Wie werden Solarmodule parallel und Batterien in Reihe geschaltet? 24-V-System

Reihenschaltung von Batterien und Parallelschaltung von PV-Modulen – 24-V-Installation

Während die meisten Installationen von PV-Paneelen im Haushalt in 12-VDC-Systemen erfolgen, gibt es Fälle, in denen wir je nach Systemanforderungen 24 V oder zusätzlich 36 V, 48 V usw. benötigen.

Außerdem müssen wir aufgrund der Systemleistung und der spezifischen Umgebung die Solarmodule parallel und die Batterien in Reihe schalten. Zum Beispiel, wenn wir 24-V-Solarmodule sowie Wechselrichter und Laderegler haben, während die verfügbare (wirtschaftliche) Batterieleistung 12 V beträgt. Anschließend schalten wir die Batterien in Reihe, um das 24-VDC-System mit allen zugehörigen Geräten im Zusammenhang mit dem 24-V-System zu erhalten.

In diesem Szenario müssen wir die 24-V-PV-Module parallel schalten, während wir die 12-V-Batterien in Reihe schalten. In diesem Fall erhalten wir die folgenden elektrischen Größen mit unterschiedlichen Nennwerten für sowohl in Reihe geschaltete Batterien als auch parallel geschaltete Solarmodule wie folgt.

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Parallele Solarmodule

Die beiden parallel geschalteten Solarpanels haben jeweils 24VDC, 5Amp und 120W. Der Strom addiert sich in Reihenschaltung, während die Spannung in jedem Abschnitt gleich ist. Außerdem ist der Strom parallel unterschiedlich, während die Spannung in jedem Zweig der Parallelschaltung gleich ist. Auf diese Weise,

Strom in parallel geschalteten Solarmodulen

I₁ + I₂ + I₃ …… I_n

also

5 Ampere + 5 Ampere =10 Ampere.

Spannung in parallel geschalteten Solarmodulen

V₁ =V₂ =V₃ …… =V_n

also

24V =24V

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Batterien in Reihe

In ähnlicher Weise sind die Batterien im Vergleich zur Solarpanel-Verbindung umgekehrt verbunden, d. h. die Batterien sind in Reihe geschaltet. Angenommen, die Nennleistung der Batterien beträgt 12 V, 100 Ah. In diesem Fall

Strom in in Reihe geschalteten Batterien

I₁ =I₂ =I₃ …… I_n

also

100Ah =100Ah

Spannung  in in Reihe geschalteten Batterien

V₁ + V₂ + V₃ …… + V_n

also

12V + 12V =24V

Achtung: Sowohl die Batterien als auch das Solarpanel müssen jeweils die gleichen Ah (Amperestunden) und Spannungspegel haben, wenn sie parallel oder in Reihe geschaltet werden. Mit einfachen Worten:Verbinden Sie keine 12-V-Batterie mit einer 6-V-Batterie in Reihe oder parallel. Schließen Sie die 12-V-Solarmodule auch nicht parallel oder in Reihe mit 24-V-Solarmodulen an.

Gut zu wissen: In Reihe geschaltete Batterien addieren nur die Spannungshöhe und die Ah-Kapazität bleibt gleich. Alternativ kann die Batteriespeicherkapazität in Ah verdoppelt werden (100 Ah + 100 Ah =200 Ah), indem sie parallel geschaltet werden, wobei das Spannungsniveau gleich bleibt, dh 12 V.

Indem wir der obigen Verdrahtungskonfiguration folgen, erhalten wir das gewünschte 24-V-System für alle Komponenten des Solarmodulsystems.

Der folgende Schaltplan zeigt, dass die beiden parallel geschalteten 24-V-, 5-A-, 120-W-Solarmodule die beiden in Reihe geschalteten 12-V-, 100-Ah-Batterien über den Laderegler aufladen. Eine zusätzliche 24-VDC-Last kann direkt an den Laderegler angeschlossen werden (DC-Ausgangsklemmen).

Während des normalen Sonnenscheins/Tages sind die Sonnenkollektoren kann die Stromversorgung über einen Wechselrichter und eine automatische USV-Verkabelung zu den AC-Lasten einspeisen. Während der Nacht/Beschattung kann die AC-Last über Batterien (gespeicherte Energie als Backup-Strom) mit Strom versorgt werden, da die Batterien auch an den Wechselrichtereingang angeschlossen sind. Der gesamte Vorgang kann aufgrund des automatischen Betriebs von Wechselrichter/USV automatisch ohne Umschalt-/ATS-Schalter oder manuellen EIN/AUS-Betrieb durchgeführt werden.