أجهزة التحكم في شحن الطاقة الشمسية
تحكمات شحن MPPT
تعتبر عناصر التحكم MPPT أو "تتبع نقطة القدرة القصوى" أكثر تطوراً بكثير من وحدات التحكم PWM وتسمح للوحة الشمسية بالعمل عند نقطة قدرتها القصوى أو، بدقة أكبر، عند الجهد الأمثل لتحقيق أقصى إنتاج للطاقة. باستخدام هذه التكنولوجيا الذكية، يمكن أن تكون وحدات التحكم في شحن الطاقة الشمسية MPPT أكثر فعالية بنسبة تصل إلى 30% بناءً على جهد اللوحة الشمسية المرفقة.
مزايا وحدات التحكم في الشحن MPPT
تقوم وحدات التحكم في الشحن MPPT بتحويل جميع جهد الكهرباء الشمسية الممكن إلى كهرباء قابلة للاستخدام. تعمل عند جهد الطاقة القصوى (Pmp) الذي يكون أعلى من جهد البطارية. تعتبر كفاءة التحويل القصوى لوحدات MPPT مثالية في ظروف الشمس المتقطعة والغيوم، وفي الطقس البارد حيث تعزز إنتاج الوحدة أكثر من الطقس الدافئ.
زيادة حصاد الطاقة
تعمل وحدات التحكم MPPT على تشغيل جهد المصفوفة فوق جهد البطارية وتزيد من حصاد الطاقة من الألواح الشمسية بنسبة 5 إلى 30% مقارنة بوحدات التحكم PWM، اعتمادًا على ظروف المناخ.
يتم ضبط جهد التشغيل والتيار الكهربائي للمصفوفة على مدار اليوم بواسطة وحدة التحكم MPPT بحيث يتم تحقيق أقصى إنتاج للطاقة من المصفوفة (التيار الكهربائي × الجهد) .
تقليل قيود الوحدة
نظرًا لأن وحدات التحكم MPPT تعمل على تشغيل المصفوفات عند فولتية أعلى من فولتية البطارية، يمكن استخدامها مع مجموعة متنوعة أكبر من الوحدات الشمسية وتكوينات المصفوفات. علاوة على ذلك، يمكنها دعم الأنظمة ذات أحجام الأسلاك الأصغر.
دعم للمصفوفات الكبيرة
على عكس وحدات التحكم PWM، يمكن لوحدات التحكم MPPT دعم المصفوفات الكبيرة التي قد تتجاوز حدود الطاقة التشغيلية القصوى لوحدة التحكم في الشحن. تقوم الوحدة بذلك عن طريق تحديد استهلاك تيار المصفوفة خلال فترات اليوم عندما يتم توفير طاقة شمسية عالية (عادةً في منتصف اليوم).
بينما يتم تحديد أو تقليل الطاقة من المجموعة خلال منتصف اليوم، فإن المجموعة الكبيرة الحجم قادرة على توفير المزيد من الطاقة خلال الجزء المبكر والمتأخر من اليوم مقارنةً بالمجموعة الأصغر غير الكبيرة الحجم.
تحكمات الطاقة الشمسية PWM
تعمل وحدات التحكم PWM عند جهد البطارية؛ وهي أقل تكلفة؛ وتعمل بشكل جيد في المواقع التي تتوفر فيها أشعة الشمس بشكل مستمر ووفير، وتفضل الاقتصاديات تركيب المزيد من الألواح بدلاً من مكونات "توازن النظام" الأكثر تكلفة. وحدات التحكم PWM أبسط وأصغر وأقل تكلفة من وحدات التحكم MPPT، وهي مثالية للاستخدام في الأنظمة التي لا تكون فيها الحاجة لاستخراج كل واط ممكن من مجموعة PV مصدر قلق.
مزايا وحدات التحكم في الشحن بتعديل عرض النبضة
هناك بالفعل حالات يمكن أن يكون فيها جهاز التحكم PWM خيارًا أفضل من MPPT وهناك عوامل ستقلل أو تلغي المزايا التي قد يوفرها MPPT. الاعتبار الأكثر وضوحًا هو التكلفة. تميل أجهزة التحكم MPPT إلى أن تكون أكثر تكلفة من نظيراتها PWM.
كفاءة جمع نسبية ثابتة
قد تحتوي تطبيقات الشحن ذات الطاقة المنخفضة (وبالتحديد التيار المنخفض) على حصاد طاقة متساوي أو أفضل مع وحدة تحكم PWM. ستعمل وحدات تحكم PWM بكفاءة حصاد نسبية ثابتة بغض النظر عن حجم النظام (مع افتراض تساوي جميع العوامل، ستكون الكفاءة هي نفسها سواء تم استخدام مجموعة 30 واط أو مجموعة 300 واط). عادةً ما تكون منظمات MPPT لديها كفاءات حصاد ملحوظة أقل (بالنسبة لكفاءتها القصوى) عند استخدامها في تطبيقات الطاقة المنخفضة.
أكثر اقتصادية عند درجات حرارة أعلى
سيتم ملاحظة أكبر فائدة من منظم MPPT في المناخات الباردة (حيث يكون Vmp أعلى). وعلى العكس، في المناخات الحارة ينخفض Vmp. سيؤدي انخفاض Vmp إلى تقليل حصاد MPPT مقارنة بـ PWM. قد تكون درجة الحرارة المحيطة المتوسطة في موقع التركيب مرتفعة بما يكفي لإلغاء أي مزايا شحن يتمتع بها MPPT مقارنة بـ PWM. لن يكون من الاقتصادي استخدام MPPT في مثل هذه الحالة. يجب أن تكون درجة الحرارة المتوسطة في الموقع عاملاً يُؤخذ في الاعتبار عند اتخاذ قرار بشأن اختيار المنظم.
تكلفة أقل
تشير الأنظمة التي يكون فيها ناتج الطاقة من المصفوفة أكبر بكثير من سحب الطاقة من أحمال النظام إلى أن البطاريات ستقضي معظم وقتها في حالة شحن كامل أو قريب من الشحن الكامل. قد لا تستفيد مثل هذه الأنظمة من القدرة المتزايدة على الحصاد التي يوفرها منظم MPPT. عندما تكون بطاريات النظام ممتلئة، تذهب الطاقة الشمسية الزائدة دون استخدام. قد تكون ميزة الحصاد من MPPT غير ضرورية في هذه الحالة، خاصة إذا لم تكن الاستقلالية عاملاً.
منشورات المدونة
MPPT مقابل PWM: مقارنة وحدات التحكم في الشحن ودليل الشراء
عادةً ما يتضمن نظام الطاقة الشمسية لوحة شمسية أو مجموعة تولد الكهرباء، وبنك بطاريات يخزن الكهرباء للاستخدام لاحقًا، ومحولات تحول الطاقة المستمرة من البطاريات إلى طاقة متناوبة للاستخدام في المنازل أ...