مبدأ عمل MPPT الكهروضوئية

مبدأ عمل MPPT الكهروضوئية بسيط بما فيه الكفاية. إنه يعمل عن طريق حساب متوسط قيمة الطاقة الكهروضوئية بحيث تكون الاستجابة أقل عندما يكون النظام أقل من powerpoint الأمثل. 

وبالمثل ، سيتطلب نظام تتبع نقطة الطاقة القصوى جهاز تتبع عالي السرعة لمواكبة التغييرات في الإشعاع. نقطة الطاقة القصوى هي دالة للإشعاع الكلي للوحدة الكهروضوئية والجهد الناتج.

مبدأ العمل لوحدة التحكم MPPT هو تتبع التيار الأمثل لتحقيق أقصى قدر من نقل الطاقة. المقاومة الداخلية للوحة الكهروضوئية عالية ، وعندما تكون ذات دائرة قصر ، فإنها توفر طاقة صفرية. 

نظرًا لأن اللوحة الكهروضوئية تتمتع بمقاومة عالية ، فمن الطبيعي أن تفقد الطاقة عند عدم وجود حمل ، مما يجعل من الضروري أن يكون لديك وحدة تحكم MPPT مناسبة. سوف تقوم وحدة التحكم MPPT بتتبع التيار الصحيح لنقل الطاقة القصوى ، بناءً على عدد من العوامل ، بما في ذلك مقدار التشبع ، جهد الحمل ، ومقاومة اللوحة الكهروضوئية.

إذا كنت تريد معرفة المزيد عن مبدأ عمل MPPT الكهروضوئية ، فاستمر في قراءة هذا المقال. 

ما هو MPPT الكهروضوئية؟

إذا كنت تتساءل عن ماهية MPPT ، فأنت لست وحدك. تمتلك جميع أنظمة الطاقة الشمسية تقريبًا نظامًا واحدًا ، وتتحسن التكنولوجيا التي تقف وراءه طوال الوقت. يساعد MPPT في الحفاظ على تشغيل صفيفك بأعلى أداء. تعمل التقنية من خلال المراقبة المستمرة للجهد والتيار للمصفوفة لدفع العاكس إلى أقصى طاقة خرج له. في كثير من الحالات ، تكون MPPT المزدوجة أكثر فعالية من واحدة.

تعمل هذه العملية بشكل مشابه للطريقة التي يغير بها ناقل الحركة في السيارة نسبة السرعة وعزم الدوران. في حالة السرعة المنخفضة ، تبطئ السيارة وتزيد من عزم الدوران. ينطبق نفس المبدأ على الألواح الشمسية. يقوم MPPT بضبط نسبة الجهد إلى البطارية بحيث يتم تحويل الجهد الكهروضوئي الزائد إلى تيار. 

مبدأ العمل فيه

لنفترض أنك تتساءل ، "كيف يعمل نظام MPPT الكهروضوئي" ، فقد وصلت إلى المكان الصحيح. يرمز MPPT إلى Maximum Power Point Tracking ، ويقوم بتشغيل الوحدات الكهروضوئية لاستخراج أكبر قدر ممكن من الطاقة منها. يقوم MPPT بذلك عن طريق تغيير نقطة التشغيل الكهربائية لكل وحدة ، وبالتالي زيادة تيار شحن البطارية وزيادة خرج الطاقة. تعمل MPPT جنبًا إلى جنب مع أنظمة التتبع الميكانيكية ، ولكنها ليست مطلوبة لكل منها.

يتوافق جهد التشغيل للوحة الكهروضوئية مع الجهد الذي تتلقاه من الشمس. في الأنظمة على مستوى الوحدة النمطية ، يتم توصيل إلكترونيات الطاقة بلوحة واحدة ، بينما يتم توصيل الأجهزة على مستوى السلسلة بسلسلة أو مصفوفة. يستخدم الجهاز على مستوى الوحدة جهد التشغيل الخاص به ، بينما يستخدم جهاز مستوى المصفوفة الجهد الكلي لجميع اللوحات في السلسلة أو المصفوفة. في كلتا الحالتين ، هناك حاجة إلى سرعة تتبع أعلى لتجنب تأثيرات الضوضاء والرياح.

تسمح وحدة التحكم بالشحن MPPT لصفيف PV بإنتاج 100% من قوتها. باستخدام جهاز التحكم بالشحن التقليدي ، يتم إجبار جهد المصفوفة الكهروضوئية على مطابقة جهد البطارية ، مما يؤدي إلى انخفاض في خرج الطاقة. تقوم وحدة التحكم في الشحن MPPT بضبط الجهد باستمرار لضمان أقصى خرج للطاقة. في نظام الألواح الشمسية النموذجي ، ينخفض الحد الأقصى لجهد نقطة الطاقة وجهد الدائرة المفتوحة مع زيادة درجة الحرارة بينما يظل التيار ثابتًا.

تعد دائرة MPPT ضرورية للتشغيل السليم للوحدات الشمسية. بدونها ، ستفشل MPPT في توفير أقصى طاقة ذروة. تم تصميم دائرة MPPT لتعويض هذه العوامل عن طريق ضبط مقاومة العاكس والحمل.

MPPT عبارة عن وحدة تحكم ذكية تراقب جهد الألواح الشمسية وتزيد من كمية الطاقة التي يمكن أن تولدها الألواح. يسمح للخلايا الشمسية بتحقيق أقصى إنتاج لها في ظل ظروف محددة. نتيجة لذلك ، تساعد MPPT الأنظمة الشمسية على إنتاج المزيد من الكهرباء وفي نفس الوقت تحسين كفاءة الشحن. ونظرًا لأن MPPT يمكنها زيادة إنتاج البطارية ، فمن المهم مراعاة تكلفتها بالإضافة إلى فوائدها.