أحد الجوانب المهمة جدًا لأي نظام طاقة متجدد منزلي هو جهاز التحكم بالشحن. يتم توصيل وحدات التحكم بالشحن في نظام توربينات الرياح بين مصدر توليد الطاقة (مثل توربينات الرياح أو الألواح الشمسية) ونظام تخزين الكهرباء، وعادةً ما تكون بطارية كيميائية مثل بطاريات أيونات الليثيوم. تقوم وحدة التحكم بالشحن بمراقبة مستويات الجهد للكهرباء المتدفقة إلى البطارية والتحكم فيها لضمان عدم تحميل البطارية بشكل زائد. في حالة توليد الكهرباء الزائدة، يتم تبديد الشحنة من خلال مكون تفريغ مثل عنصر التسخين أو المقاوم الكهربائي. بشكل عام، يضمن هذا الجهاز إدارة الكهرباء المولدة بفعالية وكفاءة وأمان ويمنع توربينات الرياح الخاصة بك من إتلاف أنظمة تخزين البطارية الخاصة بك.
أنواع وحدات التحكم بالشحن
هناك بضعة أنواع مختلفة من وحدات التحكم بالشحن شائعة الاستخدام في البيئات المنزلية، ولكل منها فوائدها وعيوبها:
وحدة تحكم التحويلة: هذا هو النوع الأساسي من وحدات التحكم. يتم تشغيل وحدة التحكم عندما يمكن شحن البطاريات وإيقاف تشغيلها عندما تكون البطاريات ممتلئة. إن بساطة هذا الجهاز تجعله الخيار الأرخص ولكن على حساب كون النظام غير فعال للغاية.
منظم السلسلة: تشبه هذه الأجهزة من حيث المفهوم وحدات التحكم Shunt. تعمل وحدات التحكم في سلسلة Regulator على تحويل الطاقة عبر مسارات مختلفة لتحقيق نتائج كهربائية مختلفة اعتمادًا على حالة البطاريات. يُستخدم هذا بشكل شائع في المصفوفات الشمسية الكبيرة لأنه وسيلة رخيصة للتحكم في جهد البطارية بكفاءة أفضل من وحدات التحكم Shunt.
تعديل عرض النبض: تعمل وحدات التحكم في شحن تعديل عرض النبض على مراقبة مستويات طاقة البطاريات في النظام باستمرار وتسمح بالشحن المطلوب، مع أوضاع مختلفة اعتمادًا على مدى امتلاء البطاريات. تتميز هذه الأنظمة عمومًا بالكفاءة العالية ورخيصة نسبيًا، لذا فهي خيار شائع لأصحاب المنازل الذين يقومون بتثبيت مجموعة صغيرة من الطاقة الشمسية على ممتلكاتهم.
الحد الأقصى لتتبع نقطة الطاقة: يقوم هذا النوع من وحدة التحكم في الشحن بإدارة الجهد والتيار للتدفق الكهربائي لضمان تحسين توليد الطاقة وتخزينها. من خلال تحسين الطاقة، يمكن لوحدة التحكم في الشحن هذه أن تزيد بشكل كبير من إنتاجية الألواح الشمسية. كما هو الحال مع الأنواع الأخرى المذكورة أعلاه، فإن هذا النوع من أجهزة التحكم بالشحن هو الأنسب للألواح الشمسية نظرًا لإنتاجها السلس للطاقة DC.
تحميل التحويل: يقوم هذا النوع من وحدات التحكم بالشحن بتحويل الطاقة الزائدة إلى مكون تبديد كهربائي مثل المقاوم لمنع الطاقة من الشحن الزائد وإتلاف البطاريات. يحظى هذا النوع من وحدات التحكم بالشحن بشعبية كبيرة في وحدات التحكم بشحن توربينات الرياح بسبب الطبيعة الفوقية للجهد الناتج عن توربينات الرياح نتيجة لسرعات الرياح غير المتناسقة. لهذا السبب، اختارت TESUP استخدام نظام Diversion Load لإنتاج وحدات التحكم في الشحن الخاصة بها.
أجهزة التحكم بشحن الطاقة الشمسية وطاقة الرياح
تعتبر بعض أنواع أجهزة التحكم بالشحن أكثر ملاءمة لمولدات الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح. تولد الألواح الشمسية جهدًا مستمرًا سلسًا يمكن إدارته بكفاءة من خلال وحدة تحكم الشحن التي تمت معايرتها للعمل ضمن نطاق صغير حيث يمكن التنبؤ بتوليد الطاقة من الألواح الشمسية. تدور توربينات الرياح عندما تدفعها الرياح، ونتيجة لذلك يمكنها توليد الطاقة في نطاق واسع من الفولتية اعتمادًا على الظروف الجوية. ولذلك يجب أن تكون وحدات التحكم في شحن توربينات الرياح قادرة على العمل على نطاق واسع من الفولتية لدمج الفولتية القصوى الناتجة عن هبوب الرياح القوية.
تتطلب أجهزة التحكم في شحن توربينات الرياح أيضًا نظام فرملة أمان لمنع توربينات الرياح من الدوران بسرعة كبيرة والتسبب في تلف نفسها والمناطق المحيطة بها. يتم تحقيق ذلك في توربينات TESUP من خلال نظام Diversion Load ويضيف طبقة إضافية من الأمان إلى التوربين. إن الخيار الأكثر فعالية لاختيار وحدة التحكم بالشحن لنظام توليد الطاقة المنزلي الذي يحتوي على مصادر متجددة متعددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية هو عمومًا استخدام وحدات تحكم الشحن الفردية لكل مولد طاقة متجددة. من غير الفعال أن تقوم وحدة تحكم شحن واحدة بالتعامل مع كلا المدخلين لأن المولدات المختلفة تنتج الطاقة في نطاقات مختلفة من الجهد.
تحديثات على جهاز التحكم بالشحن TESUP
من أهم أولويات TESUP تطوير وحدات تحكم شحن آمنة وفعالة، والالتزام بالابتكار والتطوير المستمر لمنتجات TESUP. وفي سعيه لتحقيق هذا النوع من الابتكار، اكتشف أحد مهندسي TESUP تحسينًا محتملاً لوحدات التحكم بالشحن الموجودة. يمكن أن يكون المكون الكهربائي المذكور سابقًا والمسؤول عن حمل "التفريغ".
تحسن! يعتمد المكون الحالي على مقاومة سلكية لتبديد الكهرباء: ملف من الأسلاك يتم من خلاله تمرير التيار الكهربائي، وتسخين السلك وتبديد الكهرباء.
لسوء الحظ، عندما يتم تسخين السلك بشكل كبير تحت تفريغ مستمر للكهرباء، كان من المحتمل أن يفقد السلك سلامته الهيكلية ويبدأ في الترهل والتشوه. نظرًا لأن السلك كان موصولًا بالكهرباء، فإن أي اتصال بمكونات معدنية أخرى يمكن أن يسبب خطرًا على السلامة. يمكن أن يتسبب الترهل في اتصال الأسلاك بمقاومات "تفريغ" أخرى أو ربما حالة وحدة التحكم في الشحن، مما يتسبب في تدفق الكهرباء إلى المناطق الخاطئة وتطوير خطر على السلامة. من المفهوم أن هذه مشكلة يمكن حلها لجعل وحدات التحكم بالشحن TESUP أفضل وأكثر فعالية!
لتحسين نظام التحكم في الشحن، بدلاً من المقاوم السلكي، تم استخدام المقاوم الخزفي الأساسي . تتمتع المواد الخزفية بميزة القوة الجيدة جدًا في الظروف الحارة. وهذا يعني أنه في ظل ظروف درجات الحرارة العالية فإن المادة لن تتشوه أو تتحرك. يؤدي تنفيذ نواة من مادة السيراميك مع سلك المقاوم الملتف حول القلب إلى إنشاء مقاومة سيراميكية وتسمح بتشغيل أكثر أمانًا. مع وجود قلب السيراميك في مكانه، لم يعد من الممكن للسلك أن يتدلى أو يتشوه، لذا يبقى السلك في المكان الذي يتوقع أن يكون فيه بالضبط.
قم بإلقاء نظرة على خط إنتاج وحدة التحكم بالشحن TESUP الذي يتطور باستمرار لرؤية بعض الأعمال الداخلية لوحدة التحكم بالشحن TESUP ورؤية بعض مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور التي يمكن أن تدخل في وحدة التحكم بالشحن القادمة إليك!
يمكنك حقًا رؤية تفاني TESUP في الابتكار والتحسين من خلال أفعالهم وليس مجرد كلماتهم. تتطلع TESUP إلى مواصلة تحسين منتجاتها كل يوم لجعل العالم أكثر أمانًا وكفاءة.
