حماية شحن وتفريغ الشاحن الشمسي

1. جهد نقطة حماية الشحن المباشر: يُطلق على الشحن المباشر أيضًا اسم شحن الطوارئ، والذي ينتمي إلى الشحن السريع. بشكل عام، عندما يكون جهد البطارية منخفضًا، يتم شحن البطارية بتيار عالٍ وجهد مرتفع نسبيًا. ومع ذلك، هناك نقطة تحكم، تسمى أيضًا الحماية. النقطة هي القيمة الموجودة في الجدول أعلاه. عندما يكون الجهد الطرفي للبطارية أعلى من قيم الحماية هذه أثناء الشحن، يجب إيقاف الشحن المباشر. جهد نقطة حماية الشحن المباشر هو أيضًا جهد "نقطة حماية الشحن الزائد"، ولا يمكن أن يكون جهد طرف البطارية أعلى من نقطة الحماية هذه أثناء الشحن، وإلا فسيتسبب في الشحن الزائد وتلف البطارية.

2. معادلة جهد نقطة التحكم في الشحن: بعد اكتمال الشحن المباشر، سيتم ترك البطارية بشكل عام لفترة من الوقت بواسطة وحدة التحكم في الشحن والتفريغ للسماح لجهدها بالانخفاض بشكل طبيعي. عندما ينخفض ​​إلى قيمة "جهد الاسترداد"، فإنه سيدخل في حالة شحن المعادلة. لماذا تصميم تهمة متساوية؟ أي أنه بعد اكتمال الشحن المباشر، قد تكون هناك بطاريات فردية "متخلفة" (الجهد الطرفي منخفض نسبيًا). من أجل سحب هذه الجزيئات الفردية إلى الخلف وجعل جميع الفولتية الطرفية للبطارية موحدة، من الضروري مطابقة الجهد العالي مع الجهد المتوسط. ثم اشحنها لفترة قصيرة، ويمكن ملاحظة أن ما يسمى بشحنة التعادل، أي "الشحنة المتوازنة". يجب ألا يكون وقت الشحن المعادل طويلاً جدًا، عادةً من بضع دقائق إلى عشر دقائق، وإذا كان إعداد الوقت طويلًا جدًا، فسيكون ذلك ضارًا. بالنسبة لنظام صغير مجهز ببطارية واحدة أو بطاريتين، فإن الشحن المتساوي ليس له أهمية كبيرة. ولذلك، فإن وحدات التحكم في إنارة الشوارع عمومًا لا تحتوي على شحن متساوٍ، بل على مرحلتين فقط.

3. جهد نقطة التحكم في الشحن العائم: بشكل عام، بعد اكتمال شحن المعادلة، تُترك البطارية أيضًا في وضع الوقوف لفترة من الوقت، بحيث ينخفض ​​الجهد الطرفي بشكل طبيعي، وعندما ينخفض ​​إلى نقطة "جهد الصيانة"، يدخل في حالة الشحن العائم. حاليا، يتم استخدام PWM. (كلا طريقة تعديل عرض النبضة)، تشبه طريقة "الشحن المتتابع" (أي الشحن الحالي الصغير)، اشحن قليلاً عندما يكون جهد البطارية منخفضًا، واشحن قليلاً عندما يكون منخفضًا، واحدًا تلو الآخر لمنع عدم استمرار ارتفاع درجة حرارة البطارية، وهو أمر جيد جدًا للبطارية، لأن درجة الحرارة الداخلية للبطارية لها تأثير كبير على الشحن والتفريغ. في الواقع، تم تصميم طريقة PWM بشكل أساسي لتثبيت جهد طرف البطارية وتقليل تيار شحن البطارية عن طريق ضبط عرض النبض. هذا نظام إدارة شحن علمي للغاية. على وجه التحديد، في المرحلة اللاحقة من الشحن، عندما تكون السعة المتبقية (SOC) للبطارية أكبر من 80%، يجب تقليل تيار الشحن لمنع إطلاق الغازات المفرط (الأكسجين والهيدروجين والغاز الحمضي) بسبب الشحن الزائد.

4. إنهاء الجهد للحماية من الإفراط في التفريغ: هذا سهل الفهم نسبيًا. لا يمكن أن يكون تفريغ البطارية أقل من هذه القيمة، وهي المعيار الوطني. على الرغم من أن الشركات المصنعة للبطاريات لديها أيضًا معايير الحماية الخاصة بها (معيار المؤسسة أو معيار الصناعة)، إلا أنه لا يزال يتعين عليها الاقتراب من المعيار الوطني في النهاية. تجدر الإشارة إلى أنه، من أجل السلامة، يتم إضافة 0.3 فولت بشكل مصطنع إلى جهد نقطة حماية التفريغ الزائد لبطارية 12 فولت كتعويض لدرجة الحرارة أو تصحيح انحراف نقطة الصفر لدائرة التحكم، بحيث يتم التفريغ الزائد جهد نقطة الحماية لبطارية 12 فولت هو: 11.10 فولت، ثم جهد نقطة الحماية الزائدة في التفريغ لنظام 24 فولت هو 22.20 فولت.