(( كيف يعمل منظم MPPT ؟ )) معنى MPPT هو اختصار ل Maxi

(( ** كيف يعمل منظم MPPT ؟ **))
.
معنى MPPT هو اختصار ل Maximum Power Point Tracking أي ملاحقة نقطة الاستطاعة العظمى .
في اللوح الشمسي لدينا علاقة عكسية بين الجهد و التيار ، أي كلما زاد سحب التيار انخفض الجهد و بالعكس ، فنجد أن أعلى جهد يعطيه اللوح هو جهد الدارة المفتوحة Voc أي عندما يكون التيار يساوي الصفر I=0 ، و أعلى تيار يعطيه اللوح هو تيار القصر (الشورت) Isc حيث يكون الجهد V=0.
و نعرف أن الاستطاعة تساوي جداء الجهد بالتيار
P=VxI
حسب الشكل المرفق نشاهد منحني تيار عمل اللوح بالأحمر و منحني الاستطاعة بالأزرق..
هناك نقطة في تيار عمل اللوح يكون فيها حاصل ضرب الجهد بالتيار أعظم ما يمكن و نسميها نقطة الاستطاعة العظمى . في هذه النقطة فإن اللوح يعطي أعلى استطاعة ممكنة .
و لكن كيف سنحصل عليها دائماً ؟
يقوم منظم MPPT بزيادة سحب التيار من اللوح تدريجياً و قراءة جهد اللوح و ضرب القيمتين ببعضها لاستنتاج الاستطاعة، و هكذا تزداد الاستطاعة حتى تصل إلى نقطة الاستطاعة العظمى ثم تبدأ بالانخفاض، هنا يعرف المنظم أنه وصل لنقطة الاستطاعة العظمى فيعود إليها و يبقى ثابتاً عندها… أي أنه يحاول بشكل متتابع زيادة أو انقاص التيار المسحوب للحصول على نقطة الاستطاعة العظمى.
.
**كيف يتعامل منظم MPPT مع البطاريات ؟**
يظهر الشكل الثاني مقارنة بين عمل PWM و MPPT.
في منظمات PWM و عندما نطلب تيار شحن معين للبطارية فإن المنظم يقوم بقص جهد اللوح الزائد عن جهد شحن البطاريات مع الحفاظ على نفس التيار المطلوب لشحن البطاريات و هكذا فإن هناك جزء من طاقة اللوح يضيع في هذه العملية، فإذا ما كان تيار اللوح أقل من التيار المطلوب لشحن البطاريات فإن هذا التيار سيمر كما هو مع تخفيض جهد اللوح بالقص و بذلك نكون أعطينا البطارية تيار أقل مما تريد و خسرنا جزء من طاقة اللوح بلا فائدة عن طريق قص الجهد الزائد.
بالنسبة لمنظم MPPT فإنه يحتوي مبدل جهد و تيار، و يسمى هذا المبدل Buck Converter.
عندما يكون تيار اللوح أقل من التيار اللازم لشحن البطاريات فإن المنظم MPPT يحول جهد اللوح الزائد عن جهد شحن البطاريات إلى تيار و بذلك يكون تيار خرج المنظم أعلى من تيار خرج اللوح و بذلك تكون كفاءة هذا المنظم عالية فهو حول أكبر كمية من الطاقة المولدة من اللوح إلى البطاريات… وهنا نقول أكبر كمية ممكنة و ليس كلها لأن ذلك له اعتبارات عديدة.
في الشكل الثاني نلاحظ أنه مع منظم PWM فإن تيار اللوح هو 8 أمبير و هو نفسه تيار خرج المنظم في حين أن المنظم خفض الجهد من 32فولت إلى 12 فولت.
في حين أنه مع منظم MPPT فإن تيار اللوح 8 أمبير و تيار خرج المنظم 20.8 أمبير حيث أن المنظم حول الفرق بين جهد اللوح و جهد البطارية إلى تيار إضافي في خرج المنظم.