ذہین پی وی پینل جنکشن باکس تین بڑے مسائل حل کرتا ہے جو پی وی انڈسٹری کو متاثر کرتے ہیں۔

پچھلے 10 سالوں میں، فوٹو وولٹک پاور جنریشن کی مصنوعات دنیا بھر میں زیادہ سے زیادہ مقبول ہو گئی ہیں، اور فوٹو وولٹک صنعت کے ارد گرد بدعات لامتناہی طور پر ابھرتی ہیں۔ان اختراعی اقدامات نے فوٹو وولٹک پاور جنریشن کے نظام کی کارکردگی میں مسلسل بہتری، کم لاگت اور فوٹو وولٹک نظام کو مزید زمینی اور رہائشیوں کی زندگیوں کے قریب تر بنانے کو فروغ دیا ہے۔

ان جدید اقدامات میں، فوٹو وولٹک پاور جنریشن سسٹمز کا ذہین R&D عالمی تکنیکی جدت طرازی کے بنیادی خدشات میں سے ایک بن گیا ہے۔کچھ اہم فوٹو وولٹک کمپنیاں اور تحقیقی ادارے انٹرنیٹ ٹیکنالوجی، سینسر ٹیکنالوجی، بڑے ڈیٹا تجزیہ وغیرہ کا استعمال کرتے ہیں تاکہ الگ تھلگ فوٹو وولٹک پاور اسٹیشن کے نظاموں کو آپس میں جوڑ سکیں تاکہ سرمایہ کاروں کو روزانہ حفاظتی دیکھ بھال اور سرمایہ کاری کی آمدنی کے تجزیہ کے زیادہ آسان فیصلے کرنے میں مدد مل سکے۔

شمسی توانائی کے نظام کی بنیادی تشکیل - شمسی پینل، یہ روشنی حاصل کرنے اور روشنی کی توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرنے کا بنیادی کردار ادا کرتا ہے۔تاہم، سالوں کے دوران، زیادہ تر نام نہاد انٹیلیجنٹ فوٹو وولٹک پاور پلانٹس جنہوں نے ذہین مینجمنٹ پلیٹ فارم نصب کرنے کا دعویٰ کیا ہے، نے ابھی تک پاور جنریشن کور ماڈیولز (پینلز) کی بنیادی سطح پر "انٹیلی جنس" کا کوئی نشان نہیں دیکھا ہے۔سولر پینل ایک سٹرنگ بنانے کے لیے انسٹالر کے ذریعے صرف سیریز میں جڑے ہوتے ہیں، اور فوٹو وولٹک سرنی بنانے کے لیے کئی تاریں جڑی ہوتی ہیں، جو آخر کار پاور سٹیشن کا نظام بناتی ہے۔

تو، کیا اس ترتیب میں کوئی مسئلہ ہے؟

سب سے پہلے، ہر فوٹوولٹک پینل کا وولٹیج زیادہ نہیں ہے، صرف چند دسیوں وولٹ، لیکن سیریز میں وولٹیج تقریباً 1000V جتنا زیادہ ہے۔جب پاور جنریشن سسٹم میں آگ لگتی ہے، یہاں تک کہ اگر فائر فائٹرز مین سرکٹ کے ریٹرن سرکٹ سوئچ کو منقطع کر سکتے ہیں، تب بھی پورا نظام بہت خطرناک ہے، کیونکہ ریٹرن سرکٹ میں صرف کرنٹ ہی آف ہوتا ہے۔چونکہ شمسی پینل ایک دوسرے سے کنیکٹر کے ذریعے جڑے ہوئے ہیں، اس لیے سسٹم کا زمین پر وولٹیج اب بھی 1000V ہے۔جب ناتجربہ کار فائر فائٹرز ان 1000V پاور جنریشن بورڈز پر پانی کا چھڑکاؤ کرنے کے لیے ہائی پریشر واٹر گنز کو ختم کرتے ہیں، کیونکہ پانی کنڈکٹیو ہوتا ہے، وولٹیج کا بڑا فرق براہ راست فائر فائٹرز پر پانی کے کالم کے ذریعے لاد جاتا ہے، اور ایک تباہی واقع ہوگی۔

دوسرا، ہر فوٹوولٹک پینل کی آؤٹ پٹ خصوصیات متضاد ہیں، جیسے کرنٹ، وولٹیج اور بہترین آپریٹنگ پوائنٹ۔باہر فوٹو وولٹک نظام کے طویل مدتی استعمال اور قدرتی عمر بڑھنے کے ساتھ، یہ عدم مطابقت زیادہ سے زیادہ واضح ہوتی جائے گی۔ٹینڈم پاور جنریشن کی خصوصیات "بیرل اثر" کے مطابق ہیں۔دوسرے لفظوں میں، سولر پینلز کی سٹرنگ کی کل پاور جنریشن سٹرنگ کے کمزور ترین پینل کی آؤٹ پٹ خصوصیات پر زیادہ انحصار کرتی ہے۔

تیسرا، سولر پینل سائے کی موجودگی سے سب سے زیادہ خوفزدہ ہوتے ہیں (واقعی عوامل اکثر درختوں کا سایہ، پرندوں کا گرنا، دھول، چمنیاں، غیر ملکی اشیاء وغیرہ) ہوتے ہیں، اس لیے وہ عام طور پر دھوپ والی جگہوں پر نصب ہوتے ہیں، لیکن تقسیم شدہ چھتوں پر بجلی پیدا کرنے والے نظاموں میں۔ مجموعی طور پر گھر اور صحن کی عمارت کے ڈھانچے کی خوبصورتی اور ہم آہنگی پر غور کرنے کے لیے، مالکان اکثر بیٹری کے پینل کو پوری چھت پر یکساں طور پر پھیلا دیتے ہیں۔اگرچہ ان چھتوں کے کچھ حصے سائے کی رکاوٹ کا سبب بن سکتے ہیں، بعض اوقات، مالکان الیکٹرک پینلز پر سائے کی موجودگی کے سنگین اثرات اور نقصانات کو پوری طرح سے نہیں سمجھتے ہیں۔چونکہ بیٹری پینل سائے سے سایہ دار ہوتا ہے، اس لیے پینل کے پیچھے PV پینل جنکشن باکس میں بائی پاس پروٹیکشن عنصر (عام طور پر ایک ڈائیوڈ) شامل کیا جائے گا، اور بیٹری سٹرنگ میں تقریباً 9A تک کا ڈی سی کرنٹ فوری طور پر بائی پاس پر لوڈ ہو جائے گا۔ ڈیوائس، PV جنکشن باکس بنانے کے اندرونی حصے میں 100 ڈگری سے زیادہ درجہ حرارت ہوگا۔اس اعلی درجہ حرارت کا بیٹری بورڈ اور جنکشن باکس پر مختصر مدت میں بہت کم اثر پڑے گا، لیکن اگر سائے کا اثر ختم نہیں ہوتا ہے اور طویل عرصے تک موجود رہتا ہے، تو یہ جنکشن باکس اور بیٹری بورڈ کی سروس لائف کو سنجیدگی سے متاثر کرے گا۔ .

مزید یہ کہ، کچھ سائے اعلی تعدد بار بار شیلڈنگ سے تعلق رکھتے ہیں (مثال کے طور پر، گھر کی فوٹو وولٹک چھت کے سامنے کی شاخیں ہوا کے ساتھ بیٹری کے پینل کو بار بار روکتی ہیں۔ یہ ہائی فریکوئنسی متبادل شیلڈنگ بائی پاس ڈیوائس کو ایک سائیکل میں بناتی ہے: منقطع ہونا – ترسیل - منقطع)۔ڈایڈڈ کو ہائی پاور کرنٹ کے ذریعے آن اور گرم کیا جاتا ہے، اور پھر کرنٹ کو منسوخ کرنے اور ریورس وولٹیج بڑھانے کے لیے تعصب کو فوری طور پر تبدیل کر دیا جاتا ہے۔اس بار بار کے چکر میں، ڈایڈڈ کی سروس لائف بہت کم ہو جاتی ہے۔ایک بار جب پی وی پینل جنکشن باکس میں ڈائیوڈ جل جاتا ہے، تو پورے سولر پینل کا سسٹم آؤٹ پٹ ناکام ہو جائے گا۔

تو کیا کوئی ایسا حل ہے جو اوپر کے تینوں مسائل کو بیک وقت حل کر سکے؟انجینئرز نے ایجاد کیا۔ذہین پی وی جنکشن باکسبرسوں کی محنت اور مشق کے بعد۔

یہ Slocable PV جنکشن باکس کنٹرول سرکٹ بورڈ کو ڈیزائن اور بنانے کے لیے ایک وقف شدہ DC فوٹو وولٹک پاور مینجمنٹ چپ کا استعمال کرتا ہے، جسے براہ راست فوٹو وولٹک جنکشن باکس میں نصب کیا جا سکتا ہے۔سولر پینل مینوفیکچررز کی تنصیب کو آسان بنانے کے لیے، ڈیزائن نے چار بس بینڈ وائرنگ آؤٹ لیٹس کو محفوظ کیا ہے، تاکہ جنکشن باکس کو سولر پینل سے آسانی سے جوڑا جا سکے، اور آؤٹ پٹکیبلزاورکنیکٹرفیکٹری چھوڑنے سے پہلے پہلے سے نصب ہیں۔یہ جنکشن باکس اس وقت فوٹو وولٹک انڈسٹری میں نصب اور برقرار رکھنے کے لیے سب سے آسان PV ذہین جنکشن باکس ہے۔یہ بنیادی طور پر مندرجہ بالا تین تین بڑے مسائل کا حل فراہم کرتا ہے جو فوٹو وولٹک صنعت کو متاثر کرتے ہیں۔اس کے درج ذیل افعال ہیں:

1) MPPT فنکشن: سافٹ ویئر اور ہارڈ ویئر کے تعاون سے، ہر پینل زیادہ سے زیادہ پاور ٹریکنگ ٹیکنالوجی اور کنٹرول ڈیوائسز سے لیس ہے۔یہ ٹیکنالوجی پینل سرنی میں مختلف پینل خصوصیات کی وجہ سے بجلی پیدا کرنے کی کارکردگی میں کمی کو زیادہ سے زیادہ کر سکتی ہے اور پاور سٹیشن کی کارکردگی پر "بیرل اثر" کے اثرات کو کم کر سکتی ہے جو پاور سٹیشن کی بجلی پیدا کرنے کی کارکردگی کو بہت بہتر بنا سکتی ہے۔ٹیسٹ کے نتائج سے، نظام کی بجلی پیدا کرنے کی کارکردگی میں 47.5 فیصد اضافہ بھی کیا جا سکتا ہے، جس سے سرمایہ کاری کی آمدنی میں اضافہ ہوتا ہے اور سرمایہ کاری کی واپسی کی مدت بہت کم ہو جاتی ہے۔

2) غیر معمولی حالات جیسے کہ آگ کے لیے ذہین شٹ ڈاؤن فنکشن: آگ لگنے کی صورت میں، PV پینل جنکشن باکس اور ہارڈویئر سرکٹ کا بلٹ ان سافٹ ویئر الگورتھم اس بات کا تعین کر سکتا ہے کہ آیا 10 ملی سیکنڈ کے اندر اندر کوئی اسامانیتا واقع ہوئی ہے، اور فعال طور پر کٹ جاتی ہے۔ ہر بیٹری پینل کے درمیان کنکشن.فائر فائٹرز کی حفاظت کو یقینی بنانے کے لیے 1000V کا وولٹیج 40V کے ارد گرد انسانی جسم کے لیے قابل قبول وولٹیج تک کم کر دیا جاتا ہے۔

3) روایتی Schottky diode کی بجائے MOSFET thyristor مربوط کنٹرول ٹیکنالوجی استعمال کی جاتی ہے۔جب شیڈو بلاک ہو جاتا ہے، تو بیٹری پینل کی حفاظت کے لیے MOSFET بائی پاس کرنٹ کو فوری طور پر شروع کیا جا سکتا ہے۔ایک ہی وقت میں، MOSFET کی منفرد کم VF خصوصیات کی وجہ سے، مجموعی جنکشن باکس میں پیدا ہونے والی حرارت عام جنکشن باکس کا صرف دسواں حصہ ہے۔یہ ٹیکنالوجی بہت زیادہ فوٹوولٹک جنکشن باکس کی سروس لائف طویل ہے، اور سولر پینل کی سروس لائف کی ضمانت بہتر ہے۔

اس وقت، ذہین PV جنکشن باکسز کے لیے تکنیکی حل یکے بعد دیگرے ابھر رہے ہیں، زیادہ تر فوٹو وولٹک سٹرنگ پاور جنریشن کی کارکردگی کو بہتر بنانے اور بہتر بنانے، اور فوٹو وولٹک سسٹم فائر رسپانس میکانزم جیسے کہ شٹ ڈاؤن فنکشنز کو بہتر بنانا۔

"ذہین PV جنکشن باکس" کو تیار کرنا اور ڈیزائن کرنا ضروری نہیں کہ کوئی پیچیدہ اور گہرا کام ہو۔تاہم، ذہین جنکشن باکس واقعی فوٹوولٹک مارکیٹ کے درد کے پوائنٹس اور مشکلات کو کیسے پورا کر سکتا ہے؟جنکشن باکس کے برقی فنکشن، الیکٹرانک آلات کی سروس لائف، ذہین جنکشن باکس کی لاگت اور سرمایہ کاری کی آمدنی کے لحاظ سے بہترین توازن تلاش کرنا ضروری ہے۔یہ خیال کیا جاتا ہے کہ اگلے چند سالوں میں، ذہین پی وی جنکشن باکس فوٹو وولٹک نظام میں زیادہ ایپلی کیشنز ہوں گے اور سرمایہ کاروں کے لیے مزید قدر پیدا کریں گے۔