هل تعرف الفرق بين جهاز التحكم بالطاقة الشمسية PWM وMPPT؟

في حالة الإضاءة، يقوم ضوء الشارع الشمسي بتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية من خلال اللوحة الشمسية وتخزينها في البطارية. ولتحقيق ذلك، نحتاج أيضًا إلى نفس التكوين غير الواضح ولكنه مهم جدًا، وهو وحدة التحكم الكهروضوئية.
فقط من خلالها يمكن تحويل الطاقة الكهربائية المنبعثة من اللوحة الشمسية وتخزينها في البطارية. بالإضافة إلى ذلك، يمكنه أيضًا حماية البطارية ومنع الشحن الزائد للبطارية. في الوقت الحاضر، هناك نوعان مشهوران في السوق. ووحدات التحكم PWM وMPPT، يتمتع هذان الجهازان بمزايا وعيوب خاصة بهما، ويتكيفان مع سيناريوهات مختلفة. دعونا نلقي نظرة عليها بالتفصيل.

1. وحدة تحكم PWM (طريقة تصحيح عرض النبضة)
وحدات التحكم المبكرة بشكل عام هكذا. الهيكل الكهربائي بسيط نسبيا. يتكون من مفتاح طاقة رئيسي ومكثف ومحرك ودائرة حماية. إنه في الواقع يعادل المفتاح الذي يربط المكونات والبطارية معًا. سيتم سحب جهد المكونات إلى الأسفل بالقرب من جهد حزمة البطارية.
تعتمد وحدة التحكم هذه طريقة الشحن ثلاثية المراحل للشحن القوي والشحن المتوازن والشحن العائم.

①الشحن القوي: ويسمى أيضًا الشحن المباشر، وهو الشحن السريع. عندما يكون جهد البطارية منخفضًا، يتم شحن البطارية بتيار كبير وجهد مرتفع نسبيًا.
②معادلة الشحن: بعد انتهاء الشحن القوي، ستقف البطارية لفترة من الوقت، وعندما ينخفض ​​الجهد بشكل طبيعي إلى قيمة معينة، ستدخل حالة معادلة الشحن، بحيث يكون الجهد الطرفي للبطارية متسقًا.
③الشحن العائم: بعد الشحن المعادل، تُترك البطارية أيضًا لفترة من الوقت. عندما ينخفض ​​الجهد بشكل طبيعي إلى نقطة "جهد الصيانة"، فهي مرحلة الشحن العائم، بحيث يمكن إبقاء البطارية في حالة مشحونة بالكامل دون الشحن الزائد.

يمكن لوحدة التحكم في طريقة الشحن هذه حل مشكلة عدم شحن البطارية بالكامل وضمان عمر خدمة البطارية.

ولكن تجدر الإشارة إلى أن كفاءة شحن وحدة التحكم PWM ستتأثر بدرجة الحرارة. عندما تكون درجة حرارة الخلية الشمسية حوالي 45 ~ 75 درجة مئوية، فإن كفاءة الشحن هي الأفضل.

2. وحدة تحكم MPPT (طريقة تتبع نقطة الطاقة القصوى)
وحدة التحكم هذه أكثر تعقيدًا قليلاً وأكثر تكلفة قليلاً، وعادة ما تكون أغلى بعدة مرات أو حتى عشرات المرات من وحدة التحكم PWM، وتقوم بضبط جهد الإدخال للحصول على أكبر قدر من الطاقة من اللوحة الشمسية.
وبعد ذلك يتم تحويله إلى جهد الشحن الذي تحتاجه البطارية، مما يقطع الاتصال المباشر بين اللوحة الشمسية والبطارية، ويمكن اللوحة الشمسية ذات الجهد العالي من شحن البطارية ذات الجهد المنخفض. وهي مقسمة إلى شحن محدود للتيار MPPT وشحن معادلة الجهد المستمر. والجهد المستمر تعويم تهمة وضع ثلاث مراحل.

①MPPT الشحن المحدود الحالي: عندما يكون الجهد عند طرف البطارية صغيرًا جدًا، يتم استخدام طريقة الشحن MPPT لضخ طاقة خرج اللوحة الشمسية إلى طرف البطارية. عندما تكون شدة الضوء قوية، تزيد طاقة خرج اللوحة الشمسية ويصل تيار الشحن إلى العتبة. سوف يتحول شحن MPPT إلى الشحن الحالي المستمر؛ عندما تصبح شدة الضوء ضعيفة، ستتحول إلى وضع شحن MPPT.
②شحن معادلة الجهد المستمر: يمكن للبطارية التبديل بحرية بين وضع شحن MPPT ووضع الشحن الحالي الثابت. عندما يصل جهد البطارية إلى جهد التشبع بالتعاون مع بعضها البعض، فإنه يدخل في مرحلة شحن معادلة الجهد الثابت. ومع انخفاض تيار شحن البطارية تدريجياً، يصل إلى 0.01 درجة مئوية. ، يتم إنهاء مرحلة الشحن هذه ويتم الدخول في مرحلة الشحن العائم.
③شحن تعويم الجهد المستمر: قم بتعويم البطارية بجهد أقل قليلاً من جهد شحن الجهد الثابت. تستخدم هذه المرحلة بشكل أساسي لتكملة الطاقة المستهلكة عن طريق التفريغ الذاتي للبطارية.
بالمقارنة مع وحدة التحكم PWM، فإن وحدة التحكم MPPT لديها أقصى وظيفة لتتبع الطاقة. قبل أن تصل البطارية إلى حالة التشبع، خلال فترة الشحن، يمكن للوحة الشمسية دائمًا إخراج الطاقة القصوى ولن تتأثر بدرجة الحرارة. ومع ذلك، فمن الطبيعي أن يكون أعلى من PWM.

بالإضافة إلى ذلك، لا يمكن مطابقة وحدة التحكم PWM إلا مع الجهد ذي الصلة. على سبيل المثال، لا يمكن مطابقة لوحة بطارية النظام 12 فولت إلا مع وحدة التحكم 12 فولت والبطارية، وهي مناسبة لبعض الأنظمة الصغيرة خارج الشبكة التي تقل عن 2 كيلو واط. الهيكل بسيط، وأسلاك المستخدم مريحة، والسعر رخيص نسبيًا.
تحتوي وحدة التحكم MPPT على مساحة أكبر للاستخدام. بشكل عام، يمكن استخدام جهد اللوحة الشمسية بين 12 فولت و170 فولت، ويمكن تعديل جهد البطارية من 12 إلى 96 فولت. قابلية التطبيق أقوى، وهي مناسبة للأنظمة الكبيرة خارج الشبكة التي تزيد عن 2 كيلو واط. وكفاءة عالية وتكوين مكونات مرنة.