كيفية التحقق مما إذا كان جهاز التحكم الخاص بك حقيقياً يعمل بالـ MPPT أم بالـ PWM: 3 اختبارات

اختبار 0: إعداد الظروف التي تجعل الاختبار صالحاً

إثنتين من الظروف تقرران ما إذا كانت القراءات ذات معنى:

• الشمس الكاملة على اللوحة. الإشعاع الجزئي يضيف لكل رقم أقل. انتظر ضوءًا واضحًا غير مُعيق.
• يجب أن لا تكون البطارية مُشغلة. على بطارية 12 فولت / 200 أمبير، ابدأ الاختبار في منتصف الشحن. في بطارية مُشغلة حقيقية بـ MPPT، تتحول إلى وضع الجمع أو وضع قيود الجهد، ويصعد جهد الطاقة الشمسية نحو جهد الفصل المفتوح (Voc) — قياس يبدو موفقًا على وحدة لم تختبرها بالفعل. أفرغ البطارية إلى حوالي 60–70% أولاً، أو اختبار مبكرًا خلال فترة الشحن.
• أطفئрузحمل خلال الاختبار خلال النهار حتى يظهر مُقابض زحمل 0 أمبير، وكل أمبير تقيسه يذهب إلى البطارية.

الاختبار 1: جهد تشغيل الطاقة الشمسية (الاختبار البالي لمدة 60 ثانية)

مع تشغيل النظام نشطًا تحت الشمس الكاملة، ضع مُقاييس الرقمية على مُقابض PV+ و PV−:

هذا الاختبار يعمل على الوحدات المزروعة في وعاء. معظم لوحات التحكم الخارجية التجارية للنورات الشارعية مصنوعة من الإيبوكسي لتحقيق درجة حماية IP67+،لذا تكون اللوحة غير مرئية — لكن التوصيلات ليست كذلك.

اختبار 2: تيار الطاقة الشمسية مقابل تيار البطارية (الاختبار الحاسم)

يمكن محاكاة سلوك الجهد، لكن لا يمكن محاكاة تحسين التيار. قارن تياراً يدخل إلى توصيل الطاقة الشمسية مع تيار يخرج إلى توصيل البطارية، باستخدام مقياس ضغط الحمل أو شاشة لوحة التحكم:

• PWM: تيار الطاقة الشمسية ≈ تيار البطارية. أي شيء ينتجه اللوحة يذهب مباشرة. لا تضخيم.
• MPPT: تيار البطارية أعلى بشكل ملحوظ من تيار الطاقة الشمسية — تضخيم تيار نموذجي لتحويل مرتفع. مثال عمل من تكويننا القياسي: مدخل الطاقة الشمسية 9.1 أمبير عند 22 فولت، خرج البطارية قريب من 14.9 أمبير عند 13 فولت.

تحويل MPPT يوازن الجهد مقابل الأمبيرات؛ يُحافظ الطاقة على نفسها (بعد فقدان التحويل). إذا قارنت الأحصائيات لتيارين متطابقين بينما يظل جهد الطاقة الشمسية أعلى بشكل كبير من جهد البطارية، فإن الأرقام غير متسقة — راجع مكان وضع مقياسك قبل أن ت宣告 الوحدة موثوقة.

اختبار 3: فك الوحدة (دقة 100%، يحتاج إلى عينة)

إذا استطعت فتح عينة بأمان قبل طلب جماعي، فإن الإجابة واضحة. إن مولد الطاقة الفعلي (MPPT) في جوهره مُحول DC-DC Buck، والمُحول Buck لا يمكن أن يوجد بدون مُحول طاقة لتخزين الطاقة. ابحث عن أحد ثلاثة أشكال:

• دائرة مغناطيسية حلزونية (صفراء، زرقاء، أو سوداء) ملفوفة بأسلاك نحاسية سميكة
• مُحول طاقة SMD مدعوم قويًا شكل مربع
• دائرة نحاسية سميكة معروفة

دليل دعم على نفس اللوحة: الثنائيات الدوران لتحويل التيار (الثنائيات الشوتكي، الثنائيات القوية في صندوق TO-220،أو الثنائيات ذات الصفائح الشرقية الكبيرة من التيار العالي).

يظهر لوحة PWM التوقيع المعاكس: لا مُحول طاقة على الإطلاق، فقط بعض الثنائيات MOSFET والبطاريات، والكوادر الصغيرة لتنقية الطاقة منخفضة القوة SMD. (النسخة الأصلية لهذه الصفحة قائمة على أن هذه ميزات PWM داخل قسم متطلبات MPPT — إنها تنتمي للعمود الآخر، وقد أرجعناها هنا.)

لماذا الاختلاف يستحق هذه المبلغ

أخبر نفس لوحة الطاقة 200 واط (Vmp = 22 فولت، Imp = 9.1 أمبير) إلى خزان 12 فولت ي заряд عند حوالي 13 فولت:

• PWM: يأخذ البنك اللوحة إلى حوالي 13 فولت، لذا قوة الشحن هي 13 فولت × 9.1 أمبير = 118.3 واط. تقريبًا 81.7 واط — أي ما يعادل 40.8% من قدرة اللوحة المحددة — يتم подавاؤها ومحوها.
• MPPT: تحتفظ اللوحة ببينتها العملي 22 فولت × 9.1 أمبير = 200.2 واط؛ بعد افتراض تحويل بـ 97%， يReceived البنك 200.2 واط × 97% ÷ 13 فولت ≈ 14.9 أمبير.

نفس اللوحة، نفس الشمس: 14.9 أمبير مقابل 9.1 أمبير — أي ما يعادل زيادة حوالي 63% في تدفق الشحن. هناك عاملان واضحان بشأن هذا النموذج: رقم الـ 97% هو افتراض نقطة مرجع، وليس قياسنا، وجانب PWM،على الأرجح، تم تضخيمه، لأن سحب لوحة حقيقية عن نقطة القوة القصوى يقلل من التيار كذلك كما يقلل من الجهد. الفجوات في العالم الحقيقي أكبر من النموذج، وليس أصغر.

تتسبب التجميع بالترتيب في تفاقم عدم التوافق. يربط المصممون وحدتين في ترتيب لإنشاء مصفوفة 44–48 فولت — ينتج عن ذلك شحن مبكر في ضوء منخفض ويقلل خسائر الخط (I²R). يقوم محكم ضبط النبضات (PWM) بتضييق هذا الجهد التشغيلي بنسبة تقريبية تصل إلى 70%،مما يخرج المصفوفة عن نقطة القوة القصوى: مصفوفة مدمجة بقوة 400 واط قد تنتج أقل من 120 واط، وتموت تقريبية 280 واط من قدرة المصفوفة بسبب عدم التوافق في الجهد. هذه هي التركيبة حيث يقرر ملصق المحكم whether يفي المشروع بمتطلبات ساعات التشغيل.

ماذا يعني فشل الاختبار للمشروع

الظاهرة الميدانية متسقة: وحدات الإضاءة LED البالغة 60 واط في هذه النظام تتوقف عن العمل قبل الفجر، تخفت خلال النصف الثاني من الليل، أو لا تصل إلى شحن كامل. السبب هو ما قبل ذلك — لم يتم ملء البنك خلال اليوم. عادةً ما يكون تبديل المحكم أرخص من إعادة تصميم المصفوفة، ولكن بعد تأكيد صحة البنك نفسه (انظر دليلنا على عمر البطارية).

الاختبار المقبول الذي نوصي بتضمينه في الفاتورة

لأي وحدة إضاءة 60 واط فما فوق على وحدة وصلية 200 واط فما فوق، أضف هذا إلى شروط التفتيش:

1. حالة الشحن: شحن البطارية بدرجة شحن تتراوح بين 60–70%،ثم إيقاف الشحن، وضوء الشمس الكامل.
2. قياس جهد نهاية الوحدة الشمسية (PV). المقبول: يزيد جهد الوحدة الشمسية على جهد البطارية بحد أدنى من 40% خلال فترة الشحن الرئيسية (مثال: ≥18 V على بطارية 13 V).
3. قياس تيار الوحدة الشمسية وتيار البطارية. المقبول: يزيد تيار البطارية على تيار الوحدة الشمسية بحد أدنى من 15% خلال فترة الشحن الرئيسية، مع وجود جهد وحدة شمسية أعلى من جهد البطارية.
4. فحص التفكيك (فقط للعينة الأولى): وجود معاكس كهربائي للطاقة (power inductor) والذي يطابق أحد الثلاثة أشكال المذكورة أعلاه.
5. فحص الملف الفني: يجب أن يزيد جهد مدخل الوحدة الشمسية القصوى (Vmax) على جهد البطارية بفارق كبير؛ فإن وجود مدخل وحدة شمسية "فقط 12 V" في وحدة مبيعة كـ MPPT هو علامة حمراء بحد ذاتها.

إذا كنت تفضل عدم إجراء الحسابات يدوياً، فإن حاسوب تقييم حجم المعالج يقوم بتحديد التوافق بين الوحدة الشمسية والبطارية والمعالج، ويمكن العثور على الخلفية حول سبب أهمية مرحلة التحويل في دليل MPPT مقابل PWM. كل وحدة في سلسلة النور الشمسي المتكامل للشوارع تأتي مزودة بمعالج محوّل مخصص للوحدة الشمسية، وذكر الملف الفني نوع المعالج بوضوح — اطلب منه قبل الشراء من أي شخص.

ما لا تغطيه هذه الصفحة

يغطي هذا الموجز مقابض التحكم بالكهرباء المترابطة بالتيار المستمر (DC-coupled) في أضواء الشارع بالطاقة الشمسية وأنظمة منفصلة عن الشبكة الصغيرة. لا تغطي هذه الصفحة مقابض التحكم بالتيار المتردد (AC-coupled) وأنظمة التحول الصغيرة، ومقابض التحكم الهجينة بين الرياح والطاقة الشمسية، ومقابض التحول المترابطة بالشبكة — وهي أنماط مختلفة تتطلب اختبارات مختلفة.