كتاب مقدمة في نظم الطاقة الشمسية الكهروضوئية (الفصل الثاني):المكونات الأساسية للنظام (2) البطاريات

can you solve this ?

solar Battery Backup Systems

Battery Backup Systems

In these troubled times of rising electricity prices and further blackouts looming then a Battery back up system is the answer. This system also will allow you to use most or all of the electricity you generate and rely less on the grid. In effect you can become your own power station.

Did you know that even though you have solar on your roof if there is a power-cut you will still have no power. Most homeowners have no source of backup power when the grid goes down.

There are two main reasons why this is, first it’s a technical matter, so you can claim your FiTs your panels are grid-tied so any excess energy is put back into the grid.( Therefore if there is a power cut then no energy can be exported back into the grid).

The other reason is a safety issue, when there is a power outage repair crews are sent out to find the fault, and your house system is designed so your solar array will shut down and disconnect from the grid. This is so they are protected from any energy that may leak across the grid. For this reason, grid-connected solar needs the grid to be working to achieve that balance. If the grid is down, the solar system has no place to send that excess power.

Your solar PV system can also be configured with a battery backup system. The solar panels keep the batteries charged, and in the event of a power cut, the batteries power your home. A battery backup system works seamlessly with your solar array to provide your home with clean, quiet stored solar power during a blackout, day and night. Battery size depends on personal requirements. Most of our customers find that they don’t need to provide their entire house with power, just a number of appliances, such as lights and computers.

The system consists of:

• A solar inverter - to connect the solar photovoltaic (PV) panels.
• An inverter/charger - to convert battery power to 230V AC (grid power) and vice versa.
• Batteries - to store the energy when it’s generated, for use when it’s needed. Lead acid or lithium ion.
• Controls for monitoring and control of the system - to make a more efficient system and give you information on the distribution of energy.
• Cabling and switchgear - for efficient and safe operation

Typically a battery store of approximately 5kWh (~200 Ah 48VDC) usable storage might be required. AGM batteries are a good choice for low maintenance and safe installation in a house. Lithium Ion batteries offer 

optimum  performance and space savings

http://www.selectsolarinstallations.co.uk/installations/battery.html

Off Grid Battery & Charge Controller Best Practices

Off Grid Battery & Charge Controller Best Practices

Tips 8 - Tips on How to Properly Store Deep-Cycle Batteries

Get the facts on how to properly store deep-cycle batteries, the best storage locations and what maintenance procedures are important to perform while batteries are stored for long periods of time.

Battery Maintenance Video

Trojan Battery Company provides this short video explaining how to properly maintain flooded/vented lead-acid batteries.

Tips 4 - Expand Your Battery Charging "Know-How"

Learn important facts about battery charging as part of an effective battery maintenance program, including correct charging procedures, and rules to follow when charging.

Tips 3 - Deep-Cycle Flooded Battery Maintenance to Ensure Optimum Performance & Maximum Life

Learn proper safety techniques, cleaning methods, watering, equalization, how to avoid stratification and calculating specific gravity to maintain the health your deep-cycle batteries.

Tips 2 - Determining the Health of a Deep-Cycle Battery

Learn the importance of measuring the state of charge of deep-cycle batteries by evaluating open circuit voltage and calculating specific gravity of deep-cycle flooded batteries.

Tips 1 - Deep-Cycle Battery Technologies

Expand your deep-cycle battery knowledge with this video tutorial which reviews the various deep-cycle battery technologies available on the market today, and what to consider when selecting a battery for a particular application.

How to size battery banks for off-grid applications

This webinar will focus on sizing batteries for off-grid applications. The basics of battery capacity -- how it is defined, what affects it and what other de-rating factors need to be considered -- will be covered. Calculation of both DC and AC loads will be discussed and the role inverter power factor and inverter efficiency play in the calculation of battery amp-hour capacity will also be covered.

Tips 7 - Understanding Battery Capacity & Life Expectations

Learn more about battery capacity ratings, tips on achieving maximum capacity, the signs of aging batteries, and how depth of discharge measurements relate to overall battery life.

Tips 5 - Equalization is Key to Extending Battery Life and Performance

Learn how regularly equalizing deep-cycle batteries will help avoid and reverse the buildup of negative chemical effects such as stratification and sulfation.

أسباب تلف البطاريات

أسباب تلف البطاريات في اليمن :

نطلعكم اليوم على على شيء مهم عن الطاقة الشمسية.
هذا الجزء من المنظومة الشمسية هو أهم وأثمن شيء في المنظومة الشمسية،وبسبب قلة التوعية والمفاهيم الخاطئة المتداولة عنه تؤدي إلى تلفها سريعا . 
هذا الموضوع هو خاص عن بطاريات الطاقة الشمسية.
هذا الموضوع ممكن ان تطبقه وتفحص بطاريتك هل هي تعاني من سوء استخدام أو لا وبدون الحاجه إلى مهندس .
فقد وجت أنه سبب تلف أغلب البطاريات هو ليس خلل مصنعي أو غش من قبل التجار.
صدقونا بكل بساطه هو سوء استخدام من قبل المستهلكين.
إذا أخذت في عين الاعتبار كل الارشادات في هذا المقال سوف تجعل بطارية الطاقة الشمسة بكل انواعها تدوم معك لأكثر من سنتين .
للتوضيح فإنه تقريبا كل البطاريات وبكل أنوعها الموجودة في السوق هي حديثة التصنيع بسبب الطلب الهائل عليها.
إليكم هذا الأسباب التي تؤدي الى دمار البطاريات :

 السبب الأول هو عدم شحن البطارية جيدا وتفريغها جيدا (اي تفريغها لحد 11فولت )،فمثلا في أيام المنخفض الجوي أو الضباب تكون التعبئة للبطارية ضعيفة ويستمر سوء التعبئه لعدة أيام أو عدة أسابيع مما يؤدي إلى دخول البطارية حالة الأكسدة الزائدة فتتلف خلايا البطارية بسبب الأكسدة أو تقل كفاءة البطارية على نحو سيء.
لتجنب الوقوع في هذا الخطأ يجب الإقتصاد لأقصىحد في أيام الضباب أو المنخفضات الجوية، وجعل البطارية تتعبأ على الأقل 80% وقت النهار. 

 ثانيا :هو سحب التيار العالي من البطاريات وهذا أنا أسميه القاتل الخفي للبطاريات وخصوصا بطاريات الجل لأنه من عيوبها عند إعطاء تيار لحظي عالي يؤدي إلى تخفيض عمرها الافتراضي على نحو سئ جدا.
لذالك من لديه ثلاجة منزلية طولها متر ونصف يحتاج على الأقل بطاريتين أبو 100 أمبير لتشغيلها وفي وقت النهار ،
مع العلم أن بطاريات الجل صممت للتفريغ البطيء والعميق فهي لاتتحمل التفريغ السريع ،
أما بطاريات ال AGM فهي الأفضل من ناحية سرعة التفريغ .لكن عمرها أقل من بطاريات الجل (من ناحية عدد دورات التفريغ وعمقها).

 ثالثا: الشحن الزائد للبطارية (over charge)والذي يحدث في العادة بسسب توصيل البطاريات رأسا وبدون منظم الشحن أو بسبب أن المنظم يؤخر فصل الشحن عند امتلاء البطارية ،
مما يؤدي الى سخونة وفوران في البطارية يؤدي إلى انقاص عمرها الافتراضي .وقد يؤدي إلى تلفها في بعض الحالات.
ولتعرف أن البطارية دخلت حالة الشحن الزائد هو سماع فوران وارتفاع في درجة الحرارة عند لمسها، 
والحل لهذه المشكلة يحتاج الى انقاص جهد الفصل للمنظم عن 13.8 فولت الى جهد أقل ثم نراقب البطارية إلى ان تستقر درجة حرارة البطارية مثل درجة حرارة الجو المحيط بها.
يجب أن يعرف الجميع أن كل أنواع بطاريات الطاقة الشمسية تتأثر على نحو سيء عند ارتفاع درجة حرارتها وخصوصا بطاريات الجل .

 رابعا: الهبوط الحاد لجهد البطارية بسبب توصيل الأحمال عليها مباشرة وبدون منظم ,
لذلك يجب توصيل الإضاءة وشواحن التلفونات عبر خرج المنظم وليس من البطاريات رأسا . 
وقد يحصل الهبوط الحاد لجهد البطارية بسبب العاكس (الإنفرتر) لأن بعض الإنفرترات ممكن تعمل حتى جهد 10فولت .
لذلك عزيزي المستخدم يجب عليك مراقبة جهد البطارية من المنظم ويجب عليك عدم انقاص جهدها عن 11فولت مهما كانت الظروف .

#خامسا : عدم الصيانة الدورية للبطارية (سيتم انزال منشور على صفحتي في الفيس بوك عن طرق صيانة البطاريات لنظام 12ونظام 24فولت ومعلومات مهمة عن إصلاح البطاريات قريبا).

 سادسا: وضع البطاريات بشكل خاطئ وفي مكان خاطئ ,
الوضع الصحيح للبطارية هو أن تكون مستوية واحذر أن تكون بطاريتك في وضع مائل أو غير صحيح ،للتأكد من وضعية بطاريتك اكتب موديلها في جوجل وسوف يظهر لك وضعها السليم . 
أما بالنسبة للمكان فيجب وضع بطاريتك في مكان لايسخن بسسب الشمس وذا تهوئة جيدة . والأفضل أن تزيل الكرتون من البطارية بعد شرائها وتركيبها.

 سابعا : عند شراء البطارية وهي جديدة يجب شحنها لمدة لاتقل عن 5ساعات حيث أن هذا الإجراء يزيد من العمر الإفتراضي للبطارية.

 ثامنا: يجب أن تكون الألواح مكافئة لسعة البطارية فمثلا البطارية سعة 100أمبير تحتاج 200الى 300 وات من الألواح .

تاسعا: احذروا من التيار العالي لشحن البطارية فعندما تأخذ بطاريتك لصاحب البطاريات كي يشحنها فأنه يقوم في العادة بشحنها بتيار عالي يؤدي الى انقاص عمرها الإفتراضي بشكل كبير ،وأيضا الشواحن التي تعمل بالكهرباء يجب ضبط تيار الشحن بما يتناسب مع سعة البطارية.
فمثلا البطارية أبو 100امبير أعلى تيار شحن لها هو 20 أمبير كحد أقصى وكلما كان تيار الشحن أقل كان أفضل وصحي للبطارية.
بشكل عام ممكن القول أنه يجب أن لايزيد تيار الشحن عن 20%من سعة البطاريات.

#عاشرا :بعض البطاريات تعاني من الإنتفاخ فيجب التأكد من أن البطارية لاتسخن أثناء الشحن لأن السخونه تؤدي إلى تمدد البلاستيك الحاوي للمكونات الأساسية للبطارية وهناك سبب آخر لإنتفاخ البطارية هو تسدد الثقوب الموجوده في أغطية البطاريات حيث أن غاز الهيدروجين ينبعث وبكميات قليية من بطاريات الطاقة الشمسية ويخرج عبر ثقوب التهوئة الموجودة في البطاريات.

ملاحظات :
#يجب أن يعرف الجميع أن كل بطاريات الطاقه الشمسية عمرها الافتراضي لا يقل عن سنتين وممكن أن يصل إلى ثلاث سنوات أو أكثر بشرط استخدامها بشكل سليم وبالطريقة المثلى .
#تتميز بطاريات الطاقة الشمسية عن بطاريات الأسيت أن دورة التفريغ فيها قد تصل الى 70%من سعة البطارية بينما بطاريات الأسيت فإن دورة التفريغ فيها لاتتجاوز 40%.
#من الأفضل للبطارية أن تبقى مشحونة مش ضروري ما تنام إلا وقد كملتها.
#يحدد العمر الإفتراضي للبطاريات بالدورات (cycles)وفي الأغلب يكون بين 400الى 1200دورة ،(انظر إلى الصورة المرفقة للتوضيح)
#وتحسب الدوره للبطارية عندما يتم تفريغها من 13فولت إلى 11فولت .
فمثلا بطارية لونج ممكن تعمل1000دوره إي مايعادل 3سنوات إذا تم تفريعها من 13 الى 12فولت
وستعمل 600 دوره اذا تم تفريغها من 13 الى 11،5 فولت
وستعمل 400 دوره إذا تم تفريغها من 13إلى 11 فولت
وستعمل 200 دوره إذا تم تفريغها لحد،10.5 فولت
وستعمل 50 دوره اذا تم تفريغها لحد 10 فولت
وستعمل لمدة اسبوع إذا تم تفريغها لأقل من 10فولت.
وقس على ذلك بقية البطاريات الخاصة بالطاقة الشمسية مع العلم أنه بعض البطاريات قد تتحمل سوء الإستخدام والإنخفاض الحاد في فولتيتها ولكن في الأخير تتلف وبسرعة .
#يجب أن يتعلم الجميع الإقتصاد قدر المستطاع عند استخدام الطاقة الشمسية وذلك للحفاظ على أهم مكون من مكوناتها وهو البطارية،

#كلمة أخيره عن البطاريات
البطارية هي عبارة عن عالم من التفاعلات الكيميائية المتزنة ويجب أن تبقى هذه التفاعلات في حالة اتزان وبتطبيقك للتعليمات في هذا المنشور ومشاركته للآخرين بهدف التوعية ستساهم في حل مشكلة يعاني منها الكثير من الناس .

اعداد م / عبدالعزيز الهتاري
مهندس مختصص في الطاقة الشمسية وطاقة الرياح

https://www.facebook.com/photo.php?fbid=612672085573015&set=a.115146925325536.19366.100004906861806&type=3&theater

اعراض تلف البطاريات

اعراض تلف البطاريات

1. حهد البطارية عالي بصورة زائفة:
   عند تخزين البطاريات لفترة طويلة دون اي شحن او تفريغ, تتكون بلورات من كبريتات الرصاص علي الفطب الموجب للبطارية.
   هذه الظاهرة معروفة في الأنجليزية بالSulfation
   بلورات كبريتات الرصاص تتسبب في قراءة كبيرة و زائفة لجهد البطارية.
   هذا الجهد الزائف سرعان ما ينخفض الي القيمة الحقيقية عندما يتم تفريغ اي شحنة صغيرة من البطارية
   كما انه يمنع شحن البطارية بواسطة منظم الشحن الذي يقراء الفيمة الزائفة للجهد.
   فمثلآ بطارية ذات جهد 12 فولت عند قياس الجهد نجده 13.5 فولت رغم كونها فارغة.
   فلأ يتم اي شحن للبطارية مهما تم تركها لمدة طويلة علي منظم الشحن.
   بمجرد سحب اي شحنة صغيرة من البطارية نجد ان الجهد يظهر قيمته الحقيقية و ينخفض الي 10 فولت مثلأ خلال دقائق معدودة فيقوم منظم الشحن بفصل البطارية عن النظام.
   و عند محاولة توصيل البطارية مرة اخري بمنظم الشحن, يرتفع الجهد مرة اخري في دقائق معدودة الي القيمة الزائفة فلأ يتم اي شحنّ!
   هناك بعض الوسائل التي يمكن من خلألها أذابة بلورات كبريتات الرصاص لأعادة هذه البطارية التالفة الي الحياة.
   يتضمن هذا الأصلاح شحن البطارية بجهد اعلي 30% ليكون 16 فولت مثلأ, و يتم ذلك في شاحن البطاريات التقليدي يدوي لمدة يوم او يومين
2. إذا كان جهد البطارية 0 فولت ، فهذا يعني ان حدث بها ماس كهربائي و اصبحت غير صالحة للأستخدام
3. إذا كانت البطارية لا يمكن أن تصل إلى أعلى من 10.5 فولت ، فهذا يعني ان بها خلايا ميتة.

اخطاء شائعة في استخدام بطاريات الطاقة الشمسية

اخطاء شائعة في استخدام بطاريات الطاقة الشمسية

1. توصيل لمبات الاضاﺀة مباشرة او المودم وشاحنات الهواتف بالبطاريات خارج اطار الانفرتر.
   و لكن الانفرتر اساسا يقوم بقطع الكهرباﺀ حينما تصل سعة البطارية الى 30% من سعتها الاجماليه لحمايتها.
   بينما التوصيل المباشر يستهلك سعة البطارية حتى النهاية مما يقلل من عمرها الأفتراضي
2. تحميل البطارية احمال كبيرة تقوم بتفريغها في وقت قصير جدا.
   مثلا بطارية 200 امبير ساعه يتم استخدامها في تكييف قدرته 1200 وات فيتم سحب: 1200/12 = 100 امبير دفعة واحدة في ساعة واحدة فقط
   هذا التفريغ الكبير يسبب اهلاك للبطارية او ضرر جسيم بها
3. استخدام منظم شحن يعطي تيار كبير في شحن بطاريه صغيرة بسرعة كبيرة.
   مثلأ منظم شحن يعطي تيار 60 امبير يشحن بطارية واحدة صغيرة قدرتها 50 امبير في اقل من ساعة
   هذا الشحن السريع يتلف البطارية سريعا و لذلك يجب استخدام بطاريات سعتها مناسبة مع قدرة منظم الشحن.
   و من المتعارف عليه انه يجب ان لأ يزيد تيار الشحن عن 12% امبير بنك البطاريات, ليتم بذلك شحن البطاريات في مدة لا تقل عن 8 ساعات باي حال من الأحوال

Choosing a Battery-Based Inverter By Justine Sanchez

A residential battery-based inverter has a primary task of accepting DC electricity and changing it into standard, household AC electricity. This seems simple enough, but wading through the inverter specifications can be overwhelming if you don’t understand what they mean and how they pertain to your system.

Your system may have other requirements (such as battery charging from an engine generator or the grid), and figuring out which features will be advantageous often depends on the system type and specifics. With no access to utility power, an off-grid system has to supply all of the electricity at all times. A grid-tied battery backup system has access to utility power, can use the inverter to export excess electricity back to the grid, and usually supplies electricity only to specific “critical” loads during a utility outage. These are some of the differences that make certain inverter features desirable in one system type but not necessarily in the other. As you go through the specification descriptions, you will see how these differences influence the inverter selection process.

This guide includes a specifications table for available battery-based, sine-wave inverters that are listed to the Underwriters Laboratories 1741 standard and commonly used in residential applications (2 to 8 kW). The compiled data is from manufacturers and their specifications sheets.

The Specs

Off-Grid, Grid-Tied, or Both tells us what system type(s) this inverter is built for.

Rated Continuous Output Power represents the inverter’s capacity. For example, a 2,000 W inverter is rated to supply 2 kW of AC power continuously. In an off-grid system, this value determines the total wattage limit of AC loads that can be run simultaneously. You must specify an inverter with an output power rating large enough to handle all of your simultaneous AC loads.

Let’s say we want to power the following at the same time:

• a 1,400 W microwave
• six 15 W lights
• a 100 W refrigerator
• a 120 W TV

In this case, an inverter with a continuous output power rating exceeding 1,710 W would suffice (1,400 + 90 + 100 + 120). Surge ratings are discussed separately.

For grid-tied battery-based inverters, the power rating is examined under two scenarios—when the grid is available and when there is an outage. When the grid is up, the inverter’s job is to convert all available DC power from the renewable energy system to AC, which is used in the home. If the array output exceeds household demand, the excess is sent to the utility. The inverter capacity must be large enough to accommodate the RE system size. For instance, an inverter for a 4,000 W PV array will generally be sized at that same power rating. (However, because climate factors such as warm temperatures will limit PV array output, the array-to-inverter ratio may vary.)

When the utility is down, the inverter’s job is to supply power to all the AC loads connected to it. Most of these systems include a “critical load subpanel” so that not all of a home’s loads have to be energized, which keeps battery and system costs down. The inverter capacity must be large enough to meet the total requirement of all connected AC loads that might be run simultaneously, and large enough to handle the RE output. (See “Sizing a Battery-Based Inverter” in the Circuit: Methods in this issue.)

Nominal Battery Voltage dictates the battery bank configuration. Only a few inverters (such as those from Exeltech) can accommodate multiple battery bank voltages. Most household-sized inverters require either 24 or 48 V battery banks. There are a few 12 V inverters on our list, but these are usually for smaller systems (think cabin-sized) that serve only a few AC loads.

AC Output Voltage has been limited to 120 VAC for a single inverter until the last few years. Now, several inverters have split-phase 120/240 VAC to power both standard 120 VAC loads and 240 VAC loads (such as a well pump). These inverters also have battery chargers to charge the battery bank using both legs of a 240 VAC generator. This saves generator run time and avoids having to include a 120/240 step-up/down autotransformer. Split-phase inverters also negate problems with wiring a single inverter to a load center that has multi-wire branch circuits, since this can possibly overload the neutral conductor. Additionally, several inverters on our list can also be connected in groups of three to supply three-phase 208 VAC output, commonly used in small commercial systems. (To see which models have this functionality, see the “Stackability” column in the table and look for “3Ph.”)

Peak Surge ratings reflect the inverter’s capability to supply significantly more than its continuous power rating for short periods of time. Certain appliances (i.e., those that have motors, like washing machines, refrigerators, and well pumps) will briefly draw more power upon initial startup. To find the surge requirement for a particular appliance, check the appliance spec sheet for the “start amps,” or contact the appliance manufacturer. Alternatively, you can measure it with a recording clamp-on ammeter.

Stackability is the capability to connect multiple inverters together to create 120/240 VAC output (series stacking) or increase output current (parallel stacking). Historically, the ability to series stack was handy for systems that needed to power 240 VAC loads, using inverters with 120 VAC-only output. Now that more split-phase inverters are available, stacking is usually done to increase inverter output capacity (amps). Stacked inverters can be programmed to activate only if needed so that when there is low power demand, standby losses are reduced (see “No-Load Draw”).

Peak Efficiency is the ratio of AC power out of the inverter to power in from the DC power source. The higher the efficiency, the less energy that is wasted in the inversion. Actual operating efficiency will vary depending on how much power is being pulled through the inverter, so inverter efficiency curves can be more helpful than the peak efficiency specification, and are often available in inverter manuals. On-grid systems spend most of their time processing RE-generated power to send to the home/grid, so high efficiency at the RE system’s power output rating is best. Since off-grid systems can spend much of their time requiring significantly lower power (when only a few loads are running), consider an inverter that has high efficiency at lower power output.

No-Load Draw (aka “Idle,” “Standby,” or “Tare” Loss) tells how many watts each inverter consumes simply by being “on.” This power needs to be accounted for when performing a load analysis for an off-grid system. Multiply the no-load draw by 24 hours to calculate the daily energy (watt-hours) consumed by the inverter.

Search Power ratings reflect the energy-saving “search” or “sleep” mode available in most off-grid inverters. This mode allows the inverter to nearly shut off during times of no-load draw. While the inverter still consumes some power to monitor household loads, the search power consumption is commonly about 75% less than the no-load consumption. Depending on the inverter “wake-up” wattage threshold, there may be some small AC loads that will no longer work if nothing else is turned on. Small, always-on AC loads (security systems, clocks, answering machines, etc.) can keep the inverter awake, consuming energy all of the time. For small loads, one tactic that can work is to shift to a consumer battery (like AA rechargeable) counterpart. Another tactic is to include a small, always-on inverter that is dedicated to those household appliances.

Integrated Battery Charger/Maximum DC Amps—Most of the inverters in the table include battery chargers that work on an AC power source (see the “Integrated Battery Charger” sidebar). The battery charger has a maximum DC current rating that will limit how much from the available charging source can be used. While the generator may be adequately sized, a lower battery charger limit can increase generator run time. One strategy is to install multiple inverters/chargers, which increases battery charger capacity. Ideally, the generator will be sized according to charger capability (see “Engine Generator Basics” in HP131).

Generator Start enables inverters to remotely start and stop a generator. Users can select a low battery voltage value that triggers the inverter to initiate a generator start and run sequence to charge the batteries. Other parameters can also be set to run the generator during times of high power consumption and/or during specific times of the day. While this feature can be handy, there are drawbacks (see “Automatic Generator Start” sidebar).

Dual AC Inputs allow users to use more than one AC power source, such as the grid and a generator, for battery charging. This is useful in grid-tied systems with battery backup, since it allows charging batteries from the grid when it is available and from an engine generator during times of utility outages (and low RE-system output), offering another source of backup power.

Remote Display is useful for keeping tabs on the system from a convenient location (such as the kitchen). These displays usually include user buttons to turn the inverter on and off, and to adjust programmed settings.

Prepackaged with Balance of System Equipment can be a time-saver when it comes to installing a battery-based inverter, since these systems have many components that need to be wired and located in the vicinity of the inverter and battery bank. These additional components are required in battery-based systems because there are multiple power sources (such as a PV array, batteries, generator, and the utility grid), and it is required to have disconnects and overcurrent protection between each system component and each power source. Other components can include charge controllers, meters (and shunts), ground-fault protection devices, inverter bypass assemblies, and communications hubs. Additionally, all of these components need a backplate to be mounted on and neatly fitted and wired together, further increasing the time and hassle savings offered by optional prepackaged power-panel assemblies.

Access

Justine Sanchez is a Home Power technical editor and an instructor for Solar Energy International. She is certified by ISPQ as a PV Affiliated Master Trainer.

http://www.homepower.com/articles/solar-electricity/equipment-products/choosing-battery-based-inverter?v=print

Battery Voltage Choice

In a stand-alone PV system with direct coupling to the user (without inverter), the battery voltage determines the distribution voltage. As now many DC appliances can be found as well in 24V as in 12V, this choice should be made according to system and/or appliance power, as well as the extension of the planned distribution grid to minimize the ohmic wiring losses.

This choice should be done from the early planning of an installation, since the existing appliance voltage usually cannot be changed, and voltage translators will be expensive and not 100% efficient.

The rated distribution values could be chosen according to the following criteria  (inverter supposed directly connected on the battery pack):

12V: little systems for lighting and TV:

 Appliance max power        < 300 W

 Corresponding current        25 A

 Inverter : about        <  1 kW

24V: medium size, household with fridge and little appliances, or wiring extension to more than 10 m.

Appliance max power        < 1000 W

Corresponding current        42 A

Inverter : about        <  5 kW

48V: special industrial or agricultural use

Appliance max power        < 3 kW

Corresponding current        62 A

Inverter : about        <  15 kW

Higher powers require either high DC voltages (special appliances) or AC feeding through inverter.

NB: In a battery pack, when a cell is weaker than the other ones, it will become discharged earlier. As all the cells are connected in series, i.e. with the same current,it may encounter deep discharges, or even reverse polarization (the forced current may reverse the polarity, like for the Hot-spot in a PV array). This will still damage further this bad cell. In the same way, during charging, as the capacity is lowered, the overcharging conditions will produce Gassing before the other cells, leading to loss of electrolyte.

Therefore in high voltage battery packs, in absence of a careful maintenance or compensating strategies, the risk of failure is strongly increased.

http://files.pvsyst.com/help/index.html

قياس مستوى شحن البطاريات والأمبير للألواح الشمسية بالملتيميتر

قياس مستوى شحن البطاريات والأمبير للألواح الشمسية بالملتيميتر

 

الكثير يتسائل كيف يمكن قياس مستوى طاقة البطاريات أياً كان نوعها وحجمها بجهاز الملتيميتر وكذلك قياس شدة التيار للألواح الشمسية "الأمبير" باستخدام نفس الجهاز "Multimeter"؟
سأشرح لكم اليوم هذه الطريقة باختصار بخلاف شروحات متخصصي الهندسة الكهربائية الذين يأخذون هذه القياسات بدقة عالية جداً باستخدام جداول وطرق معقدة أنت في غنى عنها أصلاً.

أولاً قياس مستوى شحن البطارية

1- أول شيء يجب التأكد منه هو ترتيب أسلاك القياس في جهاز الملتيميتر، يجب أن يكون السلك الأحمر في مدخل الفولت (V)  وكذلك السلك الأسود في مدخل الـ COM ويجب أن تركز معي هنا للحظة، حتى وإن كنت لا تمتلك ألوان الأسلاك أو أن جهازك تستخدم فيه أسلاك عادية يجب أن يكون السلك الذي سوف تقوم بتوصيله في مدخل الـ V  للقطب الموجب و الآخر في مدخل الـ COM للقطب السالب.

2- ثاني شيء يجب التأكد منه قبل عملية القياس هو توجيه مؤشر دائرة القياس إلى الفولتية الساكنة كما هو موضح في الصورة بالأسفل، لماذا عند الرقم 20 بالذات، ببساطة لأن البطارية التي سوف أقوم بقياسها ذات فولتية 12 فولت أي بطارية سيارة، وللعلم البطاريات الأكثر استخداماً ستكون بين هذا الرقم حتى بطاريات المصابيح وبطاريات الهواتف واللابتوب، هناك نظام بطاريات كبيرة جداً تستخدم وحدات 24 فولت فما فوق وهذا سوف تعرفه من البائع مباشرة عند شرائك لهذه البطارية، هذه المعلومة تأتي غالباً مكتوبة على البطارية.

3- في هذه الخطوة سوف تقوم مباشرة كما ذكرنا بوضع السلك الأحمر في القطب الموجب والسلك الأسود في القطب السالب، وهنا سوف ترى قيمة الفولتية على شاشة جهاز القياس. 

الآن هذه القيمة تدلك على

القيمة تدلك على مستوى شحن البطارية لديك، لكن كيف تعرف أنها مشحونة أم فارغة؟ ببساطة تامةوباختصار تام مثلاً إذا كانت بطاريتك نظام 12 فولت كما بطاريات السيارات أو غيرها فهنا سوف تتأكد من حجم الأمبير للبطارية أي كم أمبير البطارية مثلاً هذه البطارية التي أستخدمها هي 70 أمبير وعندما تكون مشحونة تكون قراءة جهاز القياس عند 13.4 فولت فإذا كانت القراءة 13.4 أو 13.6 فهنا البطارية تكون مشحونة، وإذا كانت مثلاً  قراءة الجهاز عند 13 فولت فهنا أقول أن البطارية 70% تقديرياً، وإذا قلت القيمة قلت نسبة مستوى الشحن حتى تصل هذه القيمة إلى 12 فولت فهنا أقول أن مستوى شحن البطارية وصل إلى 30% تقديرياً...وهكذا.

وإذا كان لديك بطارية هاتف مثلاً وأغلبها تكون من نوع 3.7 فولت فهنا عندما تكون قراءة الجهاز 4.5 أو 5 فولت فأقول أن البطارية مشحونة 100% وإذا قلت القيمة قلت النسبة، حتى تصل قيمة قراءة الجهاز إلى 3.7 فأقول أن البطارية أصحبت على الحافة أقل من نصف مستوى الشحن...وقس على ذلك جميع البطاريات....هذا ببساطة تامة دون أن تدخل نفسك بأرقام وجداول أنت في غنى عنها أصلاً.

ثانياً قياس مستوى أمبيرية ألواح الطاقة الشمسية

1-ستتأكد من ترتيب أسلاك القياس في الجهاز وسوف تضع السلك الأسود في مكانه دائماً داخل منفذ الـ COM وكذلك السلك في منفذ الـ 20A ((مع إهمال الألواح الصغيرة جداً والتي تستخدم منفذ mA)). لأن أغلب ألواح الطاقة الشمسية المستخدمة هي أكثر من 1 وات إلى 100 وات إلى 200 وات وهي تستخدم منفذ 20A.

2- قم بتحريك عجلة دائرة القياس إلى مؤشر 20m،

3- بعدها مباشرة قم بتوصيل السلك الأحمر مع سلك اللوح الموجب والسلك الأسود مع سلك اللوح السالب وانظر مباشرة إلى شاشة قياس الجهاز وهنا سوف يعطيك قيمة الطاقة التي يدخلها اللوح الشمسي، فإذا أعطاك قيمة 6 فهذا يعني أن اللوح يدخل حالياً مقدار 6 أمبير وإذا كان 12 فهذا يعني أنه يدخل 12 أمبير وإذا كانت القيمة 1 فهذا يعني أنه يدخل أكثر من 20 أمبير.

هذا كل مافي الأمر.

ملاحظة أخيرة: لايمكنك مطلقاً قياس أمبيرية البطارية مباشرة باستخدام طريقة قياس الألواح لأنه قد يتسبب في تلف جهاز القياس فلو قمت باستخدام طريقة قياس الألواح في قياس البطارية هنا سوف يتفق طاقة أكثر من قدرة الجهاز، لذلك يتم قياس مستوى شحن البطارية باستخدام الفولت فقط وليس باستخدام الأمبير.

http://www.shortinf.com/2015/12/Battery-solar-panels-measure.html