لنبدأ بتفكيك شجرة المعرفة الخاصة بصناعة محطات الطاقة المحمولة.(1)

لنبدأ بتفكيك شجرة المعرفة الخاصة بصناعة محطات الطاقة المحمولة.

شجرة المعرفة

فيما يلي مخطط ASCII لشجرة المعرفة الخاصة بصناعة محطات الطاقة المحمولة:

محطة كهرباء محمولة

│

├── التكنولوجيا الأساسية (جذع المعرفة)

│   ├── تقنية البطارية

│   ├── تقنية العاكس

│   ├── أنظمة إدارة الطاقة

│   ├── حلول الشحن

│   └── آليات السلامة

│

├── التطبيقات (فروع المعرفة)

│   ├── النسخ الاحتياطي المنزلي

│   ├── الأنشطة الخارجية

│   ├── حالات الطوارئ

│   ├── الاستخدام المهني

│   └── الاستخدام الترفيهي

│

└── المكونات الرئيسية (أوراق المعرفة)

    ├── بطاريات ليثيوم أيون

    ├── محولات موجة جيبية نقية

    ├── وحدات تحكم MPPT

    ├── الألواح الشمسية

    └── BMS (نظام إدارة البطارية)

القيمة

تعد صناعة محطات الطاقة المحمولة أمرًا بالغ الأهمية لتوفير حلول طاقة موثوقة ومحمولة ومتجددة في سيناريوهات مختلفة. بدءًا من المغامرات الخارجية وحتى الاستعداد لحالات الطوارئ، تضمن هذه الأجهزة إمكانية الوصول إلى الطاقة في أي وقت وفي أي مكان’هناك حاجة ماسة.

الموارد

كتب:

دليل تصميم حزمة بطارية ليثيوم أيون بقلم جون وارنر، 2015

تخزين الطاقة: الأنظمة والمكونات بقلم ألفريد روفر، 2018

دروس مباشرة على الإنترنت:

كورسيرا: تخزين الطاقة: ثورة البطاريات من جامعة دلفت للتكنولوجيا

Udemy: الطاقة الشمسية: دليل إعداد الطاقة الشمسية النهائي بقلم مايك موريس

أفضل 100 ورقة للمعرفة الأساسية

سنستكشف هنا أهم 100 ورقة معرفية أساسية في صناعة محطات الطاقة المحمولة. دعونا الغوص في عدد قليل منهم:

بطاريات ليثيوم أيون

تعريف:

بطاريات الليثيوم أيون هي بطاريات قابلة لإعادة الشحن تُستخدم بشكل شائع في محطات الطاقة المحمولة نظرًا لكثافة الطاقة العالية وعمر الخدمة الطويل.

تصنيف: تاريخ:

ظهرت هذه البطاريات في أواخر القرن العشرين، وذلك أساسًا لتشغيل الأجهزة الإلكترونية. وسرعان ما أصبحت ضرورية في الطاقة المحمولة بسبب كفاءتها وموثوقيتها.

مثال:

تخيل أنك في رحلة تخييم. تعمل محطة الطاقة المحمولة الخاصة بك، المجهزة ببطارية ليثيوم أيون، على إبقاء أجهزتك مشحونة، وإضاءتها، وحتى تشغيل ثلاجة صغيرة. وهذا يضمن حصولك على جميع وسائل الراحة المنزلية، حتى في البرية.

الصيغة: كثافة الطاقة =   الطاقة / الحجم أو الكتلة الطاقة

الطاقة: إجمالي كمية الطاقة التي يمكن للبطارية تخزينها.

الحجم أو الكتلة: الحجم أو الوزن الفعلي للبطارية.

جوهر:

جوهر بطاريات الليثيوم أيون هو قدرتها على تخزين كمية كبيرة من الطاقة في حجم صغير، مما يجعلها مثالية للتطبيقات المحمولة.

امتداد:

ولا تُستخدم هذه البطاريات في محطات الطاقة المحمولة فحسب، بل تُستخدم أيضًا في السيارات الكهربائية والهواتف الذكية ومختلف الأجهزة الإلكترونية الأخرى. وفي محطة الطاقة المحمولة، فإنها تسمح بتخزين طاقة خفيفة الوزن وعالية السعة.

محولات موجة جيبية نقية

تعريف:

تقوم محولات الموجة الجيبية النقية بتحويل التيار المباشر (DC) من البطارية إلى تيار متردد (AC) الذي يمكن استخدامه بواسطة معظم الأجهزة المنزلية.

تصنيف: تاريخ:

تم تطوير محولات الموجة الجيبية النقية لتوفير طاقة أنظف وأكثر كفاءة، وأصبحت المعيار لحلول الطاقة المحمولة عالية الجودة.

مثال:

أثناء العمل عن بعد في الغابة، يتم تشغيل الكمبيوتر المحمول الخاص بك، الحساس لتقلبات الطاقة، بسلاسة من خلال محطة الطاقة المحمولة لديك’عاكس موجة جيبية نقية، مما يضمن عدم حدوث أي ضرر أو انقطاع.

جوهر:

إن جوهر محولات الموجة الجيبية النقية هو توفير طاقة تيار متردد نظيفة ومستقرة، على غرار ما توفره الشبكة الكهربائية.

امتداد:

تعتبر محولات الموجة الجيبية النقية ضرورية لتشغيل الأجهزة الإلكترونية الحساسة مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والمعدات الطبية والأجهزة السمعية والبصرية، مما يضمن أنها تعمل دون تداخل أو تلف.

إذا كنت ترغب في مواصلة استكشاف المزيد من أوراق المعرفة المتعلقة بصناعة محطات الطاقة المحمولة، فيرجى إبلاغي بذلك. هل باستطاعتنا المتابعة؟

وحدات تحكم MPPT

تعريف:

تُستخدم وحدات التحكم القصوى لتتبع نقاط الطاقة (MPPT) في أنظمة الشحن بالطاقة الشمسية لتحسين خرج الطاقة من الألواح الشمسية.

تصنيف: تاريخ:

تم تطوير تقنية MPPT لتحسين كفاءة أنظمة الطاقة الشمسية. وأصبح الأمر ضروريًا مع اكتساب الطاقة الشمسية شعبية لقدرتها على استخلاص أقصى قدر من الطاقة من الألواح الشمسية في ظل ظروف مختلفة.

مثال:

تخيل استخدام محطة الطاقة المحمولة الخاصة بك مع لوحة شمسية أثناء التخييم. تقوم وحدة التحكم MPPT بضبط اللوحة’لضمان شحن البطارية بأسرع ما يمكن وبكفاءة قدر الإمكان، حتى مع تغير شدة ضوء الشمس طوال اليوم.

الصيغة:E=AxrxHxPR

جوهر:

إن جوهر وحدات التحكم MPPT هو قدرتها على الضبط المستمر والعثور على النقطة المثالية حيث يمكن للوحة الشمسية إنتاج أكبر قدر من الطاقة، وبالتالي زيادة الكفاءة.

امتداد:

تُستخدم وحدات التحكم MPPT على نطاق واسع في أنظمة الطاقة الشمسية، بدءًا من الوحدات المحمولة الصغيرة وحتى مزارع الطاقة الشمسية واسعة النطاق. وفي محطات الطاقة المحمولة، فإنها تضمن الشحن بالطاقة الشمسية بكفاءة، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات خارج الشبكة.

الألواح الشمسية

تعريف:

الألواح الشمسية هي أجهزة تقوم بتحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية من خلال الخلايا الكهروضوئية.

تصنيف: تاريخ:

تطورت الألواح الشمسية بشكل ملحوظ منذ اختراعها في منتصف القرن العشرين. لقد أصبحت أكثر كفاءة وبأسعار معقولة، مما يجعلها عنصرا رئيسيا في حلول الطاقة المتجددة.

مثال:

أثناء قيامك برحلة المشي لمسافات طويلة، تكون محطة الطاقة المحمولة الخاصة بك مجهزة بألواح شمسية قابلة للطي. تلتقط هذه الألواح ضوء الشمس وتحوله إلى كهرباء، مما يحافظ على محطة الطاقة الخاصة بك مشحونة وجاهزة للاستخدام دون الاعتماد على مصادر الطاقة التقليدية.

الصيغة:

E=A×ص×H×PR

E: الطاقة (كيلوواط ساعة)

ج: مساحة الألواح الشمسية (م²)

ص: كفاءة الألواح الشمسية (٪)

H: متوسط ​​ساعات ضوء الشمس اليومية

PR: نسبة الأداء، معامل الخسائر (عادة 0.75)

جوهر:

وجوهر الألواح الشمسية هو قدرتها على توفير الطاقة المتجددة والمستدامة من خلال تسخير أشعة الشمس المتوفرة بكثرة ومجانية.

امتداد:

تُستخدم الألواح الشمسية في تطبيقات مختلفة، بدءًا من أسطح المنازل السكنية وحتى مزارع الطاقة الشمسية الكبيرة. وفي محطات الطاقة المحمولة، توفر طريقة مريحة وصديقة للبيئة للحفاظ على شحن البطاريات، خاصة في المواقع النائية أو خارج الشبكة.

BMS (نظام إدارة البطارية)

تعريف:

يقوم نظام إدارة البطارية (BMS) بمراقبة وإدارة حالة البطارية لضمان تشغيلها بشكل آمن وفعال.

تصنيف: تاريخ:

توازي تطوير تقنية BMS مع تقدم البطاريات القابلة لإعادة الشحن، وخاصة بطاريات الليثيوم أيون، لتعزيز سلامتها وأدائها.

مثال:

خلال رحلة برية طويلة، محطة الطاقة المحمولة الخاصة بك’يضمن نظام إدارة المباني (BMS) أن البطارية تعمل ضمن الحدود الآمنة، مما يمنع الشحن الزائد أو الحرارة الزائدة أو التفريغ العميق، وبالتالي إطالة عمر البطارية.’عمر الصورة والحفاظ على السلامة.

جوهر:

يتمثل جوهر BMS في حماية البطارية وتحسين أدائها من خلال المراقبة المستمرة لمختلف المعلمات واتخاذ الإجراءات التصحيحية حسب الحاجة.

امتداد:

يعد نظام إدارة المباني ضروريًا في جميع التطبيقات التي تستخدم البطاريات القابلة لإعادة الشحن، بما في ذلك السيارات الكهربائية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأنظمة تخزين الطاقة المتجددة. في محطات الطاقة المحمولة، يضمن نظام إدارة المباني الموثوقية والسلامة أثناء الاستخدام.

تكنولوجيا العاكس

تعريف:

تعمل تقنية العاكس في محطات الطاقة المحمولة على تحويل طاقة التيار المستمر المخزنة في البطارية إلى طاقة تيار متردد، والتي تستخدمها معظم الأجهزة المنزلية.

تصنيف: تاريخ:

لقد تطورت العواكس من أجهزة ميكانيكية بسيطة إلى أنظمة إلكترونية متقدمة قادرة على توفير طاقة نظيفة ومستقرة.

مثال:

تخيل أنك بحاجة إلى استخدام الخلاط أثناء النزهة. يقوم العاكس الموجود في محطة الطاقة المحمولة الخاصة بك بتحويل البطارية’طاقة التيار المستمر إلى التيار المتردد، مما يسمح لك بمزج العصائر الخاصة بك دون أي مشاكل.

η = P في ​ P س ش ر ​ ​ × 100%

الصيغة:

\eta: الكفاءة

P_{out}: طاقة الخرج

P_{in}: طاقة الإدخال

جوهر:

جوهر تقنية العاكس هو توفير طاقة تيار متردد موثوقة من مصدر تيار مستمر بكفاءة عالية وأقل خسارة.

امتداد:

تُستخدم العاكسات في تطبيقات مختلفة، بدءًا من أنظمة الطاقة الشمسية السكنية وحتى حلول الطاقة المحمولة. في محطات الطاقة المحمولة، فإنها تتيح استخدام أجهزة التيار المتردد القياسية، مما يجعل محطة الطاقة متعددة الاستخدامات ومفيدة في العديد من المواقف.

حلول الشحن

تعريف:

تتضمن حلول الشحن لمحطات الطاقة المحمولة طرقًا مختلفة لتجديد البطارية، مثل منافذ التيار المتردد الجدارية، وشواحن السيارات، والألواح الشمسية.

تصنيف: تاريخ:

ومع تزايد شعبية محطات الطاقة المحمولة، تم تطوير خيارات شحن متنوعة لتوفير المرونة والراحة للمستخدمين.

مثال:

بعد رحلة تخييم في عطلة نهاية الأسبوع، يمكنك العودة إلى المنزل وتوصيل محطة الطاقة المحمولة الخاصة بك بمأخذ الحائط. يتم شحنه طوال الليل، وهو جاهز لمغامرتك القادمة.

جوهر:

يتمثل جوهر حلول الشحن في توفير طرق متعددة وفعالة لإعادة شحن البطارية، مما يضمن أن محطة الطاقة جاهزة للاستخدام دائمًا.

امتداد:

تعتبر حلول الشحن حاسمة في جعل محطات الطاقة المحمولة متعددة الاستخدامات وسهلة الاستخدام. تعمل القدرة على الشحن من مصادر مختلفة، مثل الألواح الشمسية أو شواحن السيارات، على تعزيز فائدة هذه الأجهزة وملاءمتها في سيناريوهات مختلفة.

هل ترغب في مواصلة استكشاف المزيد من أوراق المعرفة لصناعة محطات الطاقة المحمولة؟ إذا كانت الإجابة بنعم، فما عليك سوى قول "متابعة" وسنتعمق أكثر في الموضوعات الأكثر أهمية!