כיצד בעצם מייצרים פאנלים סולאריים ניידים חשמל?

פאנלים סולאריים ניידים פועלים על ידי לכידת אור שמש והמרתו לחשמל שימושי באמצעות מכשיר הנקרא בקר טעינה או ווסת.לאחר מכן, הבקר מחובר לסוללה ושומר אותה טעונה.

מהו מזגן סולארי?

המזגן הסולארי מבטיח שהחשמל שנוצר מהפאנל הסולארי מועבר בצורה חכמה לסוללה באופן המתאים לכימיה הסוללה ולרמת הטעינה.לווסת טוב יהיה אלגוריתם טעינה רב-שלבי (בדרך כלל 5 או 6 שלבים) ויספק תוכניות שונות לסוגים שונים של סוללות.רגולטורים מודרניים ואיכותיים יכללו תוכניות ספציפיות לסוללות ליתיום, בעוד שדגמים ישנים או זולים רבים יותר יוגבלו לסוללות AGM, ג'ל ורטיבות.חשוב שתשתמש בתוכנית הנכונה לסוג הסוללה שלך.

וסת סולארי באיכות טובה יכלול מספר מעגלי הגנה אלקטרוניים להגנה על הסוללה, לרבות הגנה על קוטביות הפוכה, הגנה מפני קצר חשמלי, הגנה מפני זרם הפוך, הגנה מפני טעינת יתר, הגנה על מתח יתר חולף והגנה מפני טמפרטורת יתר.

סוגי ווסת שמש

ישנם שני סוגים עיקריים של מזגנים סולאריים זמינים עבור פאנלים סולאריים ניידים.אפנון רוחב דופק (PWM) ומעקב אחר נקודות כוח מקסימלי (MPPT).לכולם יש יתרונות וחסרונות משלהם, מה שאומר שכל אחד מהם מתאים למצבי קמפינג שונים.

אפנון רוחב דופק (PWM)

Pulse Width Modulation (PWM), לווסת יש חיבור ישיר בין הפאנל הסולארי לסוללה, ומשתמש במנגנון "החלפה מהירה" כדי לווסת את הטעינה הזורמת לסוללה.המתג נשאר פתוח לחלוטין עד שהסוללה מגיעה למתח הכיור, ובשלב זה המתג מתחיל להיפתח ולהיסגר מאות פעמים בשנייה כדי להפחית את הזרם תוך שמירה על המתח קבוע.

בתיאוריה, סוג זה של חיבור מפחית את האפקטיביות של הפאנל הסולארי מכיוון שהמתח של הפאנל מורד כך שיתאים למתח הסוללה.עם זאת, במקרה של פאנלים סולאריים ניידים לקמפינג, ההשפעה המעשית היא מינימלית, שכן ברוב המקרים המתח המרבי של הפאנל הוא רק סביב 18V (ויורד ככל שהפאנל מתחמם), בעוד שמתח הסוללה הוא בדרך כלל בין 12-13V (AGM) או 13-14.5V (ליתיום).

למרות ההפסד הקטן ביעילות, ווסתי PWM נחשבים בדרך כלל לבחירה טובה יותר עבור התאמה עם פאנלים סולאריים ניידים.היתרונות של ווסתי PWM בהשוואה למקביליהם ל-MPPT הם משקל נמוך יותר ואמינות רבה יותר, שהם שיקולים מרכזיים בעת קמפינג לפרקי זמן ממושכים או באזורים מרוחקים שבהם ייתכן שהשירות לא יהיה נגיש בקלות וייתכן שקשה למצוא רגולטור חלופי.

מעקב נקודות כוח מקסימלי (MPPT)

נקודת כוח מקסימלית עוקבת MPPT, לווסת יש את היכולת להמיר מתח עודף לזרם נוסף בתנאים הנכונים.

בקר MPPT ינטר כל הזמן את מתח הפאנל, המשתנה כל הזמן בהתבסס על גורמים כמו חום הפאנל, תנאי מזג האוויר ומיקום השמש.הוא משתמש במתח המלא של הפאנל כדי לחשב (לעקוב אחר) השילוב הטוב ביותר של מתח וזרם, ואז מפחית את המתח כך שיתאים למתח הטעינה של הסוללה כך שהוא יכול לספק זרם נוסף לסוללה (זכור כוח = מתח x זרם) .

אבל יש אזהרה חשובה שמפחיתה את ההשפעה המעשית של בקרי MPPT עבור פאנלים סולאריים ניידים.כדי להפיק תועלת ממשית מבקר MPPT, המתח בפאנל צריך להיות לפחות 4-5 וולט גבוה ממתח הטעינה של הסוללה.בהתחשב בכך שלרוב הפאנלים הסולאריים הניידים יש מתח מרבי של סביב 18-20V, שיכול לרדת ל-15-17V כאשר הם מתחממים, בעוד שרוב סוללות AGM הן בין 12-13V ורוב סוללות הליתיום בין 13-14.5V במהלך תקופה זו, הפרש המתח אינו מספיק כדי שלפונקציית MPPT תהיה השפעה אמיתית על זרם הטעינה.

בהשוואה לבקרי PWM, לבקרי MPPT יש את החיסרון שהם כבדים יותר במשקל ובדרך כלל פחות אמינים.מסיבה זו, והשפעתם המינימלית על כניסת החשמל, לא תראה אותם בשימוש בתיקים מתקפלים סולאריים.