Wie verkabelt man Solarmodule und Batterien in Reihen-Parallel-Verbindung?

Verdrahtung von Batterien und Solarpanel in Reihen-Parallel-Konfiguration

Sie denken vielleicht, was der Zweck dieser seltsamen Kombination aus Reihen- und Parallelschaltung von Solarmodulen und Batterien anstelle einer einfachen Reihen- oder Parallelschaltung ist. Nun, es hängt von den Systemanforderungen ab, d. h. sowohl die Ladespannung als auch die Batteriespeicherkapazität in Amperestunden (Ah) zu erhöhen, indem sowohl das Solarmodul als auch die Batterien in Reihe/parallel kombiniert werden, je nach Systemanforderung.

Dieses einzigartige Design wird benötigt, wenn sowohl die benötigte Lade- als auch die Speicherenergie mithilfe von Solarmodulen und Batterien erhöht werden soll. Dies liegt daran, dass sich bei Parallelschaltung Ströme und bei Reihenschaltung Spannungen addieren. Mit anderen Worten, der Strom bleibt bei Reihenschaltung gleich, während die Spannung bei Parallelschaltung gleich bleibt. Auf diese Weise erhalten wir die Vorteile sowohl von Reihen- als auch von Parallelschaltungen, indem wir PV-Panel und Batterien in einer Kombination aus Reihen-Parallel-Konfiguration verbinden. Mal sehen, wie wir das machen.

• Verwandter Beitrag:Wie werden Solarmodule in Reihe und Batterien parallel geschaltet? 12/24/48V-System

Reihenverbundene Solarmodule & Batterien

Wir können zwei Solarmodule oder Batterien verbinden, indem wir ihren Minuspol „-“ mit dem Pluspol „+“ verbinden und umgekehrt. Auf diese Weise hätten zwei in Reihe geschaltete 6 V (oder 12 oder 24 V) 150 W, 12,5 A-Solarmodule und 12 V, 100 Ah-Batterien die folgenden Werte.

Ströme:

I₁ =I₂ ….. =I_n

d.h. Strom ist in jedem Zweig gleich

12,5 Ampere =12,5 Ampere

Ähnlich

Aktuelle in Reihe geschaltete Batterien

100Ah =100Ah

Spannung:

Da sich die Spannung bei Parallelschaltung addiert, auf diese Weise

V₁  + V₂ …… + Vn

d.h. Spannung addiert sich bei Parallelschaltung. (Angenommen, wir haben 12-V-PV-Module und -Batterien).

12V + 12V =24V.

• Verwandter Beitrag: Wie verdrahtet man Solarmodule parallel und Batterien in Reihe? 24V-System

PV-Module und Batterien parallel:

Ein Solarpanel oder eine Batterie kann parallel geschaltet werden, indem der Minuspol „-“ des ersten mit dem Minuspol „-“ des zweiten und dem Pluspol „+“ verbunden wird. des zweiten mit dem Pluspol „+“ des ersten. Mit einfachen Worten, ähnliche Anschlüsse werden durch Drahtbrücken verbunden. Auf diese Weise würden zwei parallel geschaltete 6 V (oder 12 oder 24 V) 150 W, 12,5 A-Solarmodule und 12 V, 100 Ah-Batterien die folgenden Werte aufweisen.

Aktuell

Strom vom Solarmodul zum Laderegler:

I₁ + I₂ ….. + I_n

also

12,5 A + 12,5 A =25 A

In ähnlicher Weise hätte die Ah-Kapazität von Batterien in Reihe:

100Ah + 100Ah =200Ah .

Spannung

Spannung für Solarpanel und Batterien bleibt bei Parallelschaltung gleich:

V₁ =V₂ …… =V_n

d.h. Die Spannung bleibt für PV-Module und Batterien gleich.

12V =12V .

• Verwandter Beitrag:So verdrahten Sie Solarpanel und Batterien in Reihe für ein 24-V-System

PV-Module und Batterien in Reihen-Parallel-Kombination:

Der nächste Teil ist interessant, wo wir die maximale Effizienz von 12-V-Solarmodulen und Batterien nutzen werden, indem wir sie in Reihen-Parallel-Kombination anordnen, um sowohl die Ladeleistung von Solarmodulen als auch von der Speicherung zu erhöhen Kapazität von Batterien. Auf diese Weise wird die Batterie schneller mit zusätzlichem Stromspeicher aufgeladen. Wir können dieses System in kleinen Projekten wie 6-V-Batterien und PV-Paneelen für 12-V-Systeme oder Wohnanwendungen wie 24 V oder 48 V usw. verwenden.

Angenommen, wir haben die folgenden bewerteten Geräte.

• 4 Solarmodule mit jeweils 12 V, 150 W und 12,5 A
• 4 Stück Batterien mit jeweils 12 V, 100 Ah

Wir müssen sie für ein effizientes 24-V-Öko-Energiesystem verbinden.

Schließen Sie dazu die ersten 2 Solarmodule in Reihe und verfahren Sie mit den restlichen beiden Solarmodulen genauso. In einfachen Worten. Machen Sie zwei Paare von zwei in Reihe geschalteten Solarmodulen. Verbinden Sie nun diese beiden Sätze von in Reihe geschalteten PV-Modulen parallel, wie in der folgenden Abbildung gezeigt. Machen Sie dasselbe für Batterien, um die gleiche Reihen-Parallel-Verbindung von Batterien anzuordnen. Auf diese Weise erhalten Sie:

Spannung und Strom in in Reihe parallel geschalteten PV-Modulen

Ein Satz von zwei in Reihe geschalteten Solarmodulen hat=

12 V + 12 V =24 V

und

12,5A =12,5A

Wenn wir diese Reihenpaare parallel verbinden, müssen Sie Folgendes erhalten:

24V =24V (aus der vorherigen Serie (12 V + 12 V =24 V) und jetzt sind sie parallel)

und 

12,5A + 12,5A =25A (von der vorherigen Serie 12,5A =12,5A und jetzt sind sie parallel).

Sie können sehen, dass wir die Spannung des Solarmoduls von 12 V auf 24 V sowie die Ladeleistung von 12,5 A auf 25 A erhöht haben.

• Verwandter Beitrag:So verdrahten Sie Solarpanel und Batterien parallel für ein 12-V-System

Spannung und Strom in Reihe parallel geschaltet  Batterien

Ebenso hätte die Reihen-Parallel-Kombination von Batterien die gleichen Auswirkungen wie oben für Solarpanels z.B. die Batteriebank Spannung würde von 12 V auf 24 V steigen und Speicherkapazität von 100Ah bis 200Ah .

Spannung in einem Satz von zwei parallel geschalteten Batterien:

12V =12V =12V

und

12,5 A + 12,5 A =25 A.

Wenn wir diese beiden in Reihe geschalteten Batterien parallel schalten, erhalten wir:

12V + 12V =24V

und

25A =25A

Sie können sehen, dass wir 24 V von 12 V erreicht haben und 200Ah von 100Ah sofort und es entspricht unserem entworfenen 24V-System . So können wir sie über einen Solarladeregler verdrahten und an die Lastausrüstung anschließen.

• Verwandter Beitrag:Wie plant und installiert man ein Solar-PV-System? Mit gelöstem Beispiel

Verdrahtung von PV-Paneelen und Batterien in Reihen-Parallel-Kombination für 24-V-System

Die folgende einfache Verdrahtung zeigt, dass vier 12-V-Solarmodule und 12-V-Batterien mit 100 Ah in Reihe-Parallel-Kombination geschaltet sind. PV-Module sind über einen Laderegler mit den Batterien und der Gleichstromlast verbunden. Die 120-V- oder 230-V-AC-Last wird über den Wechselrichter angeschlossen. Die Last kann bei normalem Sonnenschein/Tag hochgefahren werden und bei Beschattung/Nacht über die in den Batterien gespeicherte Notstromversorgung betrieben werden. Dieses gesamte 24-V-System funktioniert automatisch, da wir die unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) / ​​den Wechselrichter verwendet haben, d. h. wir haben eine automatische USV-Verkabelung verwendet. Das bedeutet, dass keine zusätzlichen automatischen oder manuellen Umschalter oder automatischen Transferschalter für den automatischen Betrieb verwendet werden müssen.

Gut zu wissen:

• Reihenschaltung von Batterien oder Solarmodulen erhöht den Spannungspegel, z. B. zwei 12-V-, 5-A-PV-Module oder 12-V-, 100-A-Batterien in Reihe liefern 24 V. Wobei der Strom in beiden Geräten gleich ist, dh 5A in Panels und 100Ah in Batterien.
• Der parallele Anschluss von PV-Modulen und Batterien addiert den Strom und die Amperestunden-Bewertung der Batterie (Speicherkapazität), z. Zwei 12 V, 5 A PV-Module in Reihe liefern 12 V, 10 A. Gleichermaßen bieten zwei 12 V, 100 Ah parallel geschaltete Batterien eine Speicherkapazität von 12 V, 200 Ah. Wobei die Spannung in beiden Geräten gleich bleibt, dh 12 V.

Wichtige Hinweise:

Stellen Sie sicher, dass die Nennspannung der Batterie und des Solarmoduls gleich ist, wenn Sie sie in Reihe, parallel oder seriell parallel schalten. Mit anderen Worten, eine 6-V-Batterie sollte nicht in Reihe/parallel mit 9-V-, 12-V- oder anderen Nennspannungsbatterien angeschlossen werden. Dieselbe Regel gilt für Sonnenkollektoren, z. Schließen Sie kein 12-V-Solarmodul in Reihe/parallel mit einem 6-V- oder 24-V-PV-Modul an.