات التحكم تدعم جهدًا واحدًا فقط، في حين أن البعض الآخر يكتشف الجهد تلقائيًا مع معلمات شحن محددة مسبقًا أو يوفر اختيارًا يدويًا عبر عدة جهود.

الحد الأقصى لطاقة الإدخال لمصفوفة الطاقة الشمسية

كل وحدة تحكم شحن شمسية لها حد أقصى لقدرة الإدخال من الألواح الشمسية الخاصة بك. إذا تجاوز إجمالي القدرة الكهربائية لمصفوفة الألواح الشمسية هذا الحد، فقد يؤدي ذلك إلى ارتفاع درجة حرارة وحدة التحكم، وعدم استقرار النظام، أو تلف دائم.

إذا تجاوز خرج مجموعة الألواح الشمسية قدرة وحدة تحكم شحن واحدة، يمكنك إعادة ترتيب مجموعة الألواح الشمسية باستخدام وحدات تحكم شحن متعددة بالتوازي.

الجهد الأقصى لإدخال PV

تصبح هذه المواصفة حاسمة عند توصيل الألواح الشمسية على التوالي. الجهد الكلي لمصفوفة الألواح هو مجموع جهد الدائرة المفتوحة (Voc) لكل لوحة. إذا تجاوز هذا المجموع جهد الإدخال المقدر لوحدة التحكم في الطاقة الشمسية، فقد يتسبب ذلك في حدوث فشل.

من الحكمة مقارنة معامل درجة الحرارة للوحة الشمسية بأدنى درجة حرارة مسجلة في موقعك. يساعدك هذا في تقدير مدى ارتفاع جهد الدائرة المفتوحة (Voc) في الطقس البارد، عندما يزداد جهد اللوحة بشكل كبير. قم بضبط عدد الألواح الشمسية على التوالي أو التوازي بناءً على مواصفات وحدة التحكم بالشحن.

الحد الأقصى لتيار الشحن إلى البطارية

هذا هو أعلى تيار يمكن للمتحكم إرساله إلى بطاريتك أثناء الشحن. يجب ألا يتعامل فقط مع خرج المصفوفة ولكن أيضًا يبقى ضمن نطاق التيار الآمن للشحن الذي تحدده الشركة المصنعة للبطارية.

إذا تجاوز خرج وحدة التحكم ما يمكن للبطارية استقباله بأمان، فقد يؤدي ذلك إلى تقليل عمرها الافتراضي أو تفعيل إيقاف التشغيل الأمني.

تحديد حجم وحدة تحكم شحن الطاقة الشمسية MPPT

باستخدام وحدة تحكم PowMr POW-M60-PRO MPPT كمثال:

النقطة الرئيسية 1.

يمكن لهذا وحدة تحكم شحن شمسية MPPT بقوة 60 أمبيرالتعرف تلقائيًا على أنظمة بطاريات 12 فولت/24 فولت/36 فولت/48 فولت، مما يجعله متوافقًا مع جميع خيارات الجهد الأربعة.

النقطة الرئيسية 2.

وفقًا لجدول المواصفات أعلاه، لا يجب أن تتجاوز أقصى جهد دخل من الألواح الشمسية 160 فولت تيار مستمر، مما يعني أن جهد الدائرة المفتوحة للألواح الشمسية المتصلة على التوالي يجب أن يكون مساويًا أو أقل من 160 فولت.

النقطة الرئيسية 3.

في نظام 48 فولت، الحد الأقصى للطاقة الداخلة من الألواح الشمسية هو 2800 واط. يجب ألا تتجاوز الطاقة الكلية لمصفوفة الألواح الشمسية المتصلة بالوحدة المتحكمة 2800 واط، حيث إن ذلك قد يتسبب في تلف الوحدة المتحكمة.

النقطة الرئيسية 4.

لضمان التشغيل السليم، يجب ألا يتجاوز التيار المصنّف للشحن في وحدة التحكم الحد الأقصى المسموح به لشحن البطارية. مع وجود POW-M60-PRO بتيار بطارية مصنّف يبلغ 60 أمبير، يجب أن تكون البطارية المتصلة لديها تيار شحن أقصى لا يقل عن 60 أمبير أو أكثر.

على سبيل المثال، بطارية PowMr الليثيوم 48 فولت 100 أمبير في الساعة يمكنها التعامل مع أقصى تيار شحن مستمر يبلغ 100 أمبير، مما يجعلها خيارًا متوافقًا للاستخدام مع وحدة التحكم POW-M60-PRO.

كيف أعرف أي وحدة تحكم شحن شمسية أشتري؟

تؤدي المبادئ التشغيلية المختلفة لوحدات التحكم PWM ووحدات التحكم MPPT إلى مجالات تطبيق محددة لكل نوع.

إذا وجدت نفسك في الحالات التالية، فإن وحدة تحكم شمسية PWM ستكون خيارًا أفضل:

• أنظمة الطاقة الشمسية الصغيرة، مثل تركيب بطاريات الرصاص الحمضية في عربة التخييم، حيث يتطابق جهد اللوح الشمسي بشكل وثيق مع جهد البطارية.
• عندما لا تكون الكفاءةمهمة أساسية أثناء الشحن، مثل الحفاظ على شحن بطاريات البحرية.
• تركيبات موفرة للتكاليف، حيث أن وحدات التحكم PWM عادةً ما تكون أكثر ملاءمة للميزانية.

من ناحية أخرى، وحدات تحكم الشحن الشمسية MPPT هي الأنسب للسيناريوهات التالية:

• المناطق ذات الطقس المتغير أو البيئات القاسية، حيث يمكنها التكيف مع تغير إنتاج الألواح الشمسية وتحسين التقاط الطاقة طوال اليوم.
• مصفوفات الطاقة الشمسية الكهروضوئية ذات جهد أعلى من بنك البطاريات، مما يضمن شحنًا وتفريغًا آمنين.
• عند السعي إلى تعظيم كفاءة الطاقة والإنتاج من حيث التكلفة، مثل المشاريع التجارية والصناعية أو التركيبات الشمسية السكنية مع تخزين البطاريات. تتمتع وحدات التحكم MPPT بمعدل تحويل أعلى للألواح الشمسية مقارنة بوحدات التحكم PWM ويمكنها امتصاص ما لا يقل عن 30% المزيد من الكهرباء.

فيديو دليل شراء وحدة تحكم شحن الطاقة الشمسية

الأسئلة الشائعة حول اختيار وحدة تحكم شحن الطاقة الشمسية

هل يقوم منظم شحن الطاقة الشمسية بتفريغ البطارية؟

عادةً لا يقوم منظم شحن الطاقة الشمسية بتفريغ البطارية، بل يسحب كمية صغيرة فقط من الطاقة من اللوح الشمسي أو البطارية للحفاظ على تشغيل إلكترونياته الداخلية.

على سبيل المثال، POW-M60-ULTR لديه استهلاك ذاتي يتراوح بين 0.7 - 1.2 واط، وهو مقدار ضئيل ولن يستنزف بطاريتك بشكل ملحوظ.

هل يمكنني توصيل وحدتي تحكم شحن شمسية؟

نعم، توصيل اثنين أو أكثر من وحدات التحكم في شحن الطاقة الشمسية بالتوازي إلى نظام بطارية واحد يوفر حلاً عمليًا في الحالات التي يتجاوز فيها إجمالي خرج الألواح الشمسية قدرة وحدة التحكم في الشحن الواحدة.

بالإضافة إلى ذلك، يجب عليك استخدام وحدة تحكم شحن تدعم التشغيل المتوازي وتركيب النظام بشكل صحيح.

هل أحتاج دائمًا إلى وحدة تحكم شحن شمسية؟

ليس دائماً، ولكن عادةً، تنتج الألواح الشمسية أكثر من جهدها الاسمي. فقط الألواح الصغيرة جداً، مثل شواحن التقطير بقوة 1 أو 5 واط، يمكنها العمل بدون وحدة تحكم.

ماذا يحدث مع وحدة تحكم شحن شمسية كبيرة الحجم؟

استخدام وحدة تحكم شحن شمسية كبيرة الحجم يمكن أن يكون له مزايا وعيوب. من الجانب الإيجابي، تسمح وحدة التحكم الكبيرة بتدفق تيار أكبر، مما قد يكون مفيدًا إذا كنت تخطط لتوسيع نظام الألواح الشمسية الخاص بك في المستقبل. كما يمكن أن يؤدي ذلك إلى تقليل هبوط الجهد وتحسين كفاءة النظام.

ومع ذلك، تشمل العيوب تكاليف أعلى وعدم الكفاءة المحتملة عند سعات الألواح الشمسية المنخفضة. بالإضافة إلى ذلك، قد لا يعمل جهاز التحكم الكبير الحجم بأقصى كفاءة له، مما يؤدي إلى هدر الطاقة. لذلك، من الضروري النظر بعناية في متطلبات نظامك وموازنة الإيجابيات والسلبيات قبل اختيار جهاز تحكم شحن شمسي.