الفصل 1: ما هو جهاز التحكم بالشحن بالطاقة الشمسية؟

تعتبر وحدة التحكم في الشحن الشمسي ، أو منظم الشحن الشمسي ، أداة مهمة في جميع أنظمة الطاقة الشمسية تقريبًا التي تستخدم البطاريات كحل لتخزين الطاقة الكيميائية. يتم استخدامه في قائمة بذاتها أو أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة ولكن لا يتم استخدامها في الأنظمة المتصلة بالشبكة ، والتي لا تحتوي على بطاريات قابلة لإعادة الشحن.

نظام الطاقة الشمسية المستقل

نظام الطاقة الشمسية المستقل

وظيفتان أساسيتان بسيطتان للغاية:

  1. يمنع البطاريات من الشحن الزائد
  2. يمنع تدفق التيار العكسي.

يمكن أن يؤدي الشحن الزائد إلى سخونة البطارية الزائدة ، أو في حالات الاحتمال القصوى ، نشوب حريق. يمكن للبطاريات المغمورة ذات الدورة العميقة المشحونة أن تنبعث أيضًا من غاز الهيدروجين ، وهو مادة متفجرة. علاوة على ذلك ، سيؤدي الشحن الزائد إلى إتلاف البطارية بسرعة ، وبالتالي تقصير عمرها الافتراضي بشكل كبير.

بطارية الرصاص الحمضية المحترقة

بطارية الرصاص الحمضية المحترقة

يمكن لأجهزة التحكم في الشحن بالطاقة الشمسية أن تمنع تدفق التيار العكسي من البطاريات إلى الألواح الشمسية في الليل عندما يكون جهد الألواح الشمسية أقل من جهد البطاريات.

علاوة على ذلك ، تحتوي وحدات التحكم في الشحن بالطاقة الشمسية على ميزات اختيارية أخرى ، مثل مستشعر درجة حرارة البطارية والتعويض ، وفصل الجهد المنخفض (LVD) ، والتحكم في الحمل (من الغسق حتى الفجر) ، والشاشات ، والمراقبة عن بُعد ، والتحكم في حمل التحويل.

دعنا نتعمق في المقالة للتحقق من هذه الوظائف والميزات واحدة تلو الأخرى.

الفصل 2: ​​شحن البطارية: الشحن متعدد المراحل

ولكن قبل أن نغوص مباشرة في الفصل 3: وظائف وميزات جهاز التحكم بالشحن بالطاقة الشمسية، من الأفضل أن نلقي نظرة على المعلومات الضرورية حول شحن البطارية.

إذا كنت بالفعل على دراية بهذه المعلومة ، يمكنك الانتقال إلى الفصل 3 من هنا.

صب الماء في الكوب

صب الماء في كوب

2.1 تفسير موجز

تخيل صب الماء في كوب - في البداية ، سوف تصب بمعدل أسرع ؛ عندما يقترب الكوب من الامتلاء ، يتباطأ تدفق الماء حتى لا يفيض الماء من الكوب. على العكس من ذلك ، إذا واصلت صب الماء بمعدل أسرع ، فمن الصعب عليك إيقاف التدفق في الوقت المناسب في النهاية ، وسوف يفيض الماء من هذا الكوب.

شحن البطارية الشمسية

شحن البطارية الشمسية

تنطبق نفس النظرية على شحن البطارية:

  • عندما تكون البطارية منخفضة ، توفر وحدة التحكم في الشحن الكثير من الطاقة لشحن سريع
  • عندما تقترب البطارية من الامتلاء ، فإنها تبطئ الشاحن عن طريق تنظيم الجهد والتيار.
  • عندما تكون البطارية ممتلئة ، فإنها ترسل فقط القليل من الطاقة للحفاظ على الشحن الكامل.

هذا هو ما يسمى الشحن متعدد المراحل.

2.2 مثال: 3-4 مراحل

تعيين النقاط:

للتأكد من أنه يمكنك بسهولة فهم المحتوى التالي ، والذي يشير إلى مثال للشحن متعدد المراحل (3-4 مراحل) ، دعنا أولاً نشرح المصطلحات "نقاط التحديد".

باختصار،

تم ضبط جهاز التحكم بالشحن الشمسي على تغيير معدل الشحن الخاص به عند الفولتية المحددة ، والتي تسمى نقاط التحديد.

عادة ما يتم تعويض نقاط الضبط لدرجة الحرارة ، وسنناقش هذا الموضوع بعد مثال الشحن متعدد المراحل.

الآن ، دعنا نستعرض المثال بالتفصيل

فيما يلي مثال من MorningStar ، الذي يحتوي على 4 مراحل للشحن.

4 مراحل شحن MorningStar

المصدر: MorningStar ، 4 مراحل للشحن

2.2.1 المرحلة 1: الشحن بالجملة

في هذه المرحلة ، يكون بنك البطارية منخفضًا ، ويكون جهده أقل من نقطة ضبط جهد الامتصاص. لذلك ، سترسل وحدة التحكم في الشحن الشمسي أكبر قدر ممكن من الطاقة الشمسية المتاحة إلى بنك البطاريات لإعادة الشحن.

2.2.2 المرحلة الثانية: حشوة الامتصاص

عندما يصل جهده إلى نقطة ضبط جهد الامتصاص ، فإن جهد الخرج لوحدة التحكم بالشحن الشمسي سيحافظ على قيمة ثابتة نسبيًا. يمنع إدخال الجهد الثابت بنك البطارية من التسخين الزائد والغازات المفرطة. بشكل عام ، يمكن شحن بنك البطارية بالكامل في هذه المرحلة.

2.2.3 المرحلة 3: الشحن العائم

كما نعلم ، يتم شحن بنك البطارية بالكامل في مرحلة الامتصاص ، ولا يمكن للبطارية المشحونة بالكامل تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية بعد الآن. سيتم تحويل المزيد من الطاقة من جهاز التحكم في الشحن إلى تسخين وغاز فقط ، حيث يتم الشحن الزائد.

هزيلة من الصنبور

هزيلة من الصنبور

تم تصميم مرحلة التعويم لمنع شحن البطارية الزائد على المدى الطويل. في هذه المرحلة ، ستعمل وحدة التحكم في الشحن على تقليل جهد الشحن وتوفير كمية صغيرة جدًا من الطاقة ، مثل القطرات ، وذلك للحفاظ على بنك البطارية ومنع المزيد من التسخين والغاز

2.2.4 المرحلة 4: رسوم المعادلة

تستخدم شحنة المعادلة جهدًا أعلى من جهد الشحن بالامتصاص ، وذلك لتسوية جميع الخلايا في بنك البطارية. كما نعلم ، تشكل البطاريات المتسلسلة و / و المتوازيات بنك بطارية. إذا لم يتم إعادة شحن بعض الخلايا في بنك البطاريات بالكامل ، فإن هذه المرحلة ستجعلها جميعًا مشحونة بالكامل وتستكمل جميع التفاعلات الكيميائية للبطارية.

ماء مغلي

ماء مغلي

نظرًا لأنه يتبع المرحلة 3 (عندما يتم إعادة شحن بنك البطارية بالكامل) ، عندما نرفع الجهد ونرسل المزيد من الطاقة إلى البطاريات ، ستبدو الإلكتروليتات وكأنها تغلي. في الواقع ، ليست ساخنة ؛ إنه الهيدروجين المتولد من الإلكتروليت ، وينتج الكثير من الفقاعات. تعمل هذه الفقاعات على تحريك الإلكتروليتات.

يعد تقليب الإلكتروليتات بانتظام بهذه الطريقة ضروريًا لبنك البطارية المغمور.

يمكننا اعتبارها زيادة في الشحن بشكل دوري ، ولكنها مفيدة (ضرورية في بعض الأحيان) لبطاريات معينة ، مثل البطاريات المغمورة والبطاريات غير المغلقة ، مثل AGM و Gel.

بشكل عام ، يمكنك أن تجد في مواصفات البطارية المدة التي يجب أن يستمر فيها شحن المعادلة ، ثم قم بتعيين المعلمة في وحدة التحكم في الشحن وفقًا لذلك.

2.3 لماذا تحتاج بنوك البطاريات المغمورة إلى معادلة

وباختصار،

لمنع تكون كبريتات بطارية الرصاص الحمضية.

تفاعل كيميائي للتفريغ

التفاعل الكيميائي للتفريغ

تولد التفاعلات الكيميائية لتفريغ البطارية بلورات كبريتات الرصاص اللينة ، والتي عادة ما تكون متصلة بسطح الألواح. إذا استمرت البطارية في العمل في هذا النوع من الظروف ، مع مرور الوقت ، سوف تتكاثر بلورات الكبريتات اللينة وتصبح أكثر صعوبة وأصعب ، مما يجعل من الصعب جدًا تحويلها مرة أخرى إلى أخرى ناعمة ، أو حتى تنشيط المواد التي كانت جزءًا من المنحل بالكهرباء.

إن كبريتات بطاريات الرصاص الحمضية هي بلاء فشل البطارية. هذه المشكلة شائعة في بنوك البطاريات طويلة الأجل ذات الشحن المنخفض.

إذا تم شحنها بالكامل ، يمكن تحويل بلورات الكبريتات الناعمة مرة أخرى إلى مواد نشطة ، ولكن نادرًا ما يتم إعادة شحن البطارية الشمسية بالكامل ، خاصة في نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية غير المصمم جيدًا ، حيث تكون اللوحة الشمسية صغيرة جدًا أو بنك البطارية كبير الحجم .

كبريتات بطارية الرصاص الحمضية

كبريتات بطارية الرصاص الحمضية

فقط الشحن الزائد الدوري عند الجهد العالي يمكن أن يحل هذه المشكلة ؛ أي الشحن المعادل ، الذي يعمل بجهد عالي ، يولد فقاعات ويثير الإلكتروليت. هذا هو السبب في أن المرحلة الرابعة ضرورية لبنك البطاريات المغمور. في العديد من أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة ، نستخدم عادةً مولدًا + شاحنًا لموازنة البطارية الشمسية المغمورة بشكل دوري ، وفقًا لمواصفات البطارية.

2.4 نقاط ضبط التحكم مقابل درجة الحرارة

نظرًا لأن نقطة ضبط الامتصاص (المرحلة 2) ونقطة ضبط الطفو (المرحلة 3) ونقطة ضبط التعادل (المرحلة 4) يمكن تعويضها جميعًا عن درجة الحرارة إذا كان هناك مستشعر درجة حرارة ، نود الاحتفاظ ببعض الكلمات لهذا القليل. موضوع.

في بعض وحدات التحكم في الشحن المتقدمة ، تتقلب نقاط ضبط الشحن متعدد المراحل مع درجة حرارة البطارية. وهذا ما يسمى بميزة "تعويض درجة الحرارة".

تحتوي وحدة التحكم على مستشعر درجة الحرارة ، وعندما تكون درجة حرارة البطارية منخفضة ، سيتم رفع نقطة الضبط ، والعكس صحيح - سيتم ضبطها وفقًا لذلك بمجرد ارتفاع درجة الحرارة.

مسبار استشعار درجة الحرارة

مسبار استشعار درجة الحرارة

تحتوي بعض وحدات التحكم على مستشعرات درجة حرارة مدمجة ، لذا يجب تركيبها بالقرب من البطارية لاكتشاف درجة الحرارة. قد يكون لدى الآخرين مسبار درجة حرارة يجب توصيله بالبطارية مباشرة ؛ سيقوم كابل بتوصيله بوحدة التحكم للإبلاغ عن درجة حرارة البطارية.

إذا تم تطبيق بطارياتك في موقف يكون فيه تقلب درجة الحرارة أكبر من 15 درجة مئوية كل يوم ، فمن الأفضل استخدام جهاز تحكم مع تعويض درجة الحرارة.

2.5 نقاط ضبط التحكم مقابل نوع البطارية

عندما نصل إلى نوع البطارية ، يوصى بمقال آخر حول البطاريات الشمسية.

تعتمد معظم أنظمة الطاقة الشمسية على بطارية حمض الرصاص ذات الدورة العميقة ، يوجد منها نوعان: النوع المغمور والنوع المغلق. إن بطارية الرصاص الحمضية المغمورة ليست اقتصادية فحسب ، ولكنها منتشرة أيضًا في السوق.

أنواع مختلفة من البطاريات الشمسية

أنواع مختلفة من البطاريات الشمسية

تؤثر أنواع البطاريات أيضًا على تصميم نقاط الضبط لوحدات التحكم في الشحن بالطاقة الشمسية ؛ تتمتع وحدات التحكم الحديثة بميزة تسمح لك بتحديد أنواع البطاريات قبل الاتصال بنظام الطاقة الشمسية.

2.6 تحديد نقاط المجموعة المثالية

أخيرًا ، نصل إلى النظرية حول تحديد نقاط الضبط المثالية. بصراحة ، يتعلق الأمر أكثر بالتوازن بين الشحن السريع والشحن المتقطع للصيانة. يجب أن يأخذ مستخدم نظام الطاقة الشمسية عوامل مختلفة في الاعتبار ، مثل درجة الحرارة المحيطة وكثافة الطاقة الشمسية ونوع البطارية وحتى أحمال الأجهزة المنزلية.

من الضروري التعامل فقط مع أهم عامل أو عاملين ؛ هذا يكفي في معظم الحالات.

الفصل 3: ما هي وظيفة جهاز التحكم بالشحن الشمسي؟

3.1 منع الشحن الزائد

عندما تكون البطارية مشحونة بالكامل ، لا يمكنها تخزين المزيد من الطاقة الشمسية كطاقة كيميائية. ولكن إذا تم تطبيق الطاقة باستمرار على البطارية المشحونة بالكامل بمعدل مرتفع ، فسيتم تحويل الطاقة إلى حرارة وغازات ، والتي ستظهر كبطارية مغمورة بالكثير من الفقاعات من الإلكتروليتات. هذا هو غاز الهيدروجين الناتج عن تفاعل كيميائي. هذه الغازات خطيرة لأنها متفجرة. يؤدي الشحن الزائد أيضًا إلى تسريع شيخوخة البطارية. ومن ثم نحتاج إلى جهاز تحكم بالشحن بالطاقة الشمسية.

بطارية تالفة بسبب الشحن الزائد

بطارية تالفة بسبب الشحن الزائد

تتمثل الوظيفة الرئيسية لوحدة التحكم في الشحن الشمسي في تنظيم الجهد والتيار الذي تولده الألواح الشمسية التي تنتقل إلى البطاريات لمنع البطاريات من الشحن الزائد وضمان حالة عمل آمنة وعمر أطول للبطاريات.

هناك 3 أنواع من المنظمين:

1. المنظم الحالي

يعمل المنظم الحالي مثل المفتاح. إنه ببساطة يقوم بتشغيل أو إيقاف تشغيل الدائرة للتحكم في تدفق الطاقة إلى بنك البطارية ، تمامًا مثل الشحن بالجملة في المرحلة الأولى. وعادة ما يطلق عليهم اسم وحدات التحكم التحويلية ، والتي لم تعد مستخدمة بسبب تقنيتها القديمة.

2. تعديل عرض النبضة (PWM)

تقوم وحدات التحكم في التحويل بإغلاق التيار تمامًا ، بينما تعمل وحدة التحكم PWM على تقليل التيار تدريجيًا. PWM أكثر تشابهًا مع الشحن الطافي للمرحلة 3.

سنجري مناقشة متعمقة حول PWM و MPPT عندما نبدأ الموضوع: PWM VS MPPT أيهما أفضل.

3. منظم ضغط كهربي

تنظيم الجهد أمر شائع. ينظم جهاز التحكم في الشحن الشمسي عملية الشحن استجابةً لجهد البطارية. الأمر بسيط للغاية. عندما يصل جهد البطارية إلى قيمة معينة ، فإن جهاز التحكم يحمي البطارية من الشحن الزائد عن طريق تقليل الطاقة. عندما ينخفض ​​جهد البطارية بسبب كمية كبيرة من استهلاك الطاقة ، ستسمح وحدة التحكم بالشحن بالجملة مرة أخرى.

3.2 منع التيار العكسي

الوظيفة الرئيسية الثانية هي منع تدفق التيار العكسي.

في الليل ، أو في حالة عدم وجود ضوء الشمس ، لا تملك اللوحة الشمسية طاقة لتحويلها إلى كهرباء ، وفي نظام الطاقة الشمسية ، سيكون جهد بنك البطارية أعلى من جهد الألواح الشمسية ، لأننا جميعًا تعرف أن الكهرباء تتدفق من الجهد العالي إلى الجهد المنخفض. لذلك ، بدون جهاز التحكم بالشحن ، ستتدفق الكهرباء من بنك البطاريات إلى الألواح الشمسية ، وهو ما يعد إهدارًا للطاقة ، حيث يبذل نظام الطاقة الشمسية جهودًا لتجميع الطاقة أثناء النهار ولكن يضيع القليل منها في الليل. على الرغم من أن الخسارة لا تتناسب إلا قليلاً مع إجمالي الطاقة المجمعة ، إلا أنه ليس من الصعب حلها.

منع عكس التيار في الليل

منع عكس التيار في الليل

يمكن لجهاز التحكم بالشحن الشمسي التعامل مع هذه المشكلة.

تسمح معظم أجهزة التحكم بالتدفق بالانتقال فقط من اللوحة الشمسية إلى بنك البطارية عن طريق تصميم أشباه الموصلات في الدائرة ، والتي تمر فقط التيارات في اتجاه واحد.

تحتوي بعض وحدات التحكم على مفتاح ميكانيكي ، والذي يسمى أيضًا الترحيل. عندما ينقر المرحل ويغلق ، ستسمع صوت قعقعة. عندما يكون جهد الألواح الشمسية أقل من جهد بنك البطارية ، فإنه يكتشف الدائرة ثم يغلقها ، ويفصل الألواح الشمسية عن بنك البطارية.

3.3 التحكم في الحمل

تم تصميم بعض وحدات التحكم في الشحن بالطاقة الشمسية مع التحكم في الحمل ، مما يسمح لك بتوصيل حمولة DC ، مثل مصباح LED (يوجد مثال ملموس على موقعنا على الإنترنت مصابيح الشوارع LED الشمسية الكل في واحد) ، مباشرة إلى وحدة التحكم بالشحن الشمسي ، وسيقوم نظام التحكم في الحمل بتشغيل المصباح وإيقاف تشغيله وفقًا لإعداداته المسبقة (جهد البطارية أو مستشعر الخلية الكهروضوئية أو جهاز ضبط الوقت).

جهاز التحكم بالشحن بالطاقة الشمسية في مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية

جهاز التحكم بالشحن بالطاقة الشمسية في مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية

على سبيل المثال ، عادةً ما توجد مؤقتات في مصابيح الشوارع LED الشمسية ، وسيقوم التحكم في الحمل بقراءة الوقت من المؤقت ثم تنفيذ الأمر: قم بتشغيل مؤشر LED في الساعة 7:00 مساءً عند الغسق وإيقاف تشغيله في الساعة 6:00 صباحًا الصباح التالي. أو سيقرأ عنصر التحكم في الحمل المعلومات من مستشعر الخلية الكهروضوئية ثم يتحكم في تشغيل وإيقاف LED وفقًا لسطوع البيئة المحيطة.

3.4 فصل الجهد المنخفض (LVD)

تخيل أنك تغلي الماء في إناء وتنسى إطفاء النار حتى يتبخر الماء المغلي تمامًا ؛ لم يعد أي ماء في الإناء الجاف والوعاء يسخن. الوعاء دمر بشكل دائم. وبنفس الطريقة ، فإن تفريغ البطارية الشمسية تمامًا سيؤدي إلى تلف دائم للبطارية.

وعاء محترق

وعاء محترق

بطاريات دورة عميق تستخدم على نطاق واسع في أنظمة الطاقة الشمسية. يمكن أن يصل عمق التفريغ (DOD) إلى 80٪ ؛ ومع ذلك ، فهي عرضة للتلف الدائم إذا تم تفريغها بنسبة تصل إلى 90٪ أو أسوأ من ذلك ، 100٪.

إذا انتظرت لإيقاف تشغيل حمل التيار المباشر من البطاريات حتى تجد أن مصابيحك خافتة ، فمن الممكن أن يكون تلف البطارية قد حدث بالفعل. سيتم تقليل كل من سعة البطارية والعمر المتوقع في كل مرة يحدث فيها تفريغ مفرط. إذا تم ضبط البطارية على العمل في هذا النوع من حالة الإفراط في التفريغ لفترة من الوقت ، فسوف تتلف بسرعة.

الحل العملي الوحيد لحماية البطاريات من الإفراط في التفريغ هو تبديل الأحمال (مثل الأجهزة ومصابيح LED وما إلى ذلك) وإيقاف تشغيلها ، بشرط أن يكون الجهد قد تعافى من الشحن بالجملة.

عادةً ، إذا انخفضت بطارية 12 فولت إلى 10.9 فولت ، فستكون البطارية على وشك الإفراط في التفريغ. وبنفس الطريقة 21.9 فولت لبطارية 24 فولت.

قطع الجهد المنخفض

قطع الجهد المنخفض

إذا كان نظام الطاقة الشمسية في منزلك يحتوي على بعض أحمال التيار المستمر ، فإن ميزة LVD ضرورية. يتم دمج بعض LVDs في أجهزة التحكم في الشحن بينما البعض الآخر ليس كذلك.

3.5 حماية الزائد

فتيل

فتيل

عندما يكون تدفق تيار الإدخال أعلى بكثير مما يمكن أن تتعامل معه الدائرة بأمان ، فإن نظامك يفرط في التحميل. يمكن أن يؤدي ذلك إلى ارتفاع درجة حرارة نظامك أو حتى نشوب حريق. يمكن أن يحدث الحمل الزائد لأسباب مختلفة ، مثل تصميم الأسلاك الخاطئ (ماس كهربائى) أو مشكلة في الجهاز (مروحة عالقة). بشكل عام ، تم تصميم إعادة الضبط بضغطة زر لدائرة حماية الحمل الزائد.

ومع ذلك ، هناك حماية مدمجة ضد الحمل الزائد في كل وحدة تحكم شحن شمسية ؛ تتطلب أنظمة الطاقة الشمسية الكبيرة عادة حماية مزدوجة للسلامة: الصمامات أو قواطع الدائرة. إذا كانت سعة حمل السلك أصغر من حد الحمل الزائد لوحدة التحكم ، فإن تركيب فتيل أو قاطع في دائرتك أمر لا بد منه.

عرض شنومكس

تختلف شاشات أجهزة التحكم بالشحن بالطاقة الشمسية من مؤشرات LED إلى شاشات LCD مع معلومات الجهد والتيار. عرض أنظمة الطاقة الشمسية هو ما تمثله لوحات أجهزة التحكم في السيارات. أنها توفر لك بيانات مفصلة حتى تتمكن من مراقبة حالة بنك البطارية الخاص بك: مقدار الطاقة التي تستخدمها أو تولدها.

تحكم شحن بالطاقة الشمسية مع مؤشرات LED

تحكم شحن بالطاقة الشمسية مع مؤشرات LED

إذا كان نظامك يحتوي بالفعل على شاشة قائمة بذاتها ، فلن تكون ميزة العرض مهمة. حتى أرخص أجهزة العرض ستشمل عدادات أساسية ، تمامًا مثل أجهزة التحكم.

تحكم شحن بالطاقة الشمسية مع شاشة LCD

تحكم شحن بالطاقة الشمسية مع شاشة LCD

الفصل 4: جهاز التحكم بالشحن PWM

4.1 مسارد بحاجة إلى المعرفة

في البداية ، سنتطرق إلى بعض المسارد - راجع الجدول التالي.

الاسميخلاياالمركبات العضوية المتطايرةVMP
12V3622V17V
20V6038V30V
24V7244V36V
  • صوت ، جهد الدائرة المفتوحة ، هو الحد الأقصى للجهد عبر الخلية الكهروضوئية ، عندما تقيس لوحة شمسية في ظروف الاختبار القياسية من الناحية النظرية (STC) مع توصيل الفولتميتر فقط. الجهد الذي يستقبله المقياس هو Voc.
  • VMP، الجهد عند الحد الأقصى للطاقة ، هو جهد خرج الألواح الشمسية عند توصيلها بالنظام الكهروضوئي.
  • الجهد الاسمي هو جهد مرجعي يستخدم لتصنيف المعدات الشمسية في نظام خارج الشبكة. في نظام مرتبط بالشبكة ، تكون الفولتية الاسمية (12 فولت و 24 فولت و 48 فولت) بلا معنى.

120W الاسمية 12V الألواح الشمسية أحادية البلورية مع 36 قطعة من مربعات السيليكون

120W الاسمية 12V الألواح الشمسية أحادية البلورية مع 36 قطعة من مربعات السيليكون

على الرغم من أن شحن البطارية يتطلب جهدًا أعلى ، إلا أن الفولتية الاسمية يمكن أن تساعدك في معرفة المعدات المقابلة (مثل بنك البطارية) التي يمكن أن تتطابق معها اللوحة الشمسية.

وبالتالي،

تحتوي اللوحة الشمسية بجهد 12 فولت على Voc من 22 فولت و Vmp 17 فولت ، مع 36 قطعة من مربعات السيليكون على الجانب الأمامي.

وبالمثل،

تحتوي اللوحة الشمسية 24V على Voc من 44V و Vmp من 36V ، مع 72 قطعة من مربعات السيليكون.

قد تتساءل: لماذا لوحة 12 فولت ليست 12 فولت؟

ها هي الصفقة.

4.2 لماذا ألواح 12 فولت 17 فولت

بطارية 12V مشحونة بالكامل هي في الواقع حوالي 12.6 فولت ؛ لشحن بطارية بجهد 12 فولت ، نحتاج إلى جهد دخل أعلى - حوالي 13.7-14.4 فولت من لوحة شمسية. ولكن لماذا صممنا الألواح الشمسية Vmp إلى 17V وليس فقط 14V؟

يتم قياس Voc للوحة الشمسية وفقًا لظروف الاختبار القياسية أو STC ، ويتم قياس Vmp أيضًا وفقًا لـ STC ، حيث لا تكون درجة الحرارة المحيطة شديدة الحرارة ، وشدة أشعة الشمس مثالية - لا توجد غيوم ولا ضباب. ومع ذلك ، لسنا دائما محظوظين. إذا واجهنا بعض الأحوال الجوية السيئة - على سبيل المثال ، أيام ضبابية أو غائمة - سينخفض ​​جهد الألواح الشمسية ؛ لذلك ، يجب تصميم الألواح ببعض الجهد الإضافي بحيث يظل نظامك قادرًا على تلقي جهد كافي ، حتى لو لم يكن الطقس مثاليًا ؛ أي لا يوجد ضوء الشمس.

4.3 أنواع أجهزة التحكم بالشحن:

هناك 3 أنواع من أجهزة التحكم بالشحن بالطاقة الشمسية:

  • تحكم التحويلة
  • PWM
  • MPPT

وحدات تحكم التحويلة: لقد ذكرنا أجهزة التحكم في التحويل عندما تحدثنا عن التنظيم الحالي - فهي تعمل تمامًا مثل المفتاح ، حيث تقوم بتشغيل وإيقاف تدفق التيار إلى البطارية. قد لا يزال بإمكانك رؤية القليل منها على الأنظمة القديمة ، على الرغم من استبعادها من السوق بالفعل. PWM و MPPT هما النوعان الرئيسيان السائدان اليوم.

الآن

دعنا نذهب إلى PWM أولاً.

4.4 ما هو جهاز التحكم بالشحن الشمسي PWM؟

يعمل PWM (معدل عرض النبض) ، حرفياً ، عن طريق تعديل عرض النبضة الحالي.

يرسل PWM إلى نبضات الشحن المتقطعة للبطارية بدلاً من خرج طاقة ثابت. إنه يعمل بشكل أشبه بشحن المرحلة 3 العائم الذي يولد تيارات من التيارات للبطارية.

ولكن مدى سرعة (التردد) وطول (عرض) النبضة يجب أن يتم تحديدها من خلال حالة البطارية التي يكتشفها. إذا كانت البطارية مشحونة بالكامل بالفعل ، ولا تعمل الأحمال في النظام ، فإن PWM سترسل نبضة قصيرة جدًا كل بضع ثوانٍ ؛ بالنسبة للبطارية التي تم تفريغها ، فإن النبضات ستكون قريبة من الاتصال المستمر. هذا هو مبدأ العمل الأساسي.

على الرغم من أن PWM أقل تكلفة من MPPT ، بسبب النبض الحاد الذي يولده PWM ، عند معالجة مفتاح التشغيل والإيقاف السريع أثناء العمل ، غالبًا ما يتداخل التلفزيون أو الراديو أو إشارات الهاتف. هذا هو الجانب السلبي المتأصل في PWM.

عندما يختار نظامك PWM كوحدة تحكم في الشحن ، فمن المهم أن تجعل الجهد الاسمي للألواح الشمسية هو نفس الجهد الاسمي لبنك البطارية ؛

وهي،

نظام PWM في نظام 12V

نظام PWM في نظام 12V

إذا كان بنك البطارية الخاص بك هو 12 فولت ، فيجب عليك تحديد لوحة شمسية 12 فولت أيضًا.

نظام PWM في نظام 24V

نظام PWM في نظام 24V

وإذا كان بنك البطارية الخاص بك هو 24 فولت ، فيجب عليك استخدام لوحة شمسية بجهد 24 فولت ، أو توصيل لوحين للطاقة الشمسية بجهد 12 فولت على التوالي ، لجعله 24 فولت.

نظام PWM في نظام 48V

نظام PWM في نظام 48V

ولكن إذا كان بنك البطارية الخاص بك 48 فولت ، فأنت بحاجة إلى توصيل أربعة ألواح شمسية بجهد 12 فولت على التوالي ، أو لوحتين شمسيتين بجهد 24 فولت على التوالي ، للحصول على 48 فولت.

وهلم جرا.

وفي الوقت نفسه ، تأكد من مطابقة مواصفات PWM لمواصفات بنك البطارية أيضًا.

4.5 ما هو حجم جهاز التحكم بالشحن الشمسي الذي أحتاجه: PWM

كيف يمكن قياس حجم PWM عندما نصمم نظام PV خارج الشبكة؟

الخطوة1، احصل على Isc (أمبير الدائرة القصيرة) واللوحة الشمسية Voc (جهد الدائرة المفتوحة) من لوحة الاسم الخاصة بها ، واكتشف عدد السلاسل المتوازية الموجودة في المصفوفة الشمسية.

لوحة لوحة شمسية

لوحة لوحة للطاقة الشمسية

من لوحة الاسم ،

قرأنا Voc 22.1V و Isc 8.68A ، ونؤكد أنها لوحة شمسية اسمية بجهد 12 فولت من Voc.

لنبدأ بمثال بسيط ونفترض أن لدينا سلسلة واحدة فقط على التوازي.

الخطوة2، اضرب Isc في عدد السلاسل على التوازي.

سلسلة 8.68Isc x 1 = 8.68A

الخطوة3، اضرب في 1.25 عامل الأمان. (لماذا يكون العامل 1.25: راجع NEC 690.8 (A) (1) تيارات دائرة المصدر الكهروضوئية)

8.68Isc x 1 string x 1.25 = 10.85A

لذلك ، يمكننا اختيار PWM الذي يجب أن تكون سعة التحميل الحالية فيه أكبر من 10.85A.

PWM في نظام 24V 2 أوتار

PWM في نظام 24V 2 أوتار

الآن ، دعنا نتحقق من مثال آخر يحتوي على سلسلتين في متوازيتين باستخدام نفس لوحة 2w المذكورة الآن.

لكن تذكر - نحن نستخدم وحدة تحكم الشحن PWM ، لذلك نحن بحاجة إلى الانتباه إلى عدد اللوحات الموجودة في الأوتار بحيث يتطابق جهد المصفوفة الشمسية مع جهد بنك البطارية.

في هذا المثال ، لدينا سلسلان متوازيان ولوحان متسلسلان ، لذا فإن المصفوفة الشمسية مخصصة لنظام بطارية 2 فولت.

8.68Isc × 2 خيط × 1.25 = 21.7A

سيكون جهاز التحكم بالشحن الشمسي 25A PWM كافياً.

الفصل 5: MPPT المسؤول عن التحكم

5.1 كيف يعمل جهاز التحكم بالشحن الشمسي MPPT؟

ما هو معنى MPPT؟

MPPT هو اختصار لـ Maximum Power Point Tracking ، وهو نوع من التتبع الرقمي الإلكتروني.

MPPT أكثر تعقيدًا - وأيضًا أغلى - من الاثنين. MPPT لديها كفاءة تحويل حوالي 94٪ - 98٪. هذه الطاقة الداخلة (من الألواح الشمسية) تعادل تقريبًا الطاقة الخارجة (إلى بنك البطارية).

تقرأ وحدات تحكم الشحن MPPT إخراج الألواح الشمسية والجهد الكهربائي للبطاريات لمعرفة أفضل نقطة طاقة يمكن استخلاصها من الألواح الشمسية ؛ بعد ذلك ، تقوم MPPT بخفض الجهد لأسفل لتلبية جهد شحن البطارية أثناء رفع التيار. من خلال القيام بذلك ، يمكن لـ MPPT زيادة الطاقة التي نحصل عليها أخيرًا من الألواح الشمسية بنسبة 40 ٪ تقريبًا ، مقارنة بـ PWM ، نظرًا لأن PWM لا يمكنها زيادة التيار لتتبع أقصى نقطة طاقة.

على عكس PWM ، الذي يتطلب مطابقة الفولتية مع كلا الجانبين ، يمكن تطبيق MPPT على النظام الكهروضوئي ، حيث يكون جهد المصفوفة الشمسية أعلى من جهد بنك البطارية. توفر هذه الميزة العديد من المزايا لـ MPPT ، والتي سنناقشها في الفصل 6

الآن،

دعنا ننتقل إلى الأمثلة حتى تتمكن من فهم النقطة بسرعة.

5.2 كيفية حجم وحدة تحكم الشحن الشمسية mppt؟

تذكر الألواح 20V الاسمية مع 60 قطعة من الخلايا؟

في دائرة PWM ، تكون كبيرة جدًا بحيث لا تتطابق مع بنك بطارية 12 فولت وصغيرة جدًا بالنسبة لبنك بطارية 24 فولت ، ولكن MPPT يمكن أن تحل هذا الموقف المحرج.

لوحة 20V لديها 30Vmp و 9A Imp ، وقوتها المقدرة = 30 × 9 = 270W.

افترض أن لوحة 20V تنطبق على بطارية 12V. ستقوم MPPT بتحويل 30 فولت إلى حوالي 14 فولت لشحن البطارية ، وزيادة التيار بحيث يمكنها سحب أقصى قدر من الطاقة من الألواح الشمسية.

إذا أخذنا 30 فولت إلى 14 فولت ، يكون المعدل المنخفض

30 / 14 = 2.14.

ثم زيادة التيار

9 × 2.14 = 19.28 أمبير.

وأخيرا،

30 × 9 = 14 × 19.28 = 270 واط (الطاقة تساوي انقطاع التيار الكهربائي) ؛

نظرًا لأن تيار الخرج هو 19.28A ، فإننا نضرب في 1.25 عامل آمن.

نحن نحصل

19.28 × 1.25 = 24.1 أمبير.

لذا ، سيكون من الجيد أن نختار MPPT بسعة حالية أكبر من 24.1A.

مثال آخر مع سلسلتين في متوازيتين باستخدام لوحة 2 فولت الاسمية لشحن بطارية 2 فولت: إجمالي الطاقة في

270 × 4 = 1080 وات.

سيكون الناتج الحالي

1080/14 = 77.14 أمبير.

اضرب بواسطة 1.25

77.14 × 1.25 = 96.43 أمبير.

لذلك ، سنختار 100A MPPT.

5.3 تحجيم وحدة التحكم بالشحن: جهد وحدة التحكم

هناك شيء آخر نحتاج إلى الانتباه إليه عند تغيير حجم وحدة التحكم في الشحن بالطاقة الشمسية وهو الجهد. تأكد من أن وحدة التحكم قادرة على حمل جهد الدخل من اللوحات. يمكن لوحدة التحكم بالشحن 150 فولت حمل ثلاث لوحات اسمية 20 فولت فقط على التوالي. قد تتساءل ... 3 × 20 = 60 فولت؟ هذا بعيد عن 150 فولت!

لماذا؟

وذلك لأن الجهد الفعلي الذي تولده الألواح الشمسية يمكن أن يكون أعلى بكثير من 20 فولت ؛ في بعض الأحيان ، أعلى من Vmp 30V. لذلك ، نستخدم Voc لإجراء الحساب. صوت = 38 فولت.

3 × 38 = 114 فولت

ثم ثلاث لوحات 20V اسمية في السلسلة هي 114V

جدول NEC 690.7

جدول NEC 690.7

نظرًا لأن جهد اللوحة سيزداد في الطقس البارد ، يرجى الرجوع إلى جدول NEC 690.7. ثم نختار العامل الأكثر أمانًا ، 1.25 ، ونضرب 114 فولت في 1.25 ،

نحصل على

114 × 1.25 = 142.5 فولت.

الآن يمكنك أن تفهم لماذا لا يمكن لوحدة التحكم 150 فولت أن تدعم سوى ثلاثة 20 فولت على التوالي ، خاصة في فصل الشتاء.

في الوقت الحاضر ، يمكن أن تتمتع وحدات التحكم المطورة حديثًا بجهد أعلى بكثير ؛ بعض الطرز تدعم حتى إدخال 700V. هذا مهم جدًا عند تسوية مجموعة الطاقة الشمسية بعيدًا عن بنك البطارية.

دعنا نستكشف السبب في الفصل 6.

الفصل 6: PWM مقابل MPPT

6.1 PWM مقابل MPPT: أيهما أفضل؟

لقد تعلمنا عن ميزات كل من وحدات التحكم (PWM & MPPT) في الفصول السابقة. لاحظنا جيدًا أن PWM لا يحول الجهد الإضافي إلى تيارات ، مما يؤدي إلى معدلات تحويل منخفضة للطاقة. بمعنى آخر ، لا تنقل PWM كل الطاقة التي يتم تجميعها بواسطة الألواح الشمسية إلى البطاريات ، ولكن MPPT دائمًا ما تتعقب أقصى نقطة للطاقة من الألواح وتعديل التيارات والجهد وفقًا لذلك حتى يمكنها نقل كل الطاقة التي تم جمعها بواسطة الألواح الشمسية إلى البطارية.

PWM مقابل MPPT

PWM مقابل MPPT

مثال ملموس سوف يشرح ذلك بوضوح:

الصيغة الفيزيائية الأساسية:

الطاقة (واط) = V (فولت) × أنا (أمبير)

إذا استخدمنا لوحة شمسية بجهد 12 فولت ، 100 وات لشحن نظام بطارية 12 فولت ، فإن Vmp الفعلي هو 17 فولت ، ويمكننا حساب ناتجها الحالي:

أنا = الطاقة / الخامس

أنا = 100/17 = 5.88 أمبير

نحن نعلم الآن أن إخراج اللوحة هو 17 فولت و 5.88 أمبير.

السيناريو شنومكس: النظام الكهروضوئي مزود بجهاز تحكم الشحن الشمسي PWM.

سوف يسحب PWM الجهد لأسفل إلى جهد شحن البطارية - تقريبًا 14 فولت. بعد المرور عبر PWM ، تظل الطاقة الشمسية 14 فولت و 5.88 أمبير فقط.

وهذا هو:

P = V x I = 14 x 5.88 = 82.32 واط

السيناريو شنومكس: النظام الكهروضوئي مزود بجهاز التحكم بالشحن الشمسي MPPT.

لا يقوم MPPT بسحب الجهد إلى 14 فولت فحسب ، بل يزيد أيضًا من التيار ، بحيث تعادل الطاقة تقريبًا انقطاع التيار الكهربائي.

لذلك ، إذا انخفض الجهد بمقدار 17/14 = 1.21

ثم يزداد التيار إلى البطارية بمقدار 1.21 ، نحصل عليه

5.88 × 1.21 = 7.11 أمبير

إجمالي الطاقة خارج

P = 14 × 7.11 = 99.54 واط

في هذا المثال ، الطاقة المهدرة بواسطة PWM هي

99.54 - 82.32 = 17.22 واط

لم يتم تحويل ما يقرب من 20٪ من الطاقة إلى طاقة كيميائية للبطارية. إذا أخذنا في الاعتبار السيناريو في مجموعة شمسية كبيرة ، فقد تكون الخسارة هائلة.

لذلك ، من الأفضل استخدام MPPT لمجموعة كبيرة من الطاقة الشمسية.

6.2 نقاط القوة في MPPT

أ) كفاءة التحويل العالية

إذا كان النظام الكهروضوئي الخاص بك مزودًا بمجموعة كبيرة من الطاقة الشمسية ، فإن MPPT سيكون الخيار الأفضل لتعزيز تحويل الطاقة الشمسية ، خاصة في الطقس البارد ، نظرًا لأن جهد اللوحة سيرتفع مع انخفاض درجة الحرارة. يمكن أن يرتفع معدل تحويل MPPT من 20٪ إلى 40٪. هذه طاقة خضراء وحرة توفر المال حقًا في فاتورتك.

مجموعة الألواح الشمسية في المسافة

مجموعة الألواح الشمسية في المسافة

ب) انخفاض فقدان الطاقة في الكابلات أو انخفاض تكلفة شراء الكابلات.

أرجوك تذكر صيغة قانون أوم

V (فولت) = R (أوم) × أنا (أمبير)

انتاج الطاقة P(واط) = V (فولت) × أنا (أمبير)

So

خسارة المقاومة PR(واط) = R (أوم) × أنا2 (أمبير)

بعد ذلك ، إذا تم تثبيت الألواح الكهروضوئية الخاصة بك على مسافة طويلة من بنك البطارية ، فإن فقد الطاقة لمقاومة الكبلات يكون كبيرًا (PR = ص س أنا2  ). تمثل R هنا مقاومة الكابلات. يزيد R مع زيادة طول الكابل:

صيغة مقاومة الكابلات

صيغة مقاومة الكابلات

ولكن إذا ضاعفنا جهد المصفوفة الشمسية عن طريق توصيلها بأسلاك في سلاسل أكثر ، وفقًا لـ P. = V x I ، لا يوجد تغيير في إجمالي خرج الطاقة P، لذلك يجب أن يكون التيار عبر الكبل نصف.

أخيرًا المقاومة P.R(واط) = R (أوم) × أنا2 (أمبير) سيكون ربع من ذي قبل.

في الواقع ، باستخدام MPPT ، يمكنك رفع جهد المصفوفة الشمسية بشكل أعلى لتقليل التدفق الحالي.

في هذه الحالة ، نقوم بزيادة جهد اللوحة لتقليل فقد المقاومة من خلال الكابلات ، وبما أننا نستخدم MPPT ، الذي يتتبع دائمًا حصاد الطاقة القصوى من الألواح ، فليس لدينا أي هدر للجهد مثل PWM.

يمكننا مراجعة هذا الموضوع من ناحية أخرى. إذا لم تتمكن من رفع جهد الألواح ، فعليك أن تجد بعض الحلول لتقليل مقاومة الكابل ، حيث أن المقاومة = المقاومة × الطول / المساحة ، يبدو أن الطريقة الوحيدة هي استخدام الكابلات ذات المساحات العرضية الكبيرة ، وهذا سيكون ضخمًا آخر مبلغ من المال للإنفاق.

للتلخيص ، عندما يتعلق الأمر بالأنظمة الصغيرة ، يعد PWM حلاً جيدًا لأنه غير مكلف ، ولكن بالنسبة للأنظمة الكبيرة ، من أجل تحسين معدلات التحويل وعدم إهدار سعة الألواح الشمسية لتسخير الطاقة الشمسية ، يفضل MPPT. سيتم دائمًا تطبيق MPPT على أنظمة الطاقة الأعلى.

6.3 إيجابيات وسلبيات

يعد تعلم المعلومات الواعية من المحتوى السابق أمرًا ضروريًا قبل اتخاذ قرار شراء وحدة تحكم شحن شمسية لنظام الطاقة الكهروضوئية. يُقترح أيضًا جدول مقارنة ، يسرد الفرق بين PWM و MPPT. لذلك ، قمنا بتجميع مزاياها وعيوبها معًا لجعل المراجعة أكثر ملاءمة لك.

الايجابياتسلبيات
PWM
  • كانت تقنية PWM متاحة في الأنظمة الكهروضوئية لفترة طويلة وهي تقنية مستقرة نسبيًا وناضجة
  • فهي فعالة من حيث التكلفة وبأسعار معقولة لمعظم المستهلكين
  • يمكن لـ PWM تحمل ما يصل إلى 60 أمبير في الوقت الحالي
  • تتمتع معظم PWMs بهيكل تبديد حرارة معقول يسمح لها بالعمل باستمرار
  • تأتي PWM بأحجام مختلفة لتناسب مجموعة واسعة من التطبيقات
  • إذا تم تطبيق PWM على الأنظمة الشمسية الكهروضوئية ، فيجب أن يتطابق جهد اللوحة الشمسية مع جهد بنك البطارية
  • لم يتم تطوير سعة التحميل الحالية لـ PWM واحدة ولا تزال تصل إلى 60 أمبير فقط
  • لا يمكن إدراج بعض وحدات التحكم بالشحن PWM الأصغر حجمًا في قائمة UL نظرًا لتصميم هيكلها الرديء
  • بعض PWM أصغر حجمًا لا تحتوي على تجهيزات للقناة
  • يعاني PWM من مشاكل تداخل الإشارة أحيانًا. تولد أجهزة التحكم ضوضاء في التلفزيون أو أجهزة الراديو
  • يحد PWM من توسع الأنظمة الشمسية الكهروضوئية إلى حد ما
  • لا يمكن تطبيقها على مصفوفات الطاقة الشمسية خارج الشبكة ذات الجهد العالي
MPPT
  • تعمل MPPT على زيادة تحويل الطاقة الشمسية من الألواح الكهروضوئية ، ويمكن أن تكون المعدلات أكثر كفاءة بنسبة 40 ٪ من PWM
  • يمكن استخدام MPPT في الحالات التي يكون فيها جهد الألواح الشمسية أعلى من جهد البطارية.
  • يمكن أن تتحمل MPPT ما يصل إلى 80 أمبير تحميل الحالي
  • تتميز MPPT بضمانات أطول من PWM
  • لا يحد MPPT من توسع الألواح الشمسية في النظام
  • MPPT هو الحل الوحيد لنظام الطاقة الشمسية الهجين
  • MPPT أغلى من PWM. تسعير بعض الموديلات هو ضعف سعر جهاز التحكم في الشحن PWM
  • نظرًا لأن MPPT تحتوي على المزيد من المكونات والوظائف ، فإن حجمها المادي أكبر من PWM.
  • تعد MPPT أكثر تعقيدًا ، لذلك في معظم الوقت ، نحتاج إلى اتباع دليل عند تغيير حجم المصفوفة الشمسية
  • تعمل وحدة التحكم الشمسية MPPT باستمرار على إجبار مجموعة الألواح الشمسية السلكية في سلاسل

6.4 هل يحتاج كل نظام من أنظمة الطاقة الشمسية إلى جهاز تحكم في الشحن؟

الجواب هو لا.

بشكل عام ، إذا كانت لوحتك الشمسية أقل من 5 واط لكل بطارية 100 أمبير ساعة ، فلن تحتاج إلى وحدة تحكم في الشحن بالطاقة الشمسية.

إليك صيغة يمكننا استخدامها:

الحاصل = سعة البطارية (أمبير ساعة) / تأثير الألواح الشمسية (أمبير)

إذا كان حاصل القسمة أكبر من 200 ، فلن تحتاج إلى وحدة تحكم ؛ خلاف ذلك ، من الأفضل تثبيت وحدة تحكم.

على سبيل المثال ، إذا كان لديك بطارية بقوة 200 أمبير ولوحة 20 وات ، فسيكون حاصل القسمة 200 / 1.18 = 169.5 ؛ في هذه الحالة ، أنت بحاجة إلى وحدة تحكم.

إذا كان لديك بطارية 400 أمبير ولوحة 10 وات ، فسيكون الحاصل 400 / 0.59 = 677.9 ؛ في هذه الحالة ، لا تحتاج إلى وحدة تحكم.

المعاجم

  • مجموعة النقاطالفولتية المحددة التي تم ضبطها لوحدات التحكم في الشحن لتغيير معدلات الشحن.
  • وزارة الدفاع: عمق التفريغ ، نسبة سعة البطارية (أمبير ساعة) إزالتها من بطارية مشحونة بالكامل. على سبيل المثال ، إذا كانت سعة البطارية الإجمالية 100 أمبير و 40 أمبير فارغة بالفعل ، فإن وزارة الدفاع تبلغ 40٪.
  • بطارية دورة العميق: بطارية الرصاص الحمضية ، والتي يمكن دائمًا تفريغها بعمق إلى حالة شحن منخفضة. تحتوي البطاريات ذات الدورة العميقة على DoD عالي.
  • عفريت: التيار بأقصى طاقة ؛ حاصل قسمة الطاقة القصوى بواسطة Vmp.
  • STC: ظروف الاختبار القياسية ، الظروف المثالية في المختبر حيث يتم اختبار أحد التركيبات.
  • المركبات العضوية المتطايرة: جهد الدائرة المفتوحة ، أقصى جهد عبر الخلية الكهروضوئية ، عندما تقيس لوحة شمسية في ظروف الاختبار القياسية من الناحية النظرية (STC) مع توصيل الفولتميتر فقط. الجهد الذي يحصل عليه جهاز القياس هو Voc.
  • VMP: الجهد عند الطاقة القصوى ، جهد الخرج للوحة شمسية عند توصيلها بالنظام الكهروضوئي.
  • الجهد الاسمي: جهد مرجعي يستخدم لتصنيف المعدات الشمسية في نظام خارج الشبكة. في نظام مرتبط بالشبكة ، تكون الفولتية الاسمية (12 فولت و 24 فولت و 48 فولت) بلا معنى.
  • تكاليف الدعم غير المباشر: تيار الدائرة القصيرة ، أقصى تيار عبر دائرة خارجية بدون أي أحمال أو مقاومة.