بطاريةوقد تم استخدام العبوات لأكثر من 150 عامًا، ويتم اليوم استخدام تقنية بطاريات الرصاص الحمضية الأصلية القابلة لإعادة الشحن.حقق شحن البطاريات بعض التقدم نحو كونه أكثر صداقة للبيئة، وتعد الطاقة الشمسية إحدى أكثر الطرق استدامة لإعادة شحن البطاريات.
يمكن الاستفادة من الألواح الشمسيةشحن البطاريات، على الرغم من أنه في معظم الحالات، لا يمكن توصيل البطارية مباشرة باللوحة الشمسية.غالبًا ما تكون وحدة التحكم في الشحن مطلوبة لحماية البطارية عن طريق تغيير خرج الجهد الكهربي للوحة إلى جهد مناسب لشحن البطارية.
ستتناول هذه المقالة العديد من أنواع البطاريات والخلايا الشمسية المستخدمة في عالم اليوم المهتم بالطاقة.
هل تقوم الألواح الشمسية بشحن البطاريات مباشرة؟
يمكن توصيل بطارية السيارة بقوة 12 فولت مباشرة بلوحة الطاقة الشمسية، لكن يجب التحقق منها إذا كانت قوتها تتجاوز 5 واط.يجب ربط الألواح الشمسية ذات معدل طاقة يزيد عن 5 واط بالبطارية من خلال شاحن شمسي لتجنب الشحن الزائد.
من خلال خبرتي، نادرًا ما تصمد النظرية في اختبار العالم الحقيقي، لذلك سأقوم بتوصيل لوحة شمسية مباشرة ببطارية الرصاص الحمضية المستنفدة جزئيًا، وقياس الجهد والتيار باستخدام وحدة تحكم الشحن التي تعمل بالطاقة الشمسية.انتقل مباشرة إلى نتائج الاختبار.
قبل ذلك، سأراجع بعض النظريات - من الجيد أن نتعلمها لأنها توضح الأمور!
شحن البطارية باللوحة الشمسية بدون وحدة تحكم
في معظم الظروف، يمكن شحن البطاريات مباشرة من الألواح الشمسية.
يتضمن شحن البطارية استخدام وحدة التحكم بالشحن، والتي تعمل على تحويل جهد الخلايا الشمسية إلى جهد مناسب للبطارية التي يتم شحنها.كما أنه يحافظ على البطارية من الشحن الزائد.
يتم تصنيف وحدات التحكم في الشحن بالطاقة الشمسية إلى نوعين: تلك التي تحتوي على تتبع MPP (MPPT) وتلك التي لا تحتوي على ذلك.تعد Mppt أكثر اقتصادا من وحدات التحكم غير MPPT، ومع ذلك فإن كلا النوعين سوف ينجزان المهمة.
خلايا الرصاص الحمضية هي الشكل الأكثر استخدامًا للبطاريات في أنظمة الطاقة الشمسية.لكن،بطاريات الليثيوم أيونويمكن أيضا أن تستخدم.
نظرًا لأن جهد خلايا الرصاص الحمضية يتراوح عادة بين 12 و24 فولت، فيجب شحنها بواسطة لوحة شمسية بجهد خرج يبلغ ثمانية عشر فولتًا أو أكثر.
ونظرًا لأن بطاريات السيارات تبلغ قيمتها عادةً 12 فولت، فإن كل ما هو مطلوب لشحنها هو لوحة شمسية بجهد 12 فولت.تنتج معظم الألواح الشمسية ما يقرب من 18 فولتًا، وهو ما يكفي لإعادة شحن معظم خلايا حمض الرصاص.ومع ذلك، تقدم بعض اللوحات خرجًا أكبر، بما في ذلك 24 فولت.
لتجنب تعرض البطارية للضرر بسبب الشحن الزائد، يجب عليك استخدام وحدة تحكم الشحن ذات عرض النبض (PWM) في هذه الحالة.
تعمل وحدات التحكم PWM على منع الشحن الزائد عن طريق تقليل طول الساعات التي ترسل فيها الخلية الشمسية الكهرباء إلى البطارية.
كم من الوقت يستغرق شحن بطارية 12 فولت بلوحة شمسية بقدرة 100 واط؟
قد يكون من الصعب تقدير الوقت الدقيق اللازم لشحن بطارية 12 فولت بلوحة شمسية بقدرة 100 واط.هناك عدة متغيرات تؤثر على كفاءة الشحن، وتأكد من أن اللوحة الشمسية مصنوعة من مواد عالية الجودة.من المهم أن تتذكر أن كفاءة الألواح الشمسية الخاصة بك سوف تتأثر بكمية أشعة الشمس المباشرة التي تتلقاها.بعد ذلك، ستؤثر فعالية ومتانة وحدة التحكم في الشحن على مدى سرعة شحن البطارية.
ستنتج اللوحة الشمسية بقدرة 100 واط خرج طاقة معدلًا يبلغ حوالي 85 واط في ضوء الشمس المباشر لأن معظم وحدات التحكم بالشحن تتمتع بمعدل كفاءة يبلغ حوالي 85%.سيكون تيار الخرج لوحدة التحكم بالشحن 85 وات/12 فولت، أو 7.08 أمبير تقريبًا، إذا افترضنا أن خرج وحدة التحكم بالشحن هو 12 فولت.ونتيجة لذلك، سيستغرق الأمر 100 أمبير/ 7.08 أمبير، أو ما يقرب من 14 ساعة، لشحن بطارية 100 أمبير 12 فولت بالكامل.
على الرغم من أن الأمر قد يبدو طويلاً، ضع في اعتبارك أن هناك لوحة شمسية واحدة فقط وأن البطارية التي تقوم بشحنها قد استنفدت بالكامل بالفعل.غالبًا ما تستخدم العديد من الألواح الشمسية، ولن يتم تفريغ بطاريتك بالكامل في البداية.الشيء الأكثر أهمية هو وضع الألواح الشمسية الخاصة بك في أكبر مكان ممكن وجعلها تشحن بطارياتك بشكل متكرر، حتى لا تنفد الطاقة منها.
الاحتياطات التي يجب عليك اتخاذها
يمكنك زيادة إنتاج الطاقة الشمسية بعدة طرق.استخدم الطاقة الناتجة عن شحن البطاريات أثناء النهار لتشغيل أجهزتك ليلاً.للحصول على أفضل أداء للبطارية، اتبع هذه التعليمات.
وستنخفض القدرة على توليد الكهرباء.من الأفضل تنظيف زجاج الألواح الشمسية كل ساعتين إلى ثلاث ساعات لإزالة الغبار خلال النهار.امسح الزجاج بقطعة قماش قطنية ناعمة.لا تستخدم أبدًا يديك العارية للاتصال باللوحة الشمسية.لتجنب التعرض للحرق، قم بارتداء قفازات استعادة الحرارة.
وبما أن النحاس موصل جيد، فإن نقل الطاقة من النقطة أ إلى النقطة ب يتطلب ضغطًا أقل على الكهرباء.بالإضافة إلى ذلك، يتم نقل الطاقة إلىبطاريةعلى نحو فعال، وتوفير قدر أكبر من الطاقة للتخزين.
تعتبر الألواح الشمسية طريقة عملية للغاية لتوليد الكهرباء لمجموعة متنوعة من الاحتياجات.من المحتمل أن يكون النظام الكهربائي الشمسي أقل تكلفة ويوفر الطاقة لمدة تصل إلى ثلاثة عقود إذا تمت صيانته بشكل صحيح.
وقت النشر: 10 أغسطس 2022