الدور الغامض للتحويلات في نظام الطاقة الشمسية خارج الشبكة

هل تخطط لتركيب نظام خارج الشبكة في المنزل؟ هذا بالتأكيد خيار رائع. ولكن كيف ستعرف من أين تبدأ؟ كيف ستختار جودة المكونات؟ هذه الأمور حاسمة. أحد هذه المكونات التي لها أهمية قصوى في نظام خارج الشبكة هو التحويلة. فهو يساعد على مراقبة الطاقة التي يتم توليدها واستخدامها بواسطة نظامك الشمسي. فهو يقيس التدفق من البطاريات إلى النظام أو خارجه. نظرًا لأنه يقيس جهد النظام، عليك تثبيته على الطرف السالب للبطارية. تقارن التحويلة جميع البيانات بالمعلمات الموجودة بالفعل في الشاشة. وهي تساعد في تحديد الشحن واستهلاك الطاقة والطاقة المتبقية. يمكن للمستخدم بعد ذلك تقييم هذه المعلومات باستخدام جهاز مراقبة البطارية لمراقبة النظام.

دعونا نلقي نظرة على طريقة عمل نظام التحويلة الكهربائية ونرى ما يقدمه لأنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة.

كيف تعمل التحويلة الكهربائية؟

يمكنك تركيب تحويلة داخل نظام الطاقة لمراقبة "حالة شحن" البطارية بشكل فعال. ولكي تعمل بشكل جيد، يجب تركيبها بالقرب من البطارية. كما يجب عليك التأكد من عدم وجود توصيلات متقطعة. هناك إمكانية تركيب أكثر من تحويلة واحدة أيضاً. لكن الأولوية القصوى تعطى للتحويلة المتصلة بالبطارية. 

تساعد التحويلات في الحفاظ على شحنة البطارية أو حفظها من خلال تحفيز الاستجابة. فهي لا تسمح باستنفاد حالة الشحن تحت عتبة محددة مسبقاً. يولد تلامس الترحيل الزناد وهو موجود على جسم التحويلة. يمكنك أيضًا تحديد موقعه على العاكس أو المنظم. ومع ذلك، سيظل الغرض كما هو. 

فيما يلي بعض الإجراءات التي قد تؤدي التحويلة إلى حدوثها:

• قد يقوم بتشغيل/إيقاف وتشغيل المولد تلقائياً.
• يمكنه التخلص من بعض الأحمال عند الحاجة. على سبيل المثال، إذا كنت تستخدم التطبيقات الأساسية وغير الأساسية على حد سواء، فقد تبدأ البطارية بالنفاد. في هذه الحالة، ستقوم التحويلة بإيقاف تشغيل الدوائر غير الأساسية. لن يقلل من استخدام البطارية فحسب، بل سيستعيد حالة شحنها أيضًا. لذلك، قد تعمل التحويلة كنظام فصل الأحمال في حالات الطوارئ (ELSS).
• ويمكنه التواصل مع المشغّل عبر البريد الإلكتروني أو الرسائل لمعرفة حالة البطارية.

تحتوي معظم بطاريات الليثيوم أيون المستخدمة في أنظمة الطاقة الشمسية على "أنظمة مراقبة البطارية (BMS)" مدمجة. قد تختلف هذه الأنظمة حسب العلامة التجارية ونوع البطارية. تحتاج بعض هذه الأنظمة إلى السماح لك بالوصول إلى البيانات التي تجمعها. يقومون بذلك من تلقاء أنفسهم. في مثل هذه الحالات، يجب عليك تثبيت تحويلة لمراقبة البيانات وعرضها بسهولة. من ناحية أخرى، تحتوي بعض بطاريات الليثيوم أيون على واجهة بلوتوث. وهي مفيدة لأنه يمكنك حتى عرض معلومات البطارية على هاتفك. 

لا يهم ما إذا كان لديك نظام بلوتوث أو إعداد بطارية بسيط. ومع ذلك، يختلف مستوى المراقبة باختلاف كل جهاز. لكن الشيء المشترك بين الاثنين هو أنهما لا يسمحان للمالك بتعيين أي معلمات. ومع ذلك، فإن تضمين التحويلة هو أحد أفضل الطرق لإعداد توصيلات البطارية باستخدام بيانات في الوقت الفعلي.

لماذا تعتبر تحويلة البطارية مهمة لنظامك خارج الشبكة؟

كما ذكرنا سابقاً، تعمل تحويلات البطارية على مراقبة حالة بطارية نظامك. لهذا السبب فهي ذات أهمية قصوى للأنظمة خارج الشبكة. ضبط المعلمات هو الصفقة الحقيقية. وعندما يتعلق الأمر بك، عليك القيام بذلك باستخدام تحويلة البطارية. أولاً، قم بعرض وقياس مقدار التيار الذي يدخل إلى البطارية أو يخرج منها. لا تحتاج إلى حسابها، لا تقلق بشأن ذلك. سيقوم الجهاز بذلك. ولكن من الضروري بطريقة يمكنك من خلالها إدارة عمر البطارية. أيضًا، ربما تكون قد سمعت عن مصطلحي "الشحن الناقص" أو "الشحن الزائد". لا يعد أي منهما جيداً لصحة البطارية. لذا، من خلال منعهما معاً، سيتحسن أداء نظامك خارج الشبكة وسيستمر عمر البطارية لفترة أطول.

تعتمد الأنظمة غير المتصلة بالشبكة بشكل كبير على الطاقة الشمسية، وتصبح إدارة الطاقة أمراً بالغ الأهمية. نظرًا لأن خزان الطاقة بأكمله عبارة عن بطارية، فلا يوجد أفضل من تحويلة البطارية لمراقبة أدائها. ونظراً لأنك تحصل على قياسات دقيقة للجهد والتيار والمعلمات الأخرى، يمكنك اتخاذ قرارات تتعلق باستهلاك الطاقة أيضاً.

التحديات المرتبطة بالأنظمة خارج الشبكة

قد تواجه تحديات أثناء إدارة الأنظمة خارج الشبكة. الشحن الزائد والتفريغ الزائد للبطاريات هو ما ذكرناه من قبل. يجب ألا تسمح بحدوث أي من ذلك لبطاريتك. تؤدي هذه المشكلات إلى تآكل البطارية وتلفها. وتؤدي كذلك إلى انخفاض العمر الافتراضي للبطارية. تلعب تحويلة البطارية دوراً حيوياً في هذا الصدد. إنها وسيلة حماية متطورة. لذا، فهي تطلعك على حالة شحن البطارية وتفريغها. وبالتالي، تتمكن من الحفاظ على صحة بنك البطارية.

يعد اختيار تحويلة البطارية المناسبة عاملاً آخر. كما أنه يؤثر على أداء أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة. في ظل هذه الظروف، يجب مراعاة بعض العوامل. وتشمل هذه العوامل نوع البطارية وجهد النظام والمتطلبات المحددة الأخرى. وإذا كانت تحويلة البطارية مزودة بخاصية المعايرة الذاتية، فإن ذلك يستحق الاستثمار.

اختيار الحجم المناسب لتحويلة البطارية أمر بالغ الأهمية أيضاً. لذلك، عليك مراعاة معايرة الجهد وتقييمات الأمبيرية. إذا تطابقت هذه التصنيفات مع بعضها البعض، فيمكنها قياس مقدار التيار الجاري. على سبيل المثال، إذا كان لديك شاشة بقوة 500 أمبير/ 500 مللي فولت، فيجب أن يكون لديك تحويلة بطارية بقوة 500 أمبير. وينطبق الأمر نفسه على الأحجام الأخرى. استخدام تحويلات البطارية الأصغر حجمًا أمر خطير جدًا. والسبب هو أنها يمكن أن تسخن وقد تذوب أيضًا. لذا، تأكد من عدم التحميل الزائد على التحويلة حتى تعمل التحويلة والنظام خارج الشبكة بشكل جيد بما فيه الكفاية.

الخاتمة

تلعب تحويلات البطارية دورًا محوريًا في تحسين أداء نظامك بشكل عام. ولا يمكنك الاعتماد على شاشات البطارية فقط. فهي تحتاج إلى تحولات البطارية لتعمل بشكل صحيح. لذا، تأكد من اختيار الحجم المناسب للتحويلة وتركيبها بالقرب من البطارية قدر الإمكان. هذه هي الطريقة الوحيدة التي يمكنك من خلالها جعل نظامك خارج الشبكة أكثر كفاءة. لذا، جربها وانظر كيف تسير الأمور!