منظم الشحن solar charge controller


منظم الشحن أو ما يعرف بـ (solar charge controller)هو جهاز إلكتروني يقوم بتنظيم الجهد الكهربائي الوارد من الخلايا الشمسية قبل مروره إلى بطاريات الطاقة الشمسية وكذلك الصادر من البطارية إلى الحمل الكهربائي وذلك للمحافظة على البطاريات المستخدمة والتأكد من شحنها واستخدامها بصورة أمثل. ومنظم الشحن هو أحد مكونات منظومة الطاقة الشمسية

الشكل الخارجي لمنظم الشحن:
الشكل التالي يبين الوجه الامامي لمنظم الشحن



حيث ان:

1. Battery LED Indicator مؤشر البطارية

2. LCD Display شاشة العرض

3. Reset button  مفتاح اعادة الظبط

4. Temperature Sensor (Optional ) حساس للحرارة

5. .12V DC (مداخل توصيل الحمل )

6. 12V  مداخل توصيل البطارية

7. مداخل توصيل اللواح الشمسية


انواع منظمات الشحن المستخدمة في انظمة الخلايا الشمسية
هناك عدة انواع من منظمات الشحن (منظم شحن الطاقه الشمسيه) واهم نوعين اساسين هما (PWM) و MPPT والتالية هو توضيح ومقارنة بين انواع منظمات الشحن:

منظم الشحن PWM
منظم الشحن من نوع (PWM) وهي اختصارا للكلمات (Pulse-width modulation) وسمي بهذا الاسم لان المنظم من هذا النوع يقوم بارسال التيار الكهربائي الى البطارية على شكل نبضات كهربيائة تسمى (pluse) ويقوم هذا النوع بتعديل عرض النبظات وفقا لحجم التيار الكهربائي المخزن في البطارية. ويمكن استخدامه في الانظمة الصغيره او الانظمة التي تكون درجة حرارة الخلايا الشمسية فيها بين °C45 و °C75.
تتميز المنظمات من نوع PWM بانها اقل ثمنا من المنظمات الاخرى وتصلح للانظمة الصغيره. 

منظم الشحن MPPT
سميت هذه المنظمات بـ MPPT بهذا الاسم اختصارا من العبارة الانجليزية (Maximum Power Point Tracking) والتي تشير الى طريقة عمل هذه المنظمات (تتبع نقطة الطاقة القصوى)، وهي عبارة عن محولات تيار كهربائي dc-to-dc والتي يقوم فيها المنظم بتمرير التيار الكهربائي على شكل نبضات من الخلايا الشمسية الى البطاريات بافضل جهد كهربائي يمكن شحن البطاريات من خلالة حيث تعتمد على مبدأ استخلاص الطاقة العظمى الممكنة من الخلايا الشمسية و ذلك عن طريق تغير فرق الجهد (الفولتية) بحيث تعطي أعظم استطاعة خرج لها. ويفضل استخدامها في الانظمة الكبيرة او التي يزيد خرج (فرق الجهد) للتيار الكهربائي الصادر من الخلايا الشمسية عن فرق الجهد الخاص بالبطاريات (مثلا يمكن استخدام خلايا شمسية تنتج تيارا كهربائية قدرة 36 فولت وتمريرة لمنظم شحن من نوع MPPT لشحن بطارية فرق جهدها 12 فولت وهذا الامر غير ممكن في منظمات الشحن من نوع PWM) او عندما تكون درجة حرارة الخلايا الشمسية اقل من 45°C او اعلى من 75°C.
تتميز منظمات الشحن من نوع MPPT بقدرتها على الاستغلال الامثل للتيار الكهربائي القادم من الخلايا الشمسية لشحن البطاريات الا انها بكل تاكيد اغلى ثمنا من المنظمات من نوع PWM

- هل يمكن الإستغناء عن منظم الشحن ؟ في الحقيقة منظم الشحن ليست مهمته منع الشحن الزائد عن البطارية فقط ! ، وانما له عدة مهام اخرى مهمة جداً للحفاظ على البطارية ويمكن تلخيص هذه المهام في النقاط التالية :

  1.  إحتواء منظم الشحن على قاطع داخلي (fuse) يعمل على حماية الخلية الشمسية من التلف في حالة تلامس اقطاب الخلايا معا و عند حدوث قصر في الدائرة (short circuit).
  2.  يعمل المنظم على تنقية و تثبيت الفولية التي تخرج من الخلية إلى الجهاز الذي يعمل على الجهد المستمر DC ، ويعتبر هذا الامر مهم ، بسبب إختلاف قوة أشعة الشمس .
  3.  يقوم المنظم بمهمة تنظيم شحن البطارية على الدقة الأمثل ، بحيث أن عملية الشحن تختلف في آليتها عن مجرد توفير مصدر للطاقة ، وتكون قيمة جهد الشحن مساوية لقيمة البطارية وقيمة تيار الشحن تساوي تقريبا 15% من التيار الذي تتسع له البطارية 
  4.  يعمل على ضمان عدم رجوع تيار كهربي من البطارية إلي الخلية الشمسية مرة اخرى ، لأنه في حالة فصل الحمل وعدم وجود منظم للشحن ، فإن الخلايا الشمسية يمكن إعتبارها حمل يعمل على سحب التيار من البطارية إلي الخلايا بشكل عكسي مرة أخرى مما يعمل على إتلافها مع الزمن 
توصيل منظم الشحن:

كما هو واضح في شكل فالمنظم يتألف من ثلاث مداخل رئيسية:

· المدخل الأول بقطبين (موجب وسالب) خاص بالألواح الشمسية ويتم توصيله سواء لوح واحد أو عدد من الألواح بالتوالي أو التوازي حسب النظام الذي تم تصميم المنظومة عليه فيما إذا كان 12 أو 24 أو 36 أو 48 فولت.

· المدخل الثاني بقطبين (موجب وسالب) خاص بالبطارية ومنها تستطيع توصيل بطارية واحدة أو عدد من البطاريات سواءً على التوالي أو على التوازي حسب النظام المتبع في المنظومة والتصميم.

· المدخل الثالث بقطبين (موجب وسالب) وهو خاص بالأحمال وتستطيع توصيل أحمال مختلفة مثل اللمبات ومودم الإنترنت أو غيرها إذا كان النظام المتبع 12 فولت مثلاً؛ أما إذا كان النظام المتبع هو 24 فولت فأنت بحاجة إلى محول فولتية من 24 إلى 12 فولت.
يتم التشغيل بواسطة Blogger.