ﺍﻟﻔﺮﻕ ﻣﺎﺑﻴﻦ أﻧﻮﺍﻉ ﻣﻨﻆﻤﺎﺕ ﺍﻟﺸﺤﻦ MPPT و PWM.
في البداية يجب أن نعرف ﻟﻤﺎﺫﺍ نحتاج لمنظم ﺍﻟﺸﺤﻦ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻨﻆﻮﻣﺔ ﺍﻟﺸﻤﺴﻴﺔ؟
ﻭﻇﻴﻔﺔ ﻣﻨﻆﻢ ﺍﻟﺸﺤﻦ ﻓﻲ ﻛﻞ ﻣﻨﻆﻮﻣﺔ ﻫﻲ :
1- ﺗﻮﻗﻒ ﺍﻟﺸﺤﻦ ﻋﻨﺪ إﻣﺘﻠﺎﺀ ﺍﻟﺒﻂﺎﺭﻳﺔ, ﺣﻴﺚ أن ﺗﺮﻙ ﺍﻟﺒﻂﺎﺭﻳﺔ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺸﺤﻦ ﺑﻌﺪ إﻣﺘﻠﺎءة ﻗﺪ يقلل ﻋﻤﺮ ﺍﻟﺒﻂﺎﺭﻳﺔ ﺑﺸﻜﻞ كبير
2- ﻣﺮﺍﻗﺒﺔ ﻣﺴﺘﻮﻯ ﺟﻬﺪ ﺍﻟﺒﻂﺎﺭﻳﺔ (و إﻇﻬﺎﺭ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺠﻬﺪ ﻓﻲ أﻧﻮﺍﻉ ﺍﻟﺸﺎﺣﻨﺎﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﻣﺘﻠﻚ ﺷﺎﺷﺔ عرض)
3- ﺗﺸﻐﻴﻞ ﺍﻟﺤﻤﻞ ﺍﻟﻤﺮﺑﻮﻁ عليه (إﻧﺎﺭﺓ) ﻓﻲ الليل و إﻃﻔﺎﺋﻬﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﻨﻬﺎﺭ آﻟﻴﺎ. ﻫﺬﻩ ﺍﻟﺨﺎﺻﻴﺔ ﻣﻔﻴﺪﺓ ﺟﺪﺍ ﻟﺈﻧﺎﺭﺓ ﺍﻟﺸﻮﺍﺭﻉ ﺑﺎﻟﻂﺎﻗﺔ ﺍﻟﺸﻤﺴﻴﺔ.
4 - ﺗﺜﺒﻴﺖ ﺟﻬﺪ ﺍﻟﺨﺎﺭﺝ ﻣﻦ ﺧﻠﻴﺔ ﺍﻟﺸﻤﺴﻴﺔ و ﺷﺤﻦ ﺍﻟﺒﻂﺎﺭﻳﺔ ﺑﺠﻬﺪ ﺍﻟﻤﻨﺎﺳﺐ. فمثلا من ﺍﻟﻤﻤﻜﻦ أن ﺗﺮﺑﻄ ﻟﻮﺣﺔ ﺷﻤﺴﻴﺔ ﻣﻦ ﻧﻮﻉ 50 ﻓﻮﻟﺖ و ﺗﺸﺤﻦ بها ﺑﻂﺎﺭﻳﺔ 12 فولت ﻓﻠﻮ ﻟﺎ ﻭﺟﻮﺩ ﺍﻟﺸﺎﺣﻨﺔ ﻓﻲ ﻫﺬه ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﻗﺪ ﺗﻨﻔﺠﺮ ﺍﻟﺒﻂﺎﺭﻳﺔ !! ﻟﻛﻦ ﻣﻨﻆﻢ ﺍﻟﺸﺤﻦ ﻳﺨﻔﺾ ﺍﻟﺠﻬﺪ ﻋﻠﻰ ﻣﻘﺪﺍﺭ 14 ﻓﻮﻟﺖ ﺗﻘﺮﻳﺒﺎ ﺛﻢ ﻳﺸﺤﻦ ﺑﻬﺎ ﺑﻂﺎﺭﻳﺔ 12 ﻓﻮﻟﺖ.
ﻣﺎ ﻫو ﺍﻟﻔﺮﻕ ﻣﺎ ﺑﻴﻦ شاحنات MPPT و PWM
بعد معرفة أهمية منظمات الشحن ألآن يجب أن نعرف الفرق بين النوعين PWM و MPPT,
اللوح الشمسي المستخدم في الطاقة الشمسية لا يعطي جهد بالضبط مساوي لجهد اللازم لشحن البطارية فمثلا اللوح الشمسي لشحن بطارية 12 فولت هو من نوع 18 فولت على الأقل و هكذا بطارية 24 يجب إستخدام لوح شمسي 30 أو 36 فولت على الأقل.
الفرق مابين شاحنات PWM و MPPT هو أن منظمات الشحن من نوع PWM تأخذ جهد اللازم لشحن البطارية من اللوحة الشمسية و تترك الجهد الزائد, مثلا لو ربطنا عليه لوحة شمسية بجهد 30 فولت و البطارية المراد شحنها كانت من نوع 12 فولت في هذه الحالة تأخذ الشاحنة 14 فولت تقريبا من الخلية و تشحن بها البطارية و تترك الـ 16 فولت المتبقي من اللوحة الشمسية, هذا النوع متوفر بأسعار مناسبة و يتم إستخدامه غالباً لمنظومات الشمسية الصغيرة أقل من 2000 واط .
بينما شاحنات MPPT تقوم بأخذ الجهد اللازم لشحن البطارية و تحول الجهد الزائد إلى تيار لكي تسرّع عملية شحن البطارية و بكفاءة أعلى, سعر هذا النوع من المنظمات غالي نسبيا قد يصل إلى 3 أضعاف سعر شاحنات PWM و غالبا تستخدم في منظومات أكبر من 2000 أو 3000 واط .
نأخذ مثال بسيط لتوضيح الموضوع أكثر,
نفترض لدينا لوحة شمسية 30 فولت 100 واط و نريد أن نشحن بها بطارية 12 فولت (بغض النظر عن حجم البطارية و المفاقيد)
بما أن اللوحة 30 فولت و القدرة 100 واط إذن التيار الخارج هو 3.3 أمبير (100/30=3.3) لأن القدرة تساوي الجهد في التيار,
في هذه الحالة لو ربطنا اللوحة على منظم شحن(شاحنة) من نوع PWM سوف تقوم بشحن البطارية بجهد 14 فولت و تترك الجهد المتبقي من الـ 30 فولت, تيار الشحن في هذه الحالة سوف يكون 3.3 أمبير فقط. إذن قدرة المستخدمة لشحن البطارية تساوي 46 واط فقط !!(بدون أخذ المفاقيد بنظر الإعتبار)
14 X 3.3 =46W
بينما لو ربطنا نفس اللوحة السابقة على نفس البطارية السابقة لكن هذه المرّة بإستخدام شاحنة من نوع MPPT تقوم بشحن البطارية بجهد 14 فولت و ثم تحول الجهد المتبقي من الــ 30 فولت إلى تيار, فيصبح تيار الشحن 7.1 أمبير !! (بدون أخذ المفاقيد بنظر الإعتبار)
14 X 7.1=100W
كيف بإمكان شاحنة MPPT أن ترفع التيار؟
هناك قاعدة عامّة في علم الكترونيات و الكهرباء تقول من المستحيل رفع الجهد إلّا على حساب التيار و العكس صحيح فلا يمكن رفع التيار إلّا على حساب الجهد, منظمات شحن من نوع MPPT ترفع التيار على حساب الجهد ففي البداية كان الجهد 30 فولت و التيار 3.3 أمبير ثم أصبح التيار 7.1 أمبير لكن الجهد قد إنخفض إلى 14 فولت تقريباً, لكن في كلا الحالتين القدرة بقت كما هي تساوي 100 واط تقريبا.
كما موضح في المعادلة التالية:
30 X 3.3 = 14 X 7.1 = 100W
اشتراك في قناة اليوتيوب ليصلك كل جديد https://goo.gl/nzhjsD تابعني على: Facebook https://goo.gl/yKcrpC Twitter https://goo.gl/RuFMmM My Blogger
الصورة التالية توضح الفرق بين الشاحنتين من الداخل, يمكنك بكل وضوح أن ترى بأن الشاحنة MPPT تمتلك ملفات بأحجام كبيرة مسؤولة عن رفع التيار و لها دائرة إلكترونية معقدة أكثر بكثير من PWM و هذا هو سبب غلا أسعار MPPT.
ﺷﺮﺡ و ﻣﻘﺎﺭﻧﺔ ﻣﺎ ﺑﻴﻦ ﺷﺎﺣﻨﺔ ﻃﺎﻗﺔ ﺍﻟﺸﻤﺴﻴﺔ MPPT و PWM
متى يجب إستخدام MPPT و متى PWM ؟
شاحنات MPPT غالباً تستخدم في حالات التالية:
1- يكون هناك فرق جهد كبير مابين جهد لوحة الشمسية و جهد البطارية, في مثال الفوق لو كان جهد اللوحة الشمسية 18 فولت بدلا من أن يكون 30 فولت نسبة الجهد الذي يتم خسارتة في PWM أقل بكثير
2-يكون حجم المنظومة كبيرة (أكبر من 2000 أو 3000 واط) فرفع التيار قليلا يساعد في إستغناء عن شراء لوحات شمسية إضافية.
شاحنات PWM غالباً تستخدم في حالات التالية:
1- جهد لوحة الشمسية تكون قريبة لجهد البطارية, في مثال الفوق لو كان جهد اللوحة الشمسية 18 فولت بدلا من أن يكون 30 فولت نسبة الجهد الذي يتم خسارتة في PWM أقل بكثير لذا إستخدام شاحنات PWM تكون أكثر منطقية
2-يكون حجم المنظومة صغير (أقل من 2000 واط)
هل يمكن أن نستنتج أن شاحنات MPPT أفضل؟
لا يمكن أن نقول أن أحد هذه الأنواع أفضل من الآخر فمثلا شاحنات PWM بما أنها تستخدم تقنية Pulse Width Modulation لذا تساعد في رفع عمر البطارية عن طريق تكسير ترسبات السولفات على صفائح الرصاص (و في نفس الوقت رخيصة الثمن) مع أنها أقل كفاءة من MPPT
تحذير من شركات الصينية و خدعة MPPT
بعض الشركات الصينية تقوم ببيع شاحنات بأسعار رخيصة جداً و تدعي أنها MPPT لكن بمجرد إستخدامها سوف تكتشف بأنها ليست إلا شاحنة PWM عادية. من الممكن أن تميز بين شاحنة MPPT و PWM بطريقتين :
1- فتحها و بحث عن ملفات كبيرة أو
2- عن طريق فحص التيار الداخل للبطارية (تيار شحن البطارية) يجب أن يكون أكثر من تيار اللوحة الشمسية
بقلم محمد الكويفي
اعلامي ومدون من غزة -فلسطين- ماجستير ادارة إعلام، بكالوريوس صحافة واعلام، دبلوم تكنلوجيا معلومات، دبلوم لغة انجليزية في الصحافة والسياسة، مدرب اعلام وانتاج ....
0 التعليقات
