مثبت جهد لبطارية الطاقة الشمسية

بعد شراء الألواح الكهروضوئية أو تصنيعها بنفسك، ستحتاج إلى شراء معدات إضافية. هذا ضروري لجعل محطة الطاقة أكثر كفاءة وموثوقية. بالإضافة إلى البطارية والعاكس و متتبع، سيتعين عليك شراء منظم جهد كهربائي لـ بطارية شمسيةيعتمد استمرار النظام بأكمله على هذا الأمر بالذات.

مُثبِّت الجهد هو مُحوِّل يُنتج جهد الخرج المطلوب. ويحدث ذلك في ظروف مقاومة الحمل العالية وجهد الدخل العالي. وتتمثل الميزة الرئيسية لهذه الأجهزة في أنها تسمح بأقصى إنتاجية للألواح الشمسية في جميع الأحوال الجوية. كما أنها تجعل شحن البطاريات من الألواح الشمسية أكثر أمانًا. فعند اكتمال شحن البطاريات، يتم توجيه أي طاقة زائدة إلى الحمل.

أنواع مثبتات بطاريات الطاقة الشمسية

توجد أنواع عديدة من هذه الأجهزة التقنية.

1. ناور.
2. خطي.
3. دفعة.

أولاً يتميز هذا الجهاز باستهلاك منخفض للطاقة، وموثوقية عالية، وتكلفة منخفضة. ومع ذلك، فإنه إلى جانب مزاياه، توجد به عيوب أيضًا. على سبيل المثال، يقوم الجهاز بالتبديل بين وضع الشحن الكامل ووضع عدم الشحن، كما أنه يُغير جهد البطارية باستمرار. كل هذا يؤدي إلى تداخلات عديدة في المخرج.

ثانية يتميز هذا النوع بتنظيم سلس للجهد، وقد يتعرض لارتفاع طفيف في الجهد تحت الحمل. من عيوبه ارتفاع سعره وكبر حجمه. ويمكن توصيله على التوالي أو التوازي.

الخيار الثالث يحول جهد الإدخال بشكل تعسفي:

1. انخفاض - ستكون قيمة U عند المخرج أقل من قيمتها عند المدخل.
2. زيادة - سيكون جهد الخرج أعلى من جهد الدخل.
3. رفع أو خفض - يمكن أن يكون الناتج U أعلى أو أقل.
4. العاكس - يكون لجهد الخرج اتجاه معاكس قطبيةإذا قارنته بمدخل U.

يُنتج هذا النوع من المثبتات كفاءة عالية، ولكنه يُنتج تداخلًا من نوع النبضات عند المخرج.

لماذا تحتاج إلى مثبت لوحة الطاقة الشمسية؟

يبدو للوهلة الأولى أنه يمكننا توصيل اللوحة الشمسية بالبطارية مباشرةً وسيعمل نظامنا. لكن في الواقع، الأمر مختلف. يجب تركيب منظم شحن بين هاتين الوحدتين، وهو ما يسمح بتشغيل النظام وإيقافه. لوحة شمسيةهنا، كل شيء يعتمد على جهد الشحن. يمكن لأجهزة التثبيت المتقدمة أن تخفض الجهد ثم تحافظ عليه عند مستوى معين حتى يتم شحن البطارية.

عند الاختيار، ضع في اعتبارك ما يلي:

مخطط دائرة مثبت لوحة الطاقة الشمسية

عندما لا تُنتج اللوحة الشمسية تيارًا، تكون الدائرة الكهربائية مُطفأة ولا تسحب جهدًا من البطارية. عند سقوط ضوء الشمس على اللوحة، يتولد جهد 10 فولت. يؤدي ذلك إلى إضاءة الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) وتفعيل ترانزستورين منخفضي الطاقة. يبدأ كل شيء بالعمل. يتحكم مُضخّم العمليات U1 في إيقاف تشغيل الترانزستورين. يستمر هذا طالما بقي الجهد أقل من 14 فولت. ونتيجة لذلك، يمر التيار عبر ثنائي شوتكي خلال هذه الفترة.

بمجرد أن يرتفع الجهد إلى 14 فولت أو أعلى، ينفتح وصلة الترانزستور. تتوقف البطارية عن سحب تيار الشحن. ينطفئ مؤشر LED، وينطفئ كلا الترانزستورين. بالإضافة إلى ذلك، يبدأ المكثف C2 بفقدان الشحنة. بعد 4 ثوانٍ، يكون تفريغ المكثف كافيًا، وتقوم شريحة TLC271 الدقيقة بإيقاف الترانزستور. ثم يتدفق التيار إلى البطارية. يستمر هذا حتى يعود الجهد إلى مستوى التشغيل.