•  
  • طاقة شمسية
  • الأجهزة الملحقة بالنظام الكهرضوئي:المقطعات 2/5

الأجهزة الملحقة بالنظام الكهرضوئي:المقطعات 2/5

المقطعات Chopper :

غالباً ما نحتاج لأن نتحكم بتوتر خرج الموديول الكهرضوئي اما لرفعه او خفضه حتى يتناسب مع دخل الحمل المطبق على طرفي النظام. حيث يتم يتم ربط مقطع بين المولد والحمل كما في الشكل التالي لأداء هذه المهمة

dc-dc converter

يقوم المولد الإلكتروني بتوليد توتر على طرفي الحمل يختلف بالقيمة عن قيمة التوتر على طرفي الموديول الكهرضوئي. المبدلات الجيدة يكون مردودها بحدود %90 أي أن ضياعات المبدل PL يجب ألا تزيد عن %10

1- المقطع التسلسلي (المقطع خافض التوتر) step- down converter :

بمساعدة هذا النوع من المبدلات يمكن تخفيض الاستطاعة المقدمة من المولد الكهرضوئي

step- down converter

عند إغلاق القاطع في اللحظة t0 يكون الديود D منحازاً عكسياً ويبدأ تيار الدارة بالارتفاع وفقاٌ لقيمة الحثية L وفقاً للمعادلة

step- down converter0

step- down converter-t0

في غضون ذلك تقوم الحثية باختزان الطاقة على شكل مغناطيسي, وعندما يفتح القاطع بعد فترة زمنية t1 يفصل الحمل عن المنبع . ولكن يستمر مرور التيار فيه بواسطة القدرة المختزنة في الحثية عبر الديود D كما في الشكل

step- down converter-t1

على الرغم من هبوط التوتر عبر الديود, فإن قيمة التيار تنخفض أيضاً وذلك حسب المعادلة

step- down converter

من خلال التحكم بعدد مرات فتح وإغلاق القاطع, يمكن الحصول على قيم توترات مستمرة متغيرة

T = ton + toff

V-load

يتم إضافة C1 على دخل المقطع للمحافظة على توتر ثابت

V load

من الشكل السابق نلاحظ وجود تموجات في موجة توتر الحمل لذا يتم إضافة المكثف C2 للتخفيف من هذه التموجات.

2- المقطع التفرعي (المقطع رافع التوتر) step- up converter :

step- up converter

بتغيير ترتيب عناصر المقطع التسلسلي نحصل على المقطع التفرعي, لكن هنا فإن قيمة توتر الدخل  VPV يتم رفعها. في الحالة التي يكون فيها القاطع مفتوحاً, تكون قيمة  Vload مساوية قيمة VPV, وذلك بإهمال هبوط التوتر عبر الديود. عند إغلاق القاطع وبفرض عدم وجود المكثف C1 فإن توتر الحمل ينخفض مباشرة إلى الصفر. تيار الدارة ينتقل عبر الحثية L والقاطعS1 حسب المعادلة

step- up converter

step- up converter0

عند فتح القاطع S1 فإن قيمة التوتر المتحرض عبر الحثية L تضاف إلى قيمة VPV, التيار iL المتدفق عبر الحثية ينتقل إلى الحمل, حيث تنخفض قيمة هذا التيار لكون

step- up converter

step- up converter

V load

يتم استخدام الديود D للحيلولة دون تفريغ المكثف C1 والذي غالباً ما يكون ذو سعة كبيرة حيث يستخدم لتنعيم توتر الحمل حيث يعطى بالعلاقة التالية:

step- up converter

3- المقطع العكسي (المقطع رافع- خافض التوتر) step- up/step-down converter :

step- up-step-down converter

تسمح الدارة السابقة بزيادة أو إنقاص قيمة التوتر المستمر. خلال فترة عمل القاطع فإن الطاقة المتدفقة من المنبع (في هذه الحالة المنبع هو المولد الكهروشمسي) يتم تخزينها في الحثية L . عندما يكون القاطع مفتوحاً تنتقل الطاقة المخزنة إلى الحمل Rload

step- up-step-down converter s1 op

step- up-step-down converter

الديود D يسمح للتيار بالمرور عبر الحثية L باتجاه واحد وذلك في حال كان القاطع مفتوحاً أو مغلقاً.  وكنتيجة لذلك تكون قطبية Vload معاكسة لقطبية Vpv لذلك يسمى هذا المقطع بالمقطع العكسي. يستخدم المكثف C1للمحافظة على توتر دخل ثابت, بينما يستخدم C2 لتنعيم توتر الحمل Vload والذي يمكن أن يكون ذو قيمة أكبر أو أصغر من Vpv و ذلك بالاعتماد على قيمة كل من ton و t­off.

step- up-step-down converter

عن الكاتب

م.طارق الديري

م.طارق الديري
مهندس طاقات كهربائية متجددة تخرج من جامعة دمشق عام 2010- حاز على جائزة أفضل خطة عمل من شركة شل- برنامج انطلاقة عن مشروع المضخات الكهرضوئية. يقوم بالبحث والاعداد لرسالة الماجستير في النظم الكرضوئية الحرارية- شارك في العديد من الندوات والمحاضرات حول أهمية الطاقات المتجددة والتنمية المستدامة. صفحة الكاتب
لا يوجد تعليقات - أضف تعليق

أضف تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

بإمكانك استخدام وسوم و صفات HTML : <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

تابعنا
FacebookGooglePlusLinkedInTwitterRSS
النشرة البريدية

اشترك بالنشرة البريدية للرسائل الإخبارية:

شارك
استفتاءات

كيف وجدت التصميم الجديد للموقع ؟

View Results

جاري التحميل ... جاري التحميل ...