معرفة
الواقع الافتراضي

ما هو المبدأ الأساسي لوحدة التحكم الشمسية MPPT ؟؟ | ديمودا

يمكن 19, 2023

تعد وحدة التحكم بالطاقة الشمسية MPPT منتجًا مطورًا لوحدة التحكم في الشحن والتفريغ بالطاقة الشمسية التقليدية. المبدأ الأساسي لوحدة التحكم MPPT هو الحد الأقصى لتتبع نقطة الطاقة. يمكنه اكتشاف جهد الخرج للألواح الشمسية في الوقت الفعلي ، وتتبع الحد الأقصى لقيمة VI ، وجعل النظام يشحن البطارية بأقصى خرج للطاقة. جهاز التحكم MPPT هو العقل المدبر للنظام الكهروضوئي ، حيث يقوم بتنسيق عمل الألواح الشمسية والبطاريات والأحمال.

العلاقة بين الطاقة القصوى التي يمكن أن تنتجها الخلايا الشمسية والبيئة معقدة. يُعرَّف عامل الشكل بأنه نسبة الطاقة القصوى للخلية الشمسية إلى ناتج جهد الدائرة المفتوحة Voc وتيار الدائرة القصيرة Isc. في معظم التطبيقات ، يمكن استخدام FF و Voc و Isc لتقريب الخصائص الكهربائية للخلية الكهروضوئية في ظل الظروف العامة.


في ظل ظروف تشغيل معينة ، سيكون للبطارية نقطة عمل ، وسيكون ناتج التيار (I) والجهد (V) (الطاقة الكهربائية) هو القيمة القصوى. تتوافق هذه القيمة مع مقاومة محددة ، والتي وفقًا لقانون أوم تساوي V / I. يمكن حساب القوة باستخدام P = V * I. في نطاق التطبيق الرئيسي للخلايا الكهروضوئية ، يمكن تقريبها كمصادر تيار مستمر. ومع ذلك ، بين الجهد والتيار للخلية الكهروضوئية ، هناك وظيفة مماثلة للدالة الأسية. وفقًا لنظرية الدائرة الأساسية وحساب التفاضل والتكامل ، عندما يكون ميل منحنى I-V (dI / dV) ونسبة I / V متساويين ، في الاتجاه المعاكس ، dP / dV = 0 ، تكون طاقة الخرج هي القيمة القصوى. هذا الموضع هو نقطة الطاقة القصوى (MPP) ، المقابلة لنقطة انعطاف المنحنى.

إذا كانت مقاومة الحمل للخلية الشمسية هي R = V / I ، وهي قيمة متبادلة للقيمة المذكورة أعلاه ، فيمكنها إخراج الطاقة القصوى من الخلية الشمسية. في بعض الأحيان ، تسمى هذه القيمة أيضًا "الممانعة المميزة" للخلية الشمسية ، وهي قيمة ديناميكية مرتبطة بضوء الشمس ودرجة الحرارة وعمر الخلية الشمسية. إذا كانت المقاومة أقل من هذه القيمة أو أكبر منها ، فستكون الطاقة المستخرجة أقل من الحد الأقصى للطاقة ، وبالتالي لن تعمل الخلية الشمسية في أفضل الظروف وأكثرها كفاءة. يستخدم الحد الأقصى لتتبع نقطة الطاقة العديد من مقاومات التحكم المختلفة أو منطق للعثور على أقصى نقطة للطاقة ، مما يتيح للمحول استخراج الطاقة القصوى من الخلية الشمسية.


لشحن البطارية ، يجب أن يتجاوز الجهد الناتج للوحة الشمسية الجهد الحالي للبطارية. إذا كان جهد الألواح الشمسية أقل من جهد البطارية ، فسيكون تيار الخرج قريبًا من الصفر. لذلك ، لأسباب تتعلق بالسلامة ، يتم ضبط ذروة الجهد (Vpp) للوحة الشمسية على حوالي 17 فولت عند تصنيعها ، بإعداد قياسي عندما تكون درجة الحرارة المحيطة 25 درجة مئوية. عندما يكون الطقس حارًا جدًا ، ينخفض ​​جهد الذروة Vpp للوحة الشمسية إلى حوالي 15 فولت ، ولكن في الطقس البارد ، يمكن أن يصل جهد الذروة Vpp للطاقة الشمسية إلى 18 فولت.


الآن ، دعنا نقارن الاختلافات بين وحدة التحكم الشمسية MPPT ووحدة التحكم الشمسية التقليدية. أجهزة التحكم في الشحن والتفريغ التقليدية بالطاقة الشمسية تشبه علب التروس اليدوية. عندما تزداد سرعة المحرك ، إذا لم يزداد موضع التروس في صندوق التروس وفقًا لذلك ، فسيؤثر ذلك حتمًا على سرعة السيارة. ومع ذلك ، بالنسبة لوحدات التحكم الشمسية MPPT ، يتم تعيين معلمات الشحن قبل مغادرة المصنع. وهذا يعني أن وحدة التحكم MPPT يمكنها تتبع أقصى نقطة للطاقة للوحة الشمسية في الوقت الفعلي ، وبالتالي ممارسة أقصى كفاءة للوحة الشمسية. كلما زاد الجهد ، يمكن إخراج المزيد من الطاقة من خلال أقصى تتبع للطاقة ، وبالتالي تحسين كفاءة الشحن. من الناحية النظرية ، سيكون نظام توليد الطاقة الشمسية باستخدام وحدات تحكم MPPT أكثر كفاءة بنسبة 50٪ من وحدات التحكم التقليدية ، ولكن وفقًا لاختباراتنا الفعلية ، نظرًا للتأثيرات البيئية وخسائر الطاقة المختلفة ، يمكن أيضًا زيادة الكفاءة النهائية بنسبة 20٪ -30٪ .


وبهذا المعنى ، فإن وحدة التحكم بالشحن الشمسي MPPT ستحل في النهاية محل وحدة التحكم بالطاقة الشمسية التقليدية.


تتمثل الوظيفة الرئيسية لوحدة التحكم MPPT في اكتشاف جهد التيار المستمر وتيار الخرج للدائرة الرئيسية ، وحساب طاقة الخرج للمصفوفة الشمسية ، وتحقيق أقصى قدر من تتبع نقطة الطاقة. مقاوم الاضطراب R و MOSFET متصلان في سلسلة. في ظل شرط أن يكون جهد الخرج مستقرًا بشكل أساسي ، عن طريق تغيير نسبة تشغيل MOSFET ، يمكن تغيير متوسط ​​التيار عبر المقاوم ، وبالتالي توليد اضطراب التيار. في الوقت نفسه ، سيتغير أيضًا تيار الإخراج والجهد للخلية الكهروضوئية. من خلال قياس التغير في طاقة الخرج والجهد للخلية الكهروضوئية قبل الاضطراب وبعده ، يتم تحديد اتجاه الاضطراب التالي. عندما يكون اتجاه الاضطراب صحيحًا ، تزداد طاقة خرج الألواح الشمسية ، وتستمر الفترة التالية في الإزعاج في نفس الاتجاه. خلاف ذلك ، تزعج في الاتجاه المعاكس. بهذه الطريقة ، يتم تكرار الاضطراب والمراقبة لجعل خرج الألواح الشمسية يصل إلى أقصى نقطة طاقة.


معلومات اساسية
  • سنة التأسيس
    --
  • نوع العمل
    --
  • البلد / المنطقة
    --
  • الصناعة الرئيسية
    --
  • المنتجات الرئيسية
    --
  • الشخص الاعتباري
    --
  • عدد الموظفي
    --
  • قيمة الإخراج السنوي
    --
  • سوق التصدير
    --
  • تعاون العملاء
    --
اضف تعليق

إذا كان لديك المزيد من الأسئلة، فاكتب إلينا

ما عليك سوى ترك بريدك الإلكتروني أو رقم هاتفك في نموذج الاتصال حتى نتمكن من تقديم المزيد من الخدمات لك!

مُستَحسَن

ويتم تصنيعها جميعًا وفقًا للمعايير الدولية الأكثر صرامة. وقد تلقت منتجاتنا صالح من الأسواق المحلية والأجنبية على حد سواء.
ويتم الآن تصديرها على نطاق واسع إلى 500 دولة.

إرسال استفسارك

اختر لغة مختلفة
English
العربية
Deutsch
Español
français
italiano
日本語
한국어
Português
русский
Kreyòl ayisyen
ภาษาไทย
Tiếng Việt
简体中文
اللغة الحالية:العربية