نظام التحكم في إضاءة مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية

يتكون نظام المراقبة بالحاسوب الدقيق لمصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية من عدة أجزاء، تشمل دائرة التحكم الرئيسية بالحاسوب الدقيق، والألواح الشمسية، ووحدة التحكم في شحن وتفريغ البطارية، ومجموعة البطاريات، ومشغل مصدر إضاءة LED، ومصابيح LED.

المتطلبات الأساسية لوحدة التحكم في مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية

• ضبط سطوع الأضواء قبل وبعد حلول الظلام، مع تعديل نسبة التحكم وفقاً للظروف المحددة؛

• تنفيذ استراتيجية إضاءة جانب واحد من الشارع، أي تشغيل جانب واحد فقط من مصابيح الشارع بناءً على السعة المتبقية للبطارية، بينما يتم إطفاء الجانب الآخر؛

  
  

• اعتماد استراتيجية إضاءة منتصف الليل، أي تشغيل مصابيح الشارع في النصف الأول من الليل وإطفائها في النصف الثاني، مما يضمن الاستخدام الفعال لطاقة البطارية.

• يُعد تطبيق تقنية التحكم بالضوء في نظام مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية أمراً أساسياً لتشغيله المستقر على المدى الطويل. يجب أن يراعي تصميم النظام المطابقة المثلى للموقع الجغرافي والظروف الجوية وأحوال الحمل لضمان السعة المثلى للنظام. ومع ذلك، قد تؤدي التغيرات الموسمية إلى انخفاض الإشعاع الشمسي في الشتاء، مما يقلل من انتاج الطاقة للألواح الشمسية، بينما تزداد الكهرباء اللازمة للإضاءة الليلية. يؤثر هذا الخلل في توازن الطاقة في النظام. لذلك، مع التقدم التكنولوجي، يتم تحسين وضع التحكم في أنظمة الإضاءة الشمسية باستمرار لتحسين كفاءة النظام واستقراره.

التحكم في شحن وتفريغ بطارية مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية

يُعد التحكم في شحن وتفريغ البطارية أحد الوظائف الأساسية لنظام مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية، حيث يؤثر مباشرة على كفاءة النظام وعمر مجموعة البطاريات. يمكن للتحكم الفعال في الشحن والتفريغ أن يمنع الشحن الزائد أو التفريغ المفرط لمجموعة البطاريات، وبالتالي حماية أدائها وتشغيلها المستقر على المدى الطويل. تشمل طرق التحكم التحكم بالمفتاح والتحكم بتعديل عرض النبضة (PWM). يستخدم هذا النظام وحدة تحكم بتعديل عرض النبضة مع ترانزستورات MOS كأجهزة تبديل. في الأيام المشمسة، يتم اختيار دورة عمل شحن مناسبة بناءً على السعة المتبقية للبطارية لضمان الشحن الفعال؛ وفي الليل، يتم تعديل دورة العمل بناءً على الطاقة المتبقية وتوقعات الطقس المستقبلية، مما يضبط سطوع LED بمرونة لضمان استخدام متوازن للبطارية.

بالإضافة إلى ذلك، يحتوي النظام على حماية من الشحن الزائد للبطارية. عندما يتجاوز جهد الشحن القيمة المحددة (15 فولت)، يخفض النظام تلقائياً جهد الشحن إلى مستوى الصيانة (13.2 فولت)، وبعد الانخفاض إلى هذا المستوى، يدخل في حالة الشحن العائم. عندما ينخفض الجهد إلى ما دون مستوى الصيانة، يوقف النظام وظيفة الشحن العائم ويدخل في حالة الشحن المتوازن، مما يضمن عمراً طويلاً وأداءً عالياً للبطارية.

وظيفة التحكم في وضع التشغيل لمصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية

إضاءة عالية السطوع، مصابيح LED عالية التيار، نظرًا لكفاءتها العالية في استخدام الطاقة، توفر حوالي 90% من الطاقة مقارنة بالمصابيح المتوهجة التقليدية. لذلك، تُستخدم على نطاق واسع في إضاءة المدن، لتحل تدريجيًا محل تركيبات الإضاءة التقليدية.

يتكون مصباح الشارع الشمسي من عدة مصابيح LED متصلة على التوالي، ويتم ضبط سطوعها بطريقة PWM. يتم توليد إشارات PWM بواسطة متحكم دقيق لتنظيم شدة التيار في مصابيح LED، وبالتالي التحكم في سطوع المصباح. كلما زادت دورة العمل في PWM (أي زمن المستوى المرتفع الأطول)، زاد سطوع مصابيح LED، والعكس صحيح. يُعد استخدام PWM لضبط سطوع مصابيح LED مرنًا ومريحًا للغاية، وهو حاليًا أحد أكثر تقنيات التعتيم استخدامًا على نطاق واسع، مع نطاقات تردد قابلة للتعديل تتراوح من عشرات الهرتز إلى عدة آلاف من الهرتز.

من خلال المقدمة التفصيلية أعلاه، نأمل أن يكون لديك فهم أكثر شمولاً لتصميم ومبادئ تشغيل نظام التحكم في إضاءة مصابيح الشوارع الشمسية. عند اختيار مصنع مصابيح الشوارع الشمسية واستخدام منتجات مصابيح الشوارع الشمسية، يُرجى مراعاة النقاط الرئيسية المذكورة أعلاه لضمان اختيار منتجات عالية الجودة وعالية الأداء وموفرة للطاقة وطويلة العمر، مما يساهم في توفير الطاقة وتقليل الانبعاثات في المدن.