أصبح العيش بشكل مكتفٍ ذاتيًا اتجاهًا. تلبية احتياجات الطاقة الخاصة بك أمر جيد وصحيح من كل منظور. إنه جيد للبيئة وأيضًا للاقتصاد.
توفر الشمس الكثير من الطاقة بحيث يمكن تلبية احتياجات الأسرة من الطاقة غالبًا باستخدام 10-20 متر مربع فقط من الألواح الشمسية. هذه الطاقة، التي كانت ستتحول إلى حرارة، لا تُهدر بل تُحول إلى عمل مفيد وفي النهاية إلى أشكال أخرى من الطاقة، مما يحافظ على توازن الطاقة.
تخزن أنظمة تخزين الطاقة الحديثة الطاقة الزائدة بحيث يمكن استخدامها في الليل أو عندما لا يكون هناك ما يكفي من الشمس.
ولكن ماذا تفعل إذا لم يكن هناك ما يكفي من الشمس لعدة أيام؟ هل يجب عليك تركيب نظام تخزين طاقة بسعة كبيرة تكفي لعدة أيام؟ ومع ذلك، غالبًا ما يكون هذا مكلفًا للغاية كما أنه غير اقتصادي الاستمرار في ترقية البطاريات بلا حدود خوفًا من أن تنطفئ الأضواء في النهاية وتبقى في الظلام.
تحتاج إلى حل معقول للمشكلة، والذي يمكننا تقديمه في معظم الحالات. يجب إدخال الطاقة في النظام وتقوم بذلك باستخدام مولد .
قلب النظام الشمسي مع التخزين هو العاكس، الذي يولد التيار المتردد للمستهلكين الداخليين للطاقة. يمكن أن يكون هذا العاكس إما أحادي الطور أو ثلاثي الطور. ولكن كيف يجب أن يدعم المولد العاكس؟ ما هي المعايير التي يجب أن يمتلكها؟ ما هو شكل الجهد الذي يجب أن يتخذه؟ هذه الأسئلة تُطرح بشكل متكرر.
أفضل حل هو ببساطة تخزين بعض الطاقة في وحدة التخزين عند الحاجة، لضمان توفير طاقة مستمرة عند المعايير العادية. في هذه الحالة، لا يحتاج المولد إلى العمل باستمرار، بل فقط في بعض الأحيان للحفاظ على توازن الطاقة في النظام الشمسي مع التخزين.
مولد تيار مستمر بجهد 48 فولت لأنظمة الطاقة الشمسية مع التخزين:
أنظمة الطاقة الشمسية مع تخزين البطاريات بجهد 48 فولت شائعة جدًا. يظل هذا الجهد في نطاق الجهد المنخفض، حيث لا تتطلب تدابير حماية خاصة، ومع ذلك فإن إنتاج الطاقة النموذجي للمنازل بقدرة 5 كيلوواط وأكثر لا يزال ممكنًا.
لدينا الآن مولد التيار المستمر في مجموعتنا، والذي يعمل كمصدر طاقة تيار مستمر مع نقطة الطاقة القصوى ويمكنه شحن معظم وحدات تخزين الطاقة بجهد 48 فولت مباشرة لأنظمة الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح.
ال مولد تيار مستمر KS 48V-DC مصمم خصيصًا لأنظمة تخزين البطاريات 48V التي يتداخل نطاق جهد العمل الخاص بها مع النطاق 48-54V.
فيما يلي معلمات البطاريات الأكثر شيوعًا للمقارنة:
| حالة الشحن SOC، % | جهد LiFePo4 (16x3.2 V) | جهد LiFePo4 (15x3.2 V) | جهد LiIon (14x3.7V) | جهد LiIon (13x3.7V) | جهد AGM (4x12V) | جهد الرصاص الحمضي (4x12V) |
| 100 | 54.4 | 51.0 | 58.0 | 53.9 | 52.0 | 50.4 |
| 90 | 53.2 | 49.9 | 56.7 | 53.1 | 51.0 | 50.0 |
| 80 | 53.0 | 49.7 | 55.4 | 51.9 | 50.0 | 49.7 |
| 70 | 52.8 | 49.5 | 54.1 | 50.7 | 49.2 | 49.3 |
| 60 | 52.6 | 49.3 | 52.8 | 49.5 | 48.6 | 48.8 |
| 50 | 52.5 | 49.2 | 51.5 | 48.3 | 48.2 | 48.2 |
| 40 | 52.3 | 49.1 | 50.2 | 47.1 | 47.8 | 47.6 |
| 30 | 52.0 | 48.8 | 48.9 | 45.8 | 47.2 | 47.0 |
| 20 | 51.6 | 48.4 | 47.6 | 44.6 | 46.6 | 46.3 |
| 10 | 48.0 | 45.0 | 46.3 | 43.4 | 46.0 | 45.2 |
من الضروري الانتباه إلى مثل هذه المعلمات مثل أقصى جهد شحن، التيار الموصى به وأيضًا السعة القابلة للاستخدام:
| شحن- المعلمة، الحد الأقصى |
LiFePo4 16 خلية (16x3.2 V) |
LiFePo4 15 خلية (15x3.2 V) |
LiIon 14 خلية (14x3.7V) |
LiIon 13 خلايا (13x3.7V) |
AGM 4 بطاريات (4x12V) |
رصاص-حمض 4 بطاريات (4x12V) |
| الجهد، V | 57.6 | 54.0 | 58.0 | 53.9 | 58.0 | 57.2 |
| شدة التيار، C | 1.0 | 1.0 | 0.5 | 0.5 | 0.2 | 0.2 |
| السعة القابلة للاستخدام، % | 90-100 | 90-100 | 90-100 | 90-100 | 50-80 | 50 |
تم اختيار الحد الأقصى لجهد الخرج من KS 48V-DC بحيث لا يحدث شحن زائد حتى مع بطاريات AGM والرصاص الحمضية الشائعة في نظام الطاقة الشمسية مع تخزين. هذا يقع في نطاق الشحن الاحتياطي ولا يمكن أن يضر البطاريات حتى لو عمل المولد لعدة ساعات.
إذا ارتفع الجهد على قضيب التجميع 48 فولت لنظام الطاقة الشمسية إلى 57 فولت (على سبيل المثال، من خلال مصادر تيار مستمر أخرى) يتوقف المولد فورًا بغض النظر عن الوضع.
تم تجهيز بطاريات الليثيوم بوحدات تحكم BMS، وبالتالي يتم استبعاد الشحن الزائد.
يعمل KS 48V-DC مثل شاحن أو وحدة شحن بخط IoU:
يؤدي KS 48V-DC نفس وظيفة مصادر التيار المستمر الأخرى المتصلة بقضيب التجميع 48 فولت لنظام الطاقة الشمسية مع تخزين، لكنه يوفر الطاقة حسب الحاجة فقط وليس بشكل دائم.
من خلال وضع AUTO أو EXTERNAL CONTROL المتاح، يمكن تحقيق خوارزميات وظيفية مختلفة. عند الاختيار بين وضع AUTO وEXTERNAL CONTROL، يجب الانتباه إلى خصائص النظام الذي سيتم تزويده بالطاقة. عندما يعمل المولد ويكون هو المصدر الوحيد للتيار المستمر على قضيب التجميع 48 فولت لنظام الطاقة الشمسية، فإنه يتولى عمليًا توفير الطاقة بالكامل، حيث يبقى جهد الخرج في هذه الحالة دائمًا أعلى قليلاً من جهد البطارية.
طريقة العمل في وضع AUTO
يُراقب المولد في وضع AUTO جهد مخزن الطاقة لنظام الطاقة الشمسية ويبدأ تلقائيًا عند الوصول إلى القيمة الدنيا للجهد 47.5-48 فولت. زمن الاستجابة حوالي 5 ثوانٍ.
يقوم المولد بشحن البطارية بجهد يصل إلى 53.5-54V وبتيار يصل إلى 70-75A ويتوقف بمجرد أن يصل الجهد إلى 53.5-54V وينخفض تيار الشحن إلى أقل من 20A. زمن الاستجابة حوالي 30 ثانية.
يمكن تشغيل المولد في أي وقت بالضغط على زر START بغض النظر عن جهد البطارية، ولكنه يتوقف خلال 30 ثانية بعد أن ينخفض استهلاك الطاقة إلى أقل من 20A.
تضيء إشارة التشغيل الخضراء (مؤشر التشغيل) بشكل مستمر عندما يتجاوز استهلاك الطاقة 20A وتومض عندما ينخفض استهلاك الطاقة إلى أقل من 20A.
إذا كان يجب أن لا يقل استهلاك الطاقة في الحالة المعنية عن 20A (سكة الطاقة 48V) من الناحية التقنية، يجب استخدام وضع التحكم الخارجي حتى لا يعمل المولد بشكل مستمر.
طريقة العمل في وضع التحكم الخارجي
يتم تشغيل المولد في وضع التحكم الخارجي عن طريق إغلاق جهات اتصال CONTROL TERMINAL ويتم إيقافه عن طريق فتحها. يتيح هذا الوضع للمولد التكيف بشكل مثالي مع وحدات تخزين البطاريات المختلفة من خلال التحكم الخارجي للأجهزة ذات جهات الاتصال الخالية من الجهد، مما يوسع بشكل كبير من نطاق استخدام المولد. مع الجسر بين جهات اتصال CONTROL TERMINAL، يبدأ المولد فورًا بمجرد ضبط مفتاح الدوران على وضع ON ويتوقف في وضع OFF. يوصى باستخدام هذا الأسلوب لتمكين بدء وإيقاف المولد يدويًا بغض النظر عن جهد البطارية.
تم تجهيز العديد من الأجهزة بجهات اتصال خالية من الجهد (محولات، وحدات UPS، بطاريات مع وحدة تحكم BMS، مراقبو البطاريات، مرحلات زمنية، إلخ) وهذا يسمح بتحقيق جميع الخوارزميات الممكنة لاستخدام المولد.
حماية من الجهد الزائد والتحميل الزائد
إذا كان يجب أن يصل الجهد على سكة التجميع 48V أو البطارية المزودة لأي سبب إلى 57V أو أعلى، يتم إيقاف المولد فورًا.
يتم خفض جهد الخرج للمولد عند تجاوز التيار الأقصى ويمكن أن يكون أقل من 48V، ولكن إذا انخفض إلى مستوى منخفض جدًا، يتم التعرف عليه كقصر كهربائي ويتم إيقاف المولد فورًا.
يجب الانتباه إلى:
يجب تشغيل مولد التيار المستمر KS 48V-DC فقط مع وحدات تخزين الطاقة 48V المدرجة في الجدول أعلاه. من الضروري الانتباه إلى معايير نظام الطاقة بالكامل. في أنظمة الطاقة الشمسية حيث يتم تزويد سكة التجميع 48V حصريًا من خلال المحول، يجب التأكد من أن توصيل مصادر تيار مستمر أخرى إلى سكة الطاقة 48V مسموح به ولا يسبب أي اضطرابات في التحكم (خاصة مع إدارة الطاقة على أساس تدفقات الطاقة) في النظام.
الحلول مع مولد تيار متردد 230 فولت:
نوصي باستخدام مولدات العاكس كمصدر تيار متردد خارجي عند إدخال الطاقة الاحتياطية من محولات الطاقة خارج الشبكة، حيث يمكنها الحفاظ على شكل الجهد بشكل أفضل بكثير، وهو أمر مهم جدًا للمستهلكين الحساسين للطاقة.
النسخة مع مولد العاكس KS 6000iES ATS الإصدار 2 حيث يراقب MAINS INPUT الجهد 230 فولت، لكنه لا يوجهه إلى الخرج في وضع الانتظار:
Diese Lösung ist NUR bei Solaranlage mit Speicher und einem Off-Grid-Wechselrichter zu verwenden und nur bei Strominsellösungen!
يبدأ مولد العاكس KS 6000iES ATS الإصدار 2 بمجرد أن يقطع مراقب البطارية الجهد 230 فولت المتفرع من خرج العاكس إلى MAINS INPUT للمولد ويتوقف عند عودة الجهد.
يجب ملاحظة أن المولد يجب أن يوفر الطاقة لكل من مستهلكي الكهرباء الذين سيتم تزويدهم ولشحن وحدة تخزين الطاقة.
في حالة وجود نظام شمسي مع تخزين وعاكس هجين، لا يجوز توصيل مولد إلى جانب الإدخال (بسبب التغذية) والخيار الوحيد هو شحن وحدة تخزين الطاقة عبر شاحن مناسب، بشرط أن يسمح نظام إدارة الطاقة (إذا كان متاحًا) بذلك.
النسخة مع مولد العاكس KS 6000iES ATS الإصدار 2:
المولد الموضح في مخطط الدائرة غير مثبت بشكل دائم، ولكن يمكن توصيله بمقبس Schuko المثبت مسبقًا ومقبس الطاقة CEE 230V 16A حسب الحاجة. يتيح ذلك استخدام المولد بشكل متنقل إذا لزم الأمر.
يجمع مفتاح الدوران OFF-RUN على الجانب الأيمن من المولد بين صنبور الوقود ومفتاح الطاقة الداخلية 12 فولت ومفتاح الإشعال. عندما لا يكون المولد قيد الاستخدام، يجب أن يبقى في وضع OFF لمنع تفريغ بطارية الليثيوم المدمجة في المولد. يأتي المولد مع بطارية غير متصلة، والتي يجب توصيلها تحت اللوحة الجانبية اليسرى أثناء الاستخدام الأولي. يتم إعادة شحن البطارية بواسطة وحدة الشحن الداخلية كلما كان المولد يعمل أو تم تطبيق جهد 230 فولت على MAINS INPUT (بغض النظر عن وضع مفتاح الدوران).
يتم مراقبة اتصال MAINS INPUT 230V بمجرد ضبط مفتاح الدوران على وضع RUN وتشغيل مفتاح ATS. إذا فشل الجهد 230 فولت في MAINS INPUT، يقوم جهاز التحكم ATS بتشغيل المولد ويحول مقبس الخرج الخاص به إلى وحدة العاكس.
الكابل إلى مراقب البطارية محمي ضد التحميل الزائد والاتصال. يجب أن يكون مراقب البطارية المستخدم قادرًا على تبديل 230 فولت من خرج العاكس.
مثال على مراقب البطارية مع مفتاح 230 فولت:
إخلاء المسؤولية:
هذا الدليل مخصص فقط كمرجع، وهو توضيحي، ويجب تكييفه مع الظروف والشروط المحددة في الموقع أثناء التركيب. يجب تنفيذ التركيب نفسه وفقًا لجميع المعايير واللوائح. نحن لا نتحمل أي مسؤولية عن التركيبات غير الصحيحة وعواقبها.
