طاقة شمسية تكيفية عند التظليل الجزئي
العنوان الرسمي للبراءة
نظام وطريقة لكشف الأهداف وتوصيل الطاقة
العنوان الإنجليزي: System and method for target detection and energy delivery
الاختراع
الاختراع
المشكلة
يجعل التظليل الجزئي وتفاوت الإشعاع الألواح الكهروضوئية تعمل عند نقاط قدرة مختلفة، وقد يهدر التوصيل الثابت على التوالي أو التوازي الخرج ويزعزع الطاقة المقدمة لأحمال التيار المستمر.
أهميتها
يمكن للإدارة الأفضل لعدم التطابق زيادة الطاقة الشمسية المحصودة والحفاظ على خدمة البطاريات وأجهزة التيار المستمر تحت تغير الظل والطقس.
النهج
يجمع نظام PV المفصح عنه الاستشعار وMPPT لكل لوح ومحول DC-DC ثنائي المدخلات ووصلات ألواح قابلة للتبديل ومتحكمًا يستخدم تحسين سرب الجسيمات لاختيار دورات التشغيل والتهيئات آنيًا.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة مصنعي عواكس الطاقة الشمسية ومتكاملي الأنظمة خارج الشبكة وموردي تخزين البطاريات ومطوري الشبكات المصغرة DC ومستخدمي الطاقة الشمسية السكنية والزراعية.
القيمة المحتملة
تعالج البنية مدخلات الألواح غير المتطابقة بصورة مستقلة وتعيد تهيئة حالات التوالي والتوازي أو التجاوز وتحسن دورات تبديل المفاتيح للحفاظ على خرج أحمال DC تحت إشعاع غير متساوٍ.
الخلفية
الخلفية
تفقد المصفوفات الكهروضوئية طاقة عندما تستقبل الألواح إشعاعًا مختلفًا لأن لوحًا قد يقيد السلسلة كلها. وتقلل ثنائيات التجاوز وMPPT بعض الفواقد، لكن قد لا تحسن كل مصدر وحمل معًا. وتوفر الوصلات القابلة لإعادة التهيئة والمحولات متعددة المدخلات تحكمًا أكبر مقابل مفاتيح واستشعار وحوسبة وموثوقية. ويركز محتوى المصدر على تحسين عدم تطابق PV رغم أن العنوان يشير إلى كشف هدف وتوصيل طاقة.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
تقيس كاشفات ضوئية الإشعاع ويقرأ المتحكم الجهد والتيار والقدرة. وتعالج MPPT لكل لوح ومحول ثنائي المدخلات المصادر مستقلًا. وتوصل مصفوفة الألواح على التوالي أو التوازي أو تتجاوز لوحًا. ويستكشف تحسين سرب الجسيمات توليفات دورات التشغيل وفق دالة لاستخراج القدرة، كما يمكن ضبط انزياح الطور بين المفاتيح، ثم يغذي الخرج بطارية أو أجهزة DC.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- تخفيف التظليل الجزئي في مصفوفات PV.
- شحن البطاريات خارج الشبكة.
- الأجهزة المنزلية والزراعية DC.
- الشبكات المصغرة الشمسية DC.
- أبحاث المحولات متعددة المدخلات وMPPT.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يعالج مدخلات الألواح بصورة مستقلة.
- يدعم تهيئات التوالي والتوازي والتجاوز.
- يستخدم قياسات إشعاع وكهرباء آنية.
- يحسن دورات التشغيل ببحث سرب الجسيمات.
- يمكنه خدمة البطاريات أو أحمال DC متعددة.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
وُصفت بنية PV وضوابط المحول ومنطق إعادة التهيئة وخوارزميات التحسين؛ ولم تثبت كفاءة نموذج أو مردود خارجي أو أداء التقارب أو الحماية أو الموثوقية الطويلة. ولم تُتحقق مرحلة التطوير بصورة مستقلة.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
قد تهم الضوابط موردي المحولات والشبكات المصغرة. ويتطلب التحقق التجاري اختبارات أجهزة في الحلقة وخارجية ومقارنة مردود الطاقة مع MPPT الموزع وكفاءة التحويل وتقارب الخوارزمية وزمنها وفواقد المفاتيح والمحولات والثبات والتصميم الحراري والتوافق الكهرومغناطيسي والحماية والأمن السيبراني والتكلفة والموثوقية الطويلة.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- H02J3/38شبكات القدرة الكهربائية؛ ترتيبات أو أنظمة الدوائر لتغذية القدرة الكهربائية أو توزيعها؛ أنظمة تخزين الطاقة الكهربائية
- H02J3/46شبكات القدرة الكهربائية؛ ترتيبات أو أنظمة الدوائر لتغذية القدرة الكهربائية أو توزيعها؛ أنظمة تخزين الطاقة الكهربائية
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- H02J3/381شبكات القدرة الكهربائية؛ ترتيبات أو أنظمة الدوائر لتغذية القدرة الكهربائية أو توزيعها؛ أنظمة تخزين الطاقة الكهربائية
- H02J3/46شبكات القدرة الكهربائية؛ ترتيبات أو أنظمة الدوائر لتغذية القدرة الكهربائية أو توزيعها؛ أنظمة تخزين الطاقة الكهربائية
- H02J7/35شبكات القدرة الكهربائية؛ ترتيبات أو أنظمة الدوائر لتغذية القدرة الكهربائية أو توزيعها؛ أنظمة تخزين الطاقة الكهربائية
- H02S50/10توليد القدرة الكهربائية بتحويل الأشعة تحت الحمراء أو الضوء المرئي أو الأشعة فوق البنفسجية، مثل استخدام الوحدات الكهروضوئية [PV]
- H02J2101/25شبكات القدرة الكهربائية؛ ترتيبات أو أنظمة الدوائر لتغذية القدرة الكهربائية أو توزيعها؛ أنظمة تخزين الطاقة الكهربائية
- Y02E10/56خفض انبعاثات غازات الدفيئة [GHG] المتصلة بتوليد الطاقة أو نقلها أو توزيعها
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولمحمد يحيى محمد شلبي
- مخترععبدالله ن. الهطلاني
- مخترععبدالرحمن م. شلبي
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- كهروضوئي
- تظليل جزئي
- MPPT
- محول ثنائي المدخلات
- تحسين سرب الجسيمات
- مصفوفة تبديل
- شبكة مصغرة DC
- عدم تطابق الألواح
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.