Schritt-für-Schritt-Anleitung: Solarmodule in Reihe & Batterien parallel verdrahten – 12/24/48V System-Guide

Batterien parallel und PV-Module in Reihe verdrahten – 12-24-48V Installation

Generell sind 12V-Systeme für Solarmodule und Batterien in privaten PV-Installationen sehr verbreitet. In komplexeren und schwerlastigen Systemen werden 24, 36, 48, 72V DC (und so weiter) basierend auf den spezifischen Systemanforderungen verwendet.

Für ein 24V DC Solarmodul-System können sowohl die Batterien als auch die Solarmodule parallel geschaltet werden. Dasselbe 24V DC-System kann auch erreicht werden, indem Solarmodule parallel und Batterien in Reihe geschaltet werden, falls die Solarmodule eine doppelt so hohe Nennspannung haben wie die Batterien (z. B. 24V Module parallel und 12V Batterien in Reihe).

Ein einfaches 12V DC-System kann durch Anschließen eines einzelnen 12V Solarmoduls an eine 12V Batterie über einen Laderegler erreicht werden. Bei mehreren Einheiten sollten sowohl Batterien als auch PV-Module für 12V DC-Systeme parallel geschaltet werden.

Die folgende Verdrahtungskonfiguration ist jedoch etwas ungewöhnlich und komplex, da man diese Art von PV-Modul-Konfigurationen normalerweise nicht sieht, sie aber je nach Systembedarf existieren. Wir sprechen von parallel geschalteten Solarmodulen und in Reihe geschalteten Batterien.

Diese Verdrahtung kann für Mehrspannungssysteme durchgeführt werden, wenn die Solarmodul-Spannungsbewertung halb so hoch ist wie die der Batterien (z. B. 6V PV-Module und 12V Batterien oder 12V Solarmodule und 24V Batterien). Wie wir wissen, ist es keine gute Idee, ein 12V Solarmodul direkt an eine 24V-Batteriebank anzuschließen. Sehen wir nun, wie wir dieses Problem lösen können, indem wir sowohl die PV-Modul- als auch die Batteriespannungsbewertung auf dasselbe Niveau bringen, indem wir die Solarmodule in Reihe und die Batterien parallel schalten.

• Weiterführender Beitrag: Wie man Solarmodule parallel & Batterien in Reihe verdrahtet? 24V System

Solarmodule in Reihe

Zwei in Reihe geschaltete Solarmodule (negativer Anschluss an positiven und umgekehrt) haben jeweils 12V (oder 6V oder 24V etc.), 10A und 120W. Wir wissen, dass Spannung in Reihenschaltung additiv ist, während der Strom in jedem Zweig gleich bleibt. Beachten Sie, dass die Spannung unterschiedlich ist, während der Strom in Reihenschaltung gleich ist. Auf diese Weise:

Strom in in Reihe geschalteten Solarmodulen

I₁ = I₂ = I₃ …… I_n

d. h.

10A = 10A = 10A

Spannung in in Reihe geschalteten Solarmodulen

V₁ + V₂ + V₃ …… + V_n

d. h.

12V + 12V = 24V

• Weiterführender Beitrag: Wie man Solarmodule & Batterien in Reihe für 24V System verdrahtet

Batterien parallel

Die Batterien sind invers im Vergleich zur Solarmodul-Verbindung geschaltet, d. h. Batterien sind parallel geschaltet (positiver (+) Anschluss an positiven (+) und negativer (-) an negativen (-) Anschluss). Angenommen, die Batteriebewertung beträgt 24V (oder 12V oder 48V), 100Ah. In diesem Fall:

Strom in parallel geschalteten Batterien

I₁ + I₂ + I₃ …… + I_n

d. h.

100Ah + 100Ah = 200Ah

Spannung in parallel geschalteten Batterien

V₁ = V₂ = V₃ …… = V_n

d. h.

24V = 24V = 24V

Vorsichtsmaßnahmen:

• Nur gleich bewertete Solarmodule können entweder in Reihe oder parallel verdrahtet werden. Mit anderen Worten: 6V PV-Module sollten nicht mit 12V oder 24V PV-Modulen verbunden werden.
• Ebenso sollten nur gleich bewertete Batterien in Reihe- oder Parallelkonfiguration verbunden werden. Das bedeutet, eine 6V Batterie sollte nicht mit 12V Batterien verbunden werden.

Gut zu wissen:

Die Reihenschaltung von Batterien addiert nicht die Ah-Kapazität, d. h. sie erhöht nur das Spannungsniveau, da der Strom in Reihenschaltung gleich bleibt. Wenn Sie die Ah-Kapazität (Amperestunden) der Batterien erhöhen möchten, können Sie sie parallel schalten, wo die Spannung gleich bleibt und die Ah-Kapazität der Zellen steigt. Dasselbe gilt für in Reihe und parallel geschaltete Solarmodule.

• Weiterführender Beitrag: Wie man Solarmodule & Batterien parallel für 12V System verdrahtet

Das folgende Verdrahtungsdiagramm zeigt, dass zwei 12V (*6 oder 24V), 10A, 120W Solarmodule in Reihe geschaltet sind, die weiterhin an zwei 24V (*6 oder 24V) 100Ah parallel geschaltete Batterien über Solarladeregler und Wechselrichter angeschlossen sind. Auf diese Weise erhalten wir das gewünschte 12V, 24V oder 48V DC-System.

Bei normalem Sonnenschein (tagsüber) laden die Solarmodule die Batterien (um Energie als Backup-Strom für spätere Nutzung in der Nacht/Schatten zu speichern) und können auch 24V DC-Last sowie 120V/230V AC-Last über automatische USV-Verdrahtung versorgen. Der gesamte Prozess erfolgt automatisch durch den Einsatz von Auto-Wechselrichter/USV ohne manuelle Umschaltung/ATS-Schaltersystem.