واحدات التحكم بشحن الطاقة الشمسية وحساب تحجيمها

واحدات التحكم بشحن الطاقة الشمسية  وحساب تحجيمها

ما هو جهاز التحكم في شحن الطاقة الشمسية؟

جهاز التحكم بالشحن بالطاقة الشمسية ، المعروف أيضًا باسم منظم الطاقة الشمسية ، هو في الأساس شاحن بطارية شمسي متصل بين الألواح الشمسية والبطارية.  وتتمثل مهمتها في تنظيم عملية شحن البطارية والتأكد من شحن البطارية بشكل صحيح ، والاهم من ذلك ، عدم الشحن الزائد للبطارية.  كانت وحدات التحكم في الشحن بالطاقة الشمسية المرتبطة بالتيار المستمر موجودة منذ عقود وتستخدم في جميع أنظمة الطاقة الشمسية الصغيرة خارج الشبكة تقريبًا.

تتميز وحدات التحكم في الشحن بالطاقة الشمسية الحديثة بميزات متقدمة لضمان شحن البطارية بدقة وكفاءة ، بالإضافة إلى ميزات مثل إخراج حمل التيار المستمر المستخدم للإضاءة.  بشكل عام ، تحتوي معظم أجهزة التحكم في الشحن الأصغر من 12 فولت إلى 24 فولت حتى 30 أمبير على منافذ لتيار المستمر وتستخدم في الكرفانات والمركبات الترفيهية والمباني الصغيرة.  من ناحية أخرى ، لا تحتوي معظم وحدات التحكم في الشحن الشمسي الأكبر حجمًا والأكثر تقدمًا 60A + MPPT على منافذ  إخراج تيار مستمر وهي مصممة خصيصًا لنظام الطاقة الكبير خارج الشبكة

يتم تصنيف أجهزة التحكم في الشحن بالطاقة الشمسية وفقًا لجهد الإدخال الأقصى (V) والحد الأقصى لتيار الشحن (A). يحدد هذان التصنيفان عدد الألواح الشمسية التي يمكن توصيلها بوحدة التحكم في الشحن.

• حجم ألامبير  (A) = أقصى تيار شحن.

• حجم الجهد (V) = الجهد الأقصى (Voc) للألواح  الشمسية.

أجهزة التحكم بالشحن الشمسي MPPT مقابل PWM

هناك نوعان رئيسيان من أجهزة التحكم بالشحن بالطاقة الشمسية ، PWM و MPPT ، مع كون الأخير هو الذي نركز  عليه في هذا المقال بسبب زيادة كفاءة الشحن وتحسين الأداء والمزايا الأخرى

أجهزة التحكم بالشحن بالطاقة الشمسية PWM

تحتوي وحدات التحكم في الشحن الشمسي البسيطة PWM ، أو " تعديل عرض النبض"  الذي تقوم با ارسال التيار الى البطاريات على شكل نبضات كهربائية، على اتصال مباشر من المصفوفة الشمسية إلى البطارية وتستخدم "مفتاحًا سريعًا" أساسيًا لتعديل شحن البطارية أو التحكم فيه. مفتاح  (الترانزستور) مفتوح حتى تصل البطارية إلى جهد شحن الامتصاص. ثم يبدأ المفتاح في الفتح والإغلاق بسرعة (مئات المرات في الثانية) لتعديل التيار والحفاظ على جهد بطارية ثابت. يعمل هذا بشكل جيد ، ولكن المشكلة هي أن جهد الألواح الشمسية يتم تخفيضه  لمطابقة جهد البطارية. يؤدي هذا بدوره إلى تخفيض جهد الالواح بعيدًا عن جهد التشغيل الأمثل (Vmp) ويقلل من خرج طاقة الالواح وكفاءة التشغيل.

تعد وحدات التحكم في الشحن الشمسي PWM خيارًا رائعًا منخفض التكلفة لأنظمة 12V الصغيرة عند استخدام لوح أو لوحين للطاقة الشمسية ، مثل التطبيقات البسيطة مثل الإضاءة الشمسية والتخييم والأشياء الأساسية مثل شواحن USB

ملاحظة ، إذا تم استخدام أكثر من لوح واحد ، فيجب توصيلها على توازي وليس على توالي .

منظمات شحن الطاقة الشمسية MPPT

تعد MPPT أو "أجهزة تعقب نقطة الطاقة القصوى" أكثر تقدمًا بكثير من وحدات التحكم PWM وتمكن الالواح الشمسية من العمل عند أقصى نقطة للطاقة  وأكثر دقة  للحصول على أقصى خرج للطاقة. باستخدام هذه التكنولوجيا الذكية ، يمكن أن تكون وحدات التحكم بالشحن الشمسي MPPT أكثر كفاءة بنسبة تصل إلى 30٪ ، اعتمادًا على جهد البطارية والجهد التشغيلي (Vmp) الالواح الشمسية.

كدليل عام ،

يجب استخدام وحدات التحكم في الشحن MPPT في جميع أنظمة الطاقة  التي تستخدم لوحين أو أكثر من الألواح الشمسية ، أو عندما يكون جهد اللوحة (Vmp) 8 فولت أو أعلى من جهد البطارية .

MPPT او جهاز تعقب نقطة الطاقة القصوى 

"MPPT"

هو في الأساس محول  من DC إلى DC يستخدم لتعظيم خرج الطاقة من الالواح الشمسية . تم اختراع أول MPPT من قبل شركة أسترالية صغيرة تسمى  AERL في عام 1985 ، وتستخدم هذه التكنولوجيا الآن في جميع محولات الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة والعديد من أجهزة التحكم في شحن الطاقة الشمسية.

مبدأ تشغيل وحدة التحكم بالشحن الشمسي MPPT بسيط نوعًا ما نظرًا لتفاوت درجة ضوء الشمس (الإشعاع) الذي يهبط على الالواح الشمسية طوال اليوم ، يتغير جهد الالواح والتيار باستمرار. من أجل توليد أكبر قدر من الطاقة ، يقوم جهاز تعقب نقطة الطاقة القصوى بمسح جهد اللوحة للعثور على "البقعة الحلوة" أو أفضل مزيج من الجهد والتيار لإنتاج أقصى طاقة. تم تصميم MPPT لتتبع الجهد وضبطه باستمرار لتوليد أكبر قدر من الطاقة بغض النظر عن الوقت من اليوم أو الظروف الجوية.

ملاحظة

يمكن فقط لوحدات التحكم MPPT المتطورة اكتشاف التظليل الجزئي ، أو تكون قادرة على تتبع نقاط طاقة متعددة. باستخدام هذه التكنولوجيا الذكية ، كفاءة الألواح الشمسية يمكن أن تزيد كمية الطاقة المولدة بنسبة تصل إلى 30٪ أكثر من جهاز التحكم بالشحن الشمسي PWM.

PWM مقابل MPPTمقارنة

مثال ، يتم توصيل لوحة شمسية مشتركة 60 خلية (24 فولت) بجهد تشغيل 32 فولت (Vmp)  ببطارية 12 فولت باستخدام كل من PWM ووحدة تحكم شحن MPPT. باستخدام وحدة التحكم PWM ،  ينخفض ​​جهد اللوحة الى اقل من 15V لمطابقة جهد البطارية وبالتالي يتم تقليل خرج الطاقة بشكل كبير. باستخدام وحدة التحكم في الشحن MPPT ، يمكن أن تعمل اللوحة بأقصى نقطة طاقة لها وبالتالي  تولد طاقة أكبر بكثير.

خيارات جهد البطارية

على عكس محولات البطارية ، يمكن استخدام معظم أجهزة التحكم في الشحن بالطاقة الشمسية مع مجموعة من الفولتيات المختلفة للبطارية. على سبيل المثال ، يمكن استخدام معظم وحدات التحكم في الشحن الأصغر من 10 أمبير إلى 40 أمبير لشحن  بطارية 12 فولت أو 24 فولت .

بينما تم تصميم معظم وحدات التحكم في الشحن ذات السعة الأكبر أو الجهد العالي لاستخدامها في أنظمه بطاريات 24 فولت أو 48 فولت.  يمكن استخدام قلة مختارة ، مثل  Victron 150V ، على جميع البطاريات الفولتية من 12 فولت إلى 48 فولت ويوجد أيضًا العديد من أجهزة التحكم في الشحن بالطاقة الشمسية عالية الجهد ، مثل تلك الموجودة في AERL و IMARK والتي يمكن استخدامها في بنوك بطاريات 120 فولت .

إلى جانب حجم التيار  A ، فإن الحد الأقصى لحجم المصفوفة الشمسية التي يمكن توصيلها بجهاز التحكم بالشحن الشمسي محدود عمومًا بجهد البطارية.  كما هو موضح في الرسم البياني فإن استخدام بطارية بجهد 24 فولت يتيح توصيل المزيد من الواح الطاقة الشمسية بوحدة تحكم شحن شمسية بقوة 20 أمبير مقارنة ببطارية بجهد 12 فولت.

استنادًا إلى قانون أوم ومعادلة الطاقة ، تتيح الفولتية العالية للبطارية توصيل المزيد من الألواح الشمسية. هذا يرجع إلى الصيغة البسيطة - التيار *الجهد=الطاقة (P = V * I). على سبيل المثال 20A × 12.5V = 250W ، بينما 20A × 25V = 500W. لذا فإن استخدام وحدة تحكم 20 أمبير على بطارية 24 فولت أعلى ، بدلاً من بطارية 12 فولت ، سيسمح بتوصيل ضعف حجم مجموعة الطاقة الشمسية.

• 20A MPPT مع بطارية 12 فولت = 260 واط كحد أقصى موصى به للطاقة الشمسية

• 20A MPPT مع بطارية 24فولت =520 واط  كحد أقصى موصى به للطاقة الشمسية

• 20A MPPT مع بطارية 48 فولت = 1040 وات كحد أقصى موصى به للطاقة الشمسية

ملاحظة

يسمح بعض المصنّعين بزيادة حجم المصفوفة الشمسية لضمان تشغيل وحدة التحكم بالشحن الشمسي MPPT عند الحد الأقصى لتيار شحن الخرج ، بشرط عدم تجاوز الحد الأقصى لجهد الإدخال والتيار  

الجهد الكهربائي للوحة الشمسية مقابل جهد البطارية

لكي تعمل وحدة التحكم في الشحن MPPT بشكل صحيح ، يجب أن يكون جهد تشغيل اللوحة الشمسية أعلى من 4 فولت إلى 5 فولت على الأقل من جهد شحن البطارية (الامتصاص) ، وليس الجهد الاسمي للبطارية.  في المتوسط ​​، يكون جهد تشغيل اللوحة في الوقت الفعلي أقل بحوالي 3 فولت من الجهد الأمثل للوحة (Vmp).

تحتوي جميع الألواح الشمسية على تصنيفين للجهد يتم تحديدهما في ظل ظروف الاختبار القياسية (STC) بناءً على درجة حرارة الخلية البالغة 25 درجة مئوية.  الأول هو جهد الطاقة الأقصى (Vmp) الذي ينخفض ​​قليلاً في ظل ظروف غائمة أو أكثر عندما تزداد درجة حرارة الألواح الشمسية.  والثاني هو جهد الدائرة المفتوحة (Voc) والذي يتناقص أيضًا عند درجات الحرارة المرتفعة.  لكي يعمل MPPT بشكل صحيح ، يجب أن يكون جهد تشغيل اللوحة دائمًا أعلى بعدة فولتات من جهد البطارية في جميع الظروف.

بطاريات 12 فولت

في حالة بطاريات 12 فولت ، لا يمثل انخفاض جهد اللوحة مشكلة كبيرة لأن معظم الألواح الشمسية (12 فولت) تعمل في نطاق 18 فولت إلى 22 فولت ، وهو أعلى بكثير من جهد شحن بطارية 12 فولت النموذجي البالغ 14.4 فولت. أيضًا ، لا تمثل الألواح الشمسية الشائعة المكونة من 60 خلية (24 فولت) مشكلة لأنها تعمل في نطاق 30 فولت إلى 40 فولت.

بطاريات 24 فولت

في حالة البطاريات 24 فولت ، لا توجد مشكلة عند توصيل لوحين أو أكثر من الألواح الشمسية في سلسلة ، ولكن هناك مشكلة عند توصيل لوحة شمسية واحدة فقط.  تحتوي الألواح الشمسية المكونة من 60 خلية (24 فولت) الأكثر شيوعًا على Vmp من 32 فولت إلى 37 فولت - في حين أن هذا أعلى من جهد شحن البطارية البالغ حوالي 28 فولت ، فإن المشكلة تكمن عندما تزداد درجة حرارة اللوحة في يوم حار ، يمكن أن ينخفض ​​جهد اللوحة بمقدار  يصل إلى 6 فولت ، وينتهي به الأمر الى أقل من جهد شحن البطارية 28 فولت ، مما يمنعه من الشحن بالكامل.  هناك طريقة أخرى لحل هذا الأمر ، عند استخدام لوحة واحدة فقط ، وهي استخدام لوحة ذات جهد أكبر من 72 خلية أو 96 خلية.

بطاريات 48 فولت

عند شحن بطاريات 48 فولت ، سيحتاج النظام عادةً إلى لوحتين متسلسلتين على الأقل ، لكن أداءه أفضل بكثير مع وجود 3 لوحات أو أكثر في السلسلة ، اعتمادًا على الجهد الأقصى لوحدة التحكم في الشحن.  نظرًا لأن معظم وحدات التحكم في الشحن بالطاقة الشمسية 48 فولت لها جهد أقصى (Voc) يبلغ 150 فولت ، فإن هذا يسمح بتوصيل ما يصل إلى 3 لوحات في سلسلة.  يمكن أن تحتوي وحدات التحكم في الشحن ذات الجهد العالي 250 فولت على سلاسل من 5 لوحات أو أكثر والتي تكون أكثر كفاءة على المصفوفات الشمسية الأكبر حيث إنها تقلل عدد السلاسل بالتوازي وبالتالي تقلل التيار.

ملاحظة:

يمكن أن تنتج الألواح المتسلسلة مستويات خطيرة من الجهد ويجب تركيبها بواسطة متخصص كهربائي مؤهل

تحجيم وحدة تحكم شحن الطاقة الشمسية

الدليل أساسي

يجب أن يكون حجم أمبير وحدة التحكم بالشحن (A) من 10 إلى 20٪ من حجم أمبير / ساعة (Ah) للبطارية.  على سبيل المثال ، ستحتاج بطارية حمض الرصاص 100 أمبير إلى وحدة تحكم شحن شمسية من 10 أمبير إلى 20 أمبير ، ولوحة شمسية واحدة من 150 إلى 200 وات لتوليد تيار الشحن 10A  اللازم للبطارية للوصول إلى جهد امتصاص البطارية. 

ملاحظة: راجع دائمًا مواصفات مصنعي البطاريات.

قبل تغيير حجم وحدة التحكم في الشحن وشراء الألواح أو البطاريات ، يجب أن تفهم أساسيات تغيير حجم نظام الطاقة الشمسية خارج الشبكة. الخطوات العامة هي كما يلي:

• تقدير الأحمال الخاصة بك - مقدار الطاقة التي تستخدمها يوميًا في ساعة او الالة

• حدد حجم البطارية المطلوب بالالة أو في الساعة

• حدد عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها لشحن البطارية (W)

• اختر وحدة التحكم في الشحن بالطاقة الشمسية لتناسب النظام (A)

تقدير الأحمال

تتمثل الخطوة الأولى في تحديد الأحمال أو الأجهزة التي ستشغلها وإلى متى؟ يتم حساب ذلك من خلال  حجم الطاقة للجهاز (W) مضروبًا في متوسط ​​وقت التشغيل (ساعة). او حساب متوسط ​​سحب التيار (A) مضروبًا في متوسط ​​وقت التشغيل (ساعة).

• الطاقة المطلوبة - واط / ساعة (واط) = الطاقة (W) × الوقت (ساعة)

• الطاقة المطلوبة - أمبير / ساعة (Ah) = أمبير (A) × الوقت (ساعات)

بمجرد حساب هذا لكل الة أو جهاز ، يمكن تحديد إجمالي متطلبات الطاقة في اليوم .

تحجيم البطارية

يتم حساب الحمل الإجمالي Ah أو Wh في قياس حجم البطارية. يتم قياس حجم بطاريات الرصاص الحمضية بـ Ah (امبير ساعة) بينما يتم قياس حجم بطاريات الليثيوم إما با Wh أو Ah. يختلف عمق التفريغ اليومي المسموح به (DOD) اختلافًا كبيرًا بالنسبة لحمض الرصاص والليثيوم  في المتوسط ​​، لا ينبغي تفريغ بطاريات الرصاص الحمضية أقل من 60٪ SoC (حالة الشحن) على أساس يومي ، بينما يمكن تفريغ بطارية الليثيوم (LFP) حتى 20٪ SoC على أساس يومي.

ملحوظة: يمكن تفريغ بطاريات الرصاص الحمضية (AGM أو GEL) بعمق ولكن هذا سيقلل  من عمر البطارية إذا تم القيام به بانتظام.

على سبيل المثال: إذا كان لديك حمولة يومية تبلغ 30 أمبير في الساعة ، فستحتاج إلى بطارية حمض الرصاص 100 أمبير على الأقل أو بطارية ليثيوم 40 أمبير. ومع ذلك ، مع الأخذ في الاعتبار سوء الأحوال الجوية ، سوف تحتاج عمومًا إلى احتياط لمدة يومين على الأقل - لذا فإن هذا يعادل بطارية حمض الرصاص 200 أمبير أو بطارية ليثيوم 80 أمبير. اعتمادًا على  الموقع والوقت من العام ، قد تحتاج حتى إلى احتياط لمدة 3 أو 4 أيام.

تحجيم الطاقة الشمسية -

يجب أن يكون حجم الطاقة الشمسية (W) كبيرًا بما يكفي لشحن البطارية بالكامل في يوم مشمس نموذجي في موقعك. هذا ليس بالأمر السهل نظرًا لوجود العديد من المتغيرات التي يجب مراعاتها بما في ذلك اتجاه الالواح والوقت من العام ومشكلات التظليل. هذا في الواقع معقد للغاية ، ولكن لتبسيط الأمور ، يمكننا تحديد عدد الواط المطلوب تقريبًا لإنتاج 20 ٪ من سعة البطارية في Amps . يسمح بعض المهندسين أيضًا بتكبير حجم المصفوفة الشمسية للمساعدة في التغلب على بعض الخسائر .

مثال على الحجم الشمسي:

استنادًا إلى قاعدة 20٪ ، ستحتاج بطارية بقوة 200 أمبير ، 12 فولت إلى 40 أمبير في الثانية من الشحن. إذا كنا نستخدم لوحة شمسية  بقدرة 250 وات ، فيمكننا إجراء حساب أساسي للجهد والتيار   250 وات / 12 فولت بطارية = 20.8 أمبير. لذلك سنحتاج على الأقل 2 × 250 وات للوحات لنقترب من 40 أمبير في الثانية. تذكر أن هناك العديد من عوامل الخسارة التي يجب أخذها في الاعتبار ، لذا فإن زيادة حجم الطاقة الشمسية بشكل طفيف يعد ممارسة شائعة.

تحجيم وحدة التحكم بالشحن بالطاقة الشمسية (A)

يجب أن يكون حجم وحدة التحكم في الشحن MPPT مطابقًا تقريبًا لحجم الطاقة الشمسية. هناك طريقة بسيطة لحل هذه المشكلة وهي استخدام معادلة الطاقة:

الطاقة (W) = الجهد × التيار أو (P = V * I)

إذا علمنا إجمالي الطاقة الشمسية بالواط (W) والجهد الكهربائي للبطارية (V) ، لحساب الحد الأقصى للتيار في Amps ، فإننا نعيد ترتيب هذا لحساب التيار (I) - لذلك نستخدم الصيغة المعاد ترتيبها:

التيار (A) = الطاقة (W) / الجهد أو (I = P / V)

على سبيل المثال:

إذا كان لدينا 2 × 200 وات من الألواح الشمسية وبطارية 12 فولت ، فإن الحد الأقصى للتيار = 400 واط / 12 فولت = 33 أمبير. في هذا المثال ، يمكننا استخدام جهاز التحكم بالشحن الشمسي 30A أو 35A MPPT.

تضخم الطاقة الشمسية

نظرًا للخسائر المختلفة في النظام الشمسي ، من الشائع زيادة حجم المصفوفة الشمسية لتمكين النظام من توليد المزيد من الطاقة أثناء الطقس السيئ وفي ظل ظروف مختلفة مثل درجات الحرارة المرتفعة حيث يمكن أن يحدث خفض الطاقة. تشمل عوامل الخسارة الرئيسية - سوء الأحوال الجوية ، والغبار والأوساخ ، والتظليل ، وسوء التوجيه ، وحجم درجة حرارة الخلية (راجع درجة حرارة الطاقة ذات الكفاءة المشتركة في ورقة مواصفات الألواح الشمسية لمزيد من التفاصيل)

يمكن أن تصل عوامل الخسارة المختلفة إلى 20٪. على سبيل المثال ، ستنتج لوحة شمسية بقوة 300 وات بشكل عام 240 وات إلى 270 وات في الصيف بسبب  درجة حرارة الطاقة ، وفي الشتاء او بسبب انخفاض مستويات الإشعاع ، اعتمادًا على موقعك. لهذه الأسباب ، فإن زيادة حجم المصفوفة الشمسية بما يتجاوز القيمة الاسمية أو الموصى بها من قبل الشركات المصنعة سيساعد في توليد المزيد من الطاقة. يمكن زيادة الحجم بنسبة 150٪ أو أكثر في بعض وحدات التحكم بالشحن الشمسي MPPT الاحترافية . ومع ذلك ، ليست كل أجهزة التحكم في الشحن الشمسي مصممة للتعامل مع الطاقة الزائدة عندما تعمل الطاقة الشمسية بكامل طاقتها ويمكن أن يؤدي ذلك إلى إتلاف بعض وحدات التحكم . لذلك ، من المهم التحقق دائمًا من أن الشركة المصنعة تسمح بالتضخم  Morningstar و Victronكلاهما يسمح بالحجم الكبير بما يتجاوز القيم الاسمية المدرجة في أوراق البيانات ولكن دائمًا تحقق جيدًا من مواصفات الشركة المصنعة.

تحذير - يجب ألا تتجاوز أبدًا الحد الأقصى لجهد الإدخال (Voc) أو الحد الأقصى لحجم تيار الإدخال لوحدة التحكم في الشحن الشمسي!

هام - لا يُسمح بتضخيم الطاقة الشمسية بشكل يتجاوز توصيات الشركة المصنعة إلا في بعض وحدات التحكم في الشحن الشمسي MPPT المتطورة مثل تلك الموجودة في Victron و Morningstar. قد يؤدي الحجم الكبير في الطرازات الأخرى إلى إبطال الضمان الخاص بك وينتج عنه تلف أو إصابة خطيرة للأشخاص أو الممتلكات - تأكد دائمًا من أن التصنيع يسمح بالحجم الزائد ولا يتجاوز أبدًا الحد الأقصى لجهد الإدخال أو الحدود التيار .

المزيد حول التحجيم الشمسي

كما ذكرنا سابقًا ، يتم تقييد جميع وحدات التحكم في الشحن الشمسي بالجهد الأقصى للإدخال (V - Volts) والحد الأقصى لتيار الشحن (A - Amps). يحدد الحد الأقصى للجهد عدد اللوحات التي يمكن تركيبها (على التوالي) ، وسيحدد حجم  الحد الأقصى لتيار الشحن وبالتالي حجم البطارية التي يمكن شحنها.

كما هو موضح  ، يجب أن تكون المصفوفة الشمسية قادرة على توليد تيار شحن قريب من وحدة التحكم ، والذي يجب أن يكون حجمه مناسبًا لمطابقة البطارية. مثال آخر: تتطلب بطارية بقوة 200 أمبير بجهد 12 فولت وحدة تحكم في الشحن بالطاقة الشمسية بقدرة 20 أمبير ولوحة شمسية بقدرة 250 وات لتوليد ما يقرب من 20 أمبير. (باستخدام الصيغة P / V = ​​I ،  250W / 12V = 20A).

كما هو موضح  ، يمكن شحن وحدة تحكم الشحن بالطاقة الشمسية 20A Victron 100/20 MPPT جنبًا إلى جنب مع بطارية 12 فولت بلوحة شمسية "اسمية" تبلغ 290 وات . نظرًا للخسائر الموصوفة سابقًا ، يمكن أيضًا استخدامها مع لوحة أكبر حجمًا من 300 وات إلى 330 وات. يمكن تثبيت نفس وحدة التحكم بالشحن 20A Victron المستخدمة مع بطارية 48 فولت مع مجموعة أكبر من الطاقة الشمسية بحجم اسمي 1160 واط.

بالمقارنة مع جهاز التحكم بالشحن Victron MPPT  ، لا تسمح سلسلة Rover من Renogy بتضخيم الطاقة الشمسية . تنص ورقة مواصفات Rover على `` Max. الطاقة الشمسية المدخلة على النحو الوارد  (وليس طاقة الإدخال الاسمية). سيؤدي زيادة حجم سلسلة Rover إلى إبطال الضمان. يوجد أدناه دليل بسيط لاختيار مجموعة شمسية لتتناسب مع البطاريات ذات الأحجام المختلفة باستخدام وحدات تحكم الشحن MPPT من سلسلة Rover.

20A Solar Charge Controller - بطارية 50Ah إلى 150Ah

• 20A / 100V MPPT - بطارية 12V = 250W Solar (1 × 260W الألواح) *

• 20A / 100V MPPT - بطارية 24V = 520W Solar (2 × 260W لوح) *

40A Solar Charge Controller - بطارية من 150 أمبير إلى 300 أمبير

• 40A / 100V MPPT - بطارية 12V = 520W Solar (2 × 260W لوح) *

• 40A / 100V MPPT - بطارية 24V = 1040W Solar (4 × 260W ألواح) *

* تذكر فقط أن "بعض الشركات المصنعة" تسمح للمصفوفة الشمسية بالتضخم ، طالما أنك لا تتجاوز الحد الأقصى للجهد أو التصنيف الحالي لوحدة التحكم في الشحن - راجع دائمًا مواصفات وإرشادات الشركات المصنعة.

  الجهد العالي في المناخات الباردة

في المناخات الباردة ، يمكن أن يزداد جهد الدائرة المفتوحة (Voc) للوحة الشمسية بشكل كبير ، حتى 5 فولت أو أعلى ، مما قد يؤدي إلى تجاوز الحد الأقصى للجهد الكهربائي لوحدة التحكم بالشحن الشمسي والتلف. الوحدة.

مثال: سيكون لوحدة التحكم بالشحن بالطاقة الشمسية من طراز Victron 100V / 50A حدًا أقصى لجهد الدائرة الشمسية المفتوحة أو Voc يبلغ 100 فولت ، وحد أقصى لتيار الشحن يبلغ 50 أمبير. إذا كنت تستخدم الألواح الشمسية 2 × 300 واط في سلسلة مع 46Voc ، فسينتهي بك الأمر بـ 92 فولت. يبدو هذا جيدًا ، لأنه أقل من 100 فولت كحد أقصى. ومع ذلك ، في الظروف شديدة البرودة ، يمكن أن يرتفع جهد اللوحة أعلى بكثير من Voc. يمكن حساب ذلك باستخدام  درجة حرارة الجهد  '' للوحة الشمسية (عادةً ما تكون 0.3٪ لكل درجة أقل من درجة حرارة الخلية STC - 25 درجة مئوية) ، ولكن لتبسيط الأمور ، يمكنك عمومًا إضافة 5 فولت إلى لوحة Voc **. في هذه الحالة ، سينتهي بنا المطاف بـ Voc 102V. هذا الآن أكبر من الحد الأقصى لجهد الإدخال 100 فولت وقد يؤدي إلى تلف الوحدة أو إبطال الضمان.

الحل: هناك طريقتان للتغلب على هذه المشكلة

1. استخدم جهاز التحكم بالشحن الشمسي MPPT مع حجم جهد دخل أعلى مثل Victron 150V /50A.

2 - قم بتوصيل الألواح بالتوازي بدلاً من السلسلة ، لذلك سيكون الحد الأقصى للجهد الآن حوالي 46 فولت + 5 فولت = 51 فولت ، لا تقلق إذا كنت تستخدم نظام بطارية بجهد 12 فولت أو 24 فولت. تذكر في هذه الحالة أن تيار الإدخال سيتضاعف لذا يجب ان حجم الكابل الشمسي وفقًا لذلك.

ملاحظة: بافتراض أنك تستخدم بطارية 12 فولت ولوحات 2 × 300 واط ، سيكون تيار خرج وحدة تحكم شاحن MPPT تقريبًا - 600 واط / 12 فولت = 50 أمبير كحد أقصى. لذلك يجب عليك استخدام جهاز التحكم بالشحن الشمسي 50A MPPT.