ما يفعله جهاز التحكم في شحن الطاقة الشمسية

تخيل وحدة تحكم شحن الطاقة الشمسية كمنظم. فهي تنقل الطاقة من مصفوفة الألواح الكهروضوئية إلى أحمال النظام ومجموعة البطاريات. عندما تكاد مجموعة البطاريات تمتلئ، تُخفّض وحدة التحكم تيار الشحن تدريجيًا للحفاظ على الجهد المطلوب لشحن البطارية بالكامل والحفاظ على شحنها بالكامل. بفضل قدرتها على تنظيم الجهد، تحمي وحدة التحكم البطارية. والكلمة المفتاحية هنا هي "حماية". قد تكون البطاريات أغلى أجزاء النظام، ووحدة التحكم في شحن الطاقة الشمسية تحميها من الشحن الزائد والشحن الناقص.

قد يكون فهم الدور الثاني أكثر صعوبة، لكن تشغيل البطاريات في حالة شحن جزئي قد يُقصّر عمرها بشكل كبير. فالفترات الطويلة من الشحن الجزئي تُسبّب تكبريت صفائح بطارية الرصاص الحمضية، مما يُقلّل من عمرها الافتراضي بشكل كبير، كما أن كيمياء بطاريات الليثيوم معرضة بنفس القدر لنقص الشحن المزمن. في الواقع، قد يُؤدي شحن البطاريات إلى الصفر إلى تلفها بسرعة. لذلك، يُعدّ التحكم في حمل الأحمال الكهربائية المتصلة بالتيار المستمر أمرًا بالغ الأهمية. يحمي مفتاح فصل الجهد المنخفض (LVD) المُرفق مع وحدة تحكم الشحن البطاريات من التفريغ الزائد.

الشحن الزائد لجميع أنواع البطاريات قد يُسبب أضرارًا لا يمكن إصلاحها. قد يُسبب الشحن الزائد لبطاريات الرصاص الحمضية انبعاثًا غازيًا مفرطًا قد يؤدي إلى "غليان" الماء، مما يُتلف صفائح البطارية بتعريضها للماء. في أسوأ الأحوال، قد يُسبب ارتفاع درجة الحرارة والضغط العالي انفجارًا عند إطلاقه.

عادةً، تتضمن وحدات التحكم الأصغر حجمًا دائرة تحكم في الحمل. أما في وحدات التحكم الأكبر حجمًا، فيمكن استخدام مفاتيح ومرحلات تحكم منفصلة للتحكم في أحمال التيار المستمر التي تصل إلى 45 أو 60 أمبير. إلى جانب وحدة تحكم الشحن، يُستخدم أيضًا مُشغِّل مرحل لتشغيل وإيقاف المرحلات للتحكم في الحمل. يتضمن مُشغِّل المرحل أربع قنوات منفصلة لإعطاء الأولوية للأحمال الأكثر أهمية للبقاء لفترة أطول من الأحمال الأقل أهمية. كما أنه مفيد للتحكم التلقائي في تشغيل المولدات وإشعارات الإنذار.

تستطيع وحدات التحكم في شحن الطاقة الشمسية الأكثر تطورًا أيضًا مراقبة درجة الحرارة وضبط شحن البطارية لتحسين الشحن وفقًا لذلك. يُطلق على هذه العملية اسم "تعويض درجة الحرارة"، حيث يتم الشحن بجهد أعلى في درجات الحرارة الباردة وجهد أقل في درجات الحرارة الدافئة.


وقت النشر: ١٩ سبتمبر ٢٠٢٠