تُعد البطاريات مكونًا أساسيًا في أنظمة الألواح الشمسية. فهي مصممة لتحمل الظروف المناخية القاسية، ولكن أي توصيل خاطئ قد يكون ضارًا. لذا، من المهم فهم أفضل طريقة لشحن بطارية الطاقة الشمسية لضمان عدم تلفها. اطلع على هذه المقالة للتعرف على العوامل المتعلقة بهذا الأمر.
ما هي أفضل طريقة لشحن البطارية الشمسية؟
ال أفضل طريقة لشحن البطارية الشمسية هي بواسطة ضوء الشمس. دون الخوض في تفاصيل تقنية، تسمح الألواح الشمسية للفوتونات (وهي جسيمات ضوئية) بالتأثير على الإلكترونات وإبعادها عن الذرات. هذا يشحن الذرات ويولد تدفقًا كهربائيًا. كلما زادت شدة ضوء الشمس، زادت الكهرباء المشحونة.
لهذا السبب، تُشحن بطاريات الطاقة الشمسية أسرع في منتصف النهار عندما تكون الشمس في أعلى نقطة في السماء. ولهذا السبب أيضًا، تُشحن بطاريات الطاقة الشمسية ببطء أكبر عند قلة ضوء الشمس، إما بسبب الغطاء السحابي أو بسبب اختلاف التوقيت.
يمكن أيضًا شحن البطاريات باستخدام الألواح الشمسية بطريقتين: عبر التوصيل المباشر أو غير المباشر. التوصيل المباشر هو توصيل اللوح الشمسي مباشرةً بالبطارية، والتوصيل غير المباشر هو توصيل اللوح الشمسي بجهاز شحن متصل بدوره بالبطارية.
ولكن هل يمكنك شحن بطارياتك الشمسية بالكهرباء أيضًا؟ عادةً ما تُشحن الألواح الشمسية بأشعة الشمس، ولكن في بعض الأحيان، قد لا تُولّد الألواح طاقة كافية لشحن بطارياتك. في مثل هذه الحالات، يمكنك شحن البطاريات بالكهرباء من شبكة الكهرباء المحلية. ولكنه ليس خيارًا مناسبًا نظرًا لانخفاض الطاقة، ويجب استخدامه فقط في حالات الطوارئ.
ومع ذلك، هناك بعض الأشياء التي يجب وضعها في الاعتبار قبل شحن البطاريات بالكهرباء. أولاً، يجب أن تضع في اعتبارك أن بطاريات الطاقة الشمسية الخاصة بك ستستغرق بعض الوقت للشحن، لذا يجب أن تكون حريصًا على الوقت الذي تقرر شحنها فيه من الشبكة المحلية. أيضًا، سيكون من المفيد أن تأخذ في الاعتبار أنه نظرًا لأنك تشحن من الشبكة المحلية ولا تستخدمها لتشغيل أي معدات أخرى، فإن شحن بطارية أخرى سيكلف أكثر. أيضًا، عند توصيل البطارية بالشبكة المحلية، يجب عليك إصلاح وقت الشحن لأنك لا تستخدم الطاقة من الألواح الشمسية. يجب أن تتذكر أن شبكة الطاقة تستخدم طاقة التيار المتردد وليس التيار المستمر. لذلك، قد تحتاج إلى تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر باستخدام شاحن عاكس للطاقة الشمسية عند شحن البطاريات. على الرغم من أن هذا النظام ليس فعالًا بنسبة 100٪، إلا أنه قد يتسبب في فقدان البطاريات لبعض الطاقة أثناء الشحن.
بالإضافة إلى ذلك، يجب عليك أيضًا معرفة جهد بطارية الطاقة الشمسية أثناء الشحن لتكون على دراية بها وتتجنب شحنها بشكل زائد. سيتم شرح ما يلي في الدليل التالي لتجنب شحنها بشكل زائد، مما قد يؤدي إلى أضرار محتملة.
ما هو جهد البطارية الشمسية أثناء الشحن؟
الآن أنت على دراية بأفضل طريقة لشحن بطارية الطاقة الشمسية. لذا، دعونا نلقي نظرة على جهد البطارية الشمسية أثناء الشحن. يختلف الجهد المطلوب لشحن بطارية الطاقة الشمسية باختلاف نوعها ومرحلة الشحن. عادةً، تُنتج الألواح الشمسية بجهد ١٢ فولت ما بين ١٦ و٢٠ فولت، مما قد يؤدي بسهولة إلى زيادة شحن البطاريات إذا تُركت دون تنظيم. لمنع ذلك، يُستخدم جهاز تحكم في الشحن أو منظم شحن. الغرض منه هو تنظيم تدفق الجهد والتيار من الألواح الشمسية إلى البطارية، مما يضمن عدم زيادة شحن البطاريات. يعمل جهاز التحكم في الشحن كمنظم للجهد و/أو التيار، ويدير عملية الشحن بفعالية. لشحن البطاريات بالكامل، تحتاج معظم البطاريات إلى... ما بين 14 و 14.5 فولت.
انظر أيضا: لماذا تنفد بطارية الطاقة الشمسية بسرعة: الأسباب والحلول
كيف تعرف أن بطارية الطاقة الشمسية مشحونة بالكامل؟
من المهم التأكد من أن البطارية مشحونة بالكامل لتجنب الشحن الزائد الذي قد يضرها. إليك بعض الطرق التي يمكنك من خلالها تحديد ما إذا كانت البطارية مشحونة بالكامل أم لا.
1. جهاز التحكم بالشحن
يتم التحكم في الجهد الداخل إلى البطارية بواسطة وحدة تحكم شحن الطاقة الشمسية. عند الحاجة إلى شحن البطارية، تدخل مرحلة شحن عالية حيث يرتفع الجهد إلى 14.4-14.6 فولت، ثم يحتفظ بالتيار الكهربائي. عندما تستهلك البطارية معظم الشحنة التي تحتاجها، ينخفض الجهد إلى مستوى عائم يتراوح بين 13.4 و13.7 فولت.
ستعرض وحدات التحكم في الشحن عالية الجودة التي تحتوي على شاشة عرض جهد البطارية، بناءً على هذا الجهد، سواء كان مشحونًا بالكامل أم لا. ستكون البطارية ممتلئة إذا وصلت إلى مستوى الطفو. شاشة عرض ضوئية على العديد من وحدات تحكم الشحن بدون شاشات، ستظهر ما إذا كانت وحدة التحكم في طور الشحن الكامل، أو الامتصاص، أو الطفو، ومتى تمتلئ البطارية. يجب أن تمنع وحدة تحكم الشحن الألواح من الشحن الزائد للبطارية، ولكن إذا لم تكن متصلة بنظامك، يصبح التحقق من شحن البطاريات أكثر أهمية.
2 العاكسون
بافتراض أنك تشغّل معدات تعمل بالتيار المتردد من بطاريتك، ستحتاج إلى عاكس لتحويل طاقة البطارية إلى تيار مستمر. ستحدد خصائص العاكس كمية البيانات التي يمكن جمعها منه حول البطارية. بعض العاكسات مزودة بـ شاشة عرض تعرض بيانات حول مستوى شحن البطاريةويمكنك التحقق مما إذا كانت البطارية ممتلئة أو قيد الشحن. قد تحتوي بعض العاكسات التي لا تحتوي على شاشة عرض على نظام تحذير صوتي/ضوئي عند انخفاض مستوى شحن البطارية بشكل مفرط، أو قد يُظهر ما إذا كانت البطارية ممتلئة أو قيد الشحن.
3. الفولتميتر
الفولتميتر هو جهاز يقيس الجهد الكهربائي بين نقطتين. للتحقق من شحن البطارية، يجب توصيل الفولتميتر بالمنفذين الداكنين والحمراء للبطارية. للحصول على قراءة دقيقة، يجب أن تكون البطارية متوقفة عن الشحن لبضع ساعات. يجب أن تعطي بطارية ١٢ فولت قراءة تتراوح بين ١١ و١٣ فولت. قراءة يشير 13 فولت إلى أن البطارية مشحونة بالكامل، بينما تشير قراءة ١١ فولت إلى نفاد شحن البطارية. يمكنك الحصول على قراءة دقيقة باستخدام الفولتميتر، سواءً بشاشة تناظرية أو رقمية.
اقرأ أيضا: أساسيات شحن البطاريات الشمسية: تعظيم الكفاءة والسلامة
4. أجهزة القياس المتعددة
تستطيع أجهزة القياس المتعددة قياس الجهد والتيار والمقاومة وقيم أخرى مختلفة، مما قد يُساعدك على فهم حالة بطاريتك. تعمل هذه الأجهزة وترتبط بالبطارية بنفس طريقة عمل الفولتميتر. للتركيز على شحن البطارية، يجب أن تفهم نوع جهاز القياس لديك. إذا يحتوي العداد الخاص بك على شاشة رقمية، يجب عليك تحديد إعداد الجهد. إذا كان عدادك مزودًا بشاشة عرض تناظرية، فيجب عليك التحقق من مؤشر الجهد. غالبًا ما تتفوق دقة العدادات المحوسبة على دقة العدادات البسيطة.
5. أجهزة قياس كثافة السوائل
يجب استخدام هذا العداد للبطاريات الرصاصية الحمضية المغمورة حيث قد تنشأ الحاجة إلى ذلك أخذ تقديرات من السائل الموجود داخل البطارية. كذلك، لا يمكن قياس كثافة البطارية بهذه الطريقة إلا بعد شحنها وتفريغها وإضافة ماء جديد إليها. يتطلب الماء هذا ليمتزج جيدًا مع الإلكتروليت في البطارية، حيث سيعطي ذلك قراءة دقيقة لكثافة الإلكتروليت. كمية حمض الكبريتيك في السائل يُحدد كثافته. كلما زاد تركيز حمض الكبريتيك، زادت الكثافة، وبالتالي الشحنة.
قدّمت لك هذه المقالة إجابةً على سؤال: ما هي أفضل طريقة لشحن بطارية شمسية دون الإضرار بها؟ يُعدّ جهدها عاملاً مهماً يجب مراعاته أثناء العملية. تذكّر هذه النصائح لضمان سلامة بطارياتك.
