منظمات شحن البطاريات (Solar Charge Controller) | احمد زيد مرهش العتيبي

منظمات شحن البطاريات (Solar Charge Controller)

April 28, 2016

|

احمد زيد مرهش العتيبي

بسم الله الرحمن الرحيم

منظمات الشحن (Charge Controller)

مقدمة

مهمة منظم الشحن الرئيسية هي التنظيم والتحكم بشحن البطاريات، فمن أكبر الأشياء التي تضر البطاريات وتنقص من عمرها الافتراضي او تسبب في تلفها هو اما بشحنها زيادة عن حدها الأعلى او انخفاض الشحن أدني من حدها الأدنى.

للمحافظة على البطاريات واعطائها الشحن المناسب في الوقت المناسب مع تنظيم وتحكم بشحنها من الضروري استخدام منظم الشحن (Charge Controller) .

موقع منظم الشحن

منظم الشحن في نظام الطاقة الشمسية الكهربائية يقع بين الألواح والبطاريات كما هو موضح بالشكل ادناه.

بعض منظمات الشحن بها موصل للأحمال من الالواح مباشره وهذه تستخدم غالبا بتحكم تلقائي يتم تشغيله عندما تكون البطاريات مشحونة شحن كامل اثناء طلوع الشمس او لتشغيل مراوح لتبريد الأجهزة اثناء النهار وهي تعمل بالتيار المستمر، غالبا هذه الخاصية لا تستخدم كثيرا.

طريقة عمل منظم الشحن 

تعمل منظمات الشحن مثل ملء كوب من الماء عندما يقترب الكوب من الامتلاء تخفض الصب ثم توقفه إذا امتلاء الكوب، كذلك منظم الشحن عندما يكون شحن البطاريات منخفض يتم ارسال التيار القادم من الالواح بسرعة عالية وعندما تقترب من الإمتلاء تخفض سرعة التيار ويتم ذلك عن طريق رفع الفولت وتخفيض الامبير حسب حاجة البطاريات للشحن بعد ان تمتلئ البطاريات يحافظ المنظم على بقاءها مشحونة طوال الوقت بإرسال نبضات متقطعة من التيار حتى تبقى ممتلئة.

عملية شحن البطاريات تمر بعدة مراحل مرحلة الشحن العالي ثم مرحلة الامتصاص ثم مرحلة الطفو ومرحلة التوازن، الرسم البياني التالي يوضح كيف تتم هذه العملية.

المنظم يعتمد على نوع البطاريات فكل نوع من البطاريات له منظم خاص، فمثلا بطاريات اسيد الرصاص المغمورة (Flooded Lead Acid) تحتاج منظم خاص لأنها تحتاج مرحلة توازن اما بطاريات اسيد الرصاص المغلقة (Sealed Lead Acid) فلا تحتاج لهذه العملية اما بطاريات الليثيوم فهي تحتاج منظم من نوع خاص. كل هذه عادة تجدها في مواصفات المنظم وغالبا تجد بعض المنظمات تعمل على عدة انواع من البطاريات.

انواع منظمات الشحن

يوجد تقنيات مختلفة لمنظمات الشحن وهي ثلاث أنواع رئيسية:

1. منظم الشحن البسيط (Shunt Charge Controller).
2. منظم الشحن النابض (PWM ; Pulse Width Modulated).
3. منظم الشحن المتتبع (MPPT ; Maximum Power Point Tracking).

النوع الأول منظم الشحن البسيط (Shunt Charge Controller) نوع قديم وتقريبا لا يستخدم كثيرا وهو يعمل بعملية بسيطة فقط يغلق ويفتح التيار على البطاريات لشحنها وفعاليته منخفضة.

النوع الثاني منظم الشحن النابض (PWM ; Pulse Width Modulated)

هذا النوع متوفر بكثرة بالأسواق وسعره ليس بالمرتفع ولكنه ليس الأفضل وهو يعمل عن طريق ارسال نبضات للبطارية لشحنها ويستخدم طريقة المراحل التي سبق ان تحدثنا عنها وهذا النوع يتطلب توافق قوة الالواح مع قوة البطاريات وليس لدية القدر على زيادة او تخفيض التيار القادم من الالواح.

النوع الثالث والأخير منظم الشحن المتتبع (MPPT ; Maximum Power Point Tracking)

هذا النوع هو أفضل منظمات الشحن على الاطلاق وسعره يزيد عن الاخريات لكنه الأفضل وهو يستخدم طريقة تتبع التيار ورفعه وتخفيضه حسب الحاجة وفعاليته تزيد على باقي المنظمات بثلاثين بالمئة.

يوجد بعض الكماليات التي تدعم منظمات الشحن مثل التحكم عن بعد ومعرفة مستوى شحن البطاريات وقراءة الفولت والتيار الداخل والخارج للبطاريات وقياس درجة حرارتها.

من الضروري إدراك ان المنظمات تعمل بقوى مختلفة فهي تبدأ من (5) امبير الى (100) امبير او أكثر واختيار المقاس المناسب مهم وذلك على حسب القوة التي تنتجها الالواح وكثيرا يتم احتراق المنظمات وتلفها بسبب عدم موازنة المنظمات مع قوة الالواح القصوى.

http://www.dsunsa.com/#!منظمات-شحن-البطاريات-Solar-Charge-Controller/pc3ia/5721ba830cf228a96f151ba8