串联和并联

此部分进一步介绍串联,并联以及串并联连接。并解释串并联的作用,如何建立您理想的连接方案与不同情况下的最优连接方案。


并联用处

尽管会有例外,在严格意义上来说,并联一般用于装设了PWM脉冲宽度调节器小型基本系统中。并联连接的太阳能板电压相同,但可增电压。使用多块12伏太阳能板并联,可以维持12伏的充电容量。

并联的缺陷表现在大电流远距离并联系统中必须使用沉重的导线。1000瓦的系统传送超过50安培的电流是不实际的,尤其当太阳能板距离控制器10步之遥时,您必须使用4AWG或更重更贵的导线。并联系统还需要连接器和组合器。


串联作用

从严格意义上来说,串联用于加入MPPT最大功率跟踪点控制器的小型系统中。串联同电流但可增电压。MPPT最大功率跟踪点控制器可输入更高的电压,可给12伏及以上电池充电。‘如果’公司的MPPT最大功率跟踪点控制器可以输入100伏的电压,这意味着对远距离传输更有利。例如,您有距离为100步之遥的4个串联的100瓦‘如果’太阳能板,您只要使用14的标准直径的导线就足够。

串联系统有隐藏缺点。在串联太阳能板连线中,单个面板损坏就会影响整个系统。而在并联系统中并不会出现此情况。


串并联作用

太阳能板组仅被充电控制器所影响,充电控制器只接受特定的电流电压。在更多的系统中,为了电流电压参数的稳定一般使用串并联连接。在此连接形式下,串联两个以上的太阳能板,并并联与此相适数量的太阳能板。4个串联的太阳能板需要并联另外4个串联的太阳能板,但这样会有严重的电能损耗。在以下例子中您会了解更多。

串并联连接并无明显的缺陷,因此常在其他连接均不符合要求时使用。


如何安装并联系统

并联连接把两面板的正极相接,负极同样相接。并联用不同器件相连,但在小系统中常用连接器。一对连接器为Y型,给一端供电的一个连接器有两个正极输入端,给另一端供电的另一个连接器有两个负极输入端。请看如下图片。



如图所示,在面板#1与面板#2末端有一个负极槽孔,同样也有正极槽孔。负极与正极输出端通过太阳能PV光缆连接到充电控制器。

请看下面的图。


我们用数值举例。一个2x 100瓦的太阳能板和一个12伏的电池组。太阳能板的额定电压为12伏,电池组理想充电电压也为12伏,这就需要协调系统维持电压同值。操作电压为18.9伏,操作电流为5.29安培。通过太阳能板并联,维持电压恒定且加大电流。在此条件下,系统内有5.29安培x 2=10.58安培电流,维持18.9伏电压。通过数学计算,系统内有10.58安培x 18.9=199.96瓦,大约200瓦的电量。



如何安装串联系统

通过把一块面板的正极连接到另一块面板的负极实现串联连接。除了我们所提供的导线您不需要任何其他设备。请看下图。

我们用数值举例。一个2x 100瓦的太阳能板和一个24伏的电池组。太阳能板的额定电压为12伏,电池组理想充电电压为24伏,这就需要串联连接来增大电压。出于安全考虑,利用开路电压来计算串联连接,在此情况下100瓦的太阳能板开路电压为22.5伏,电流为5.29安培。串联连接以获得22.5x 2=45伏的电压。电流维持5.29安培。考虑到充电控制器的最大输入电压我们以开路电压计算。

*如果您不想用开路电压来计算,您还可以用操作电压,18.9x 2=37.8伏。37.8x 5.29安培=199.96瓦,大约为200瓦。


如何安装串并联系统

串联与并联相配合得到串并联连接。太阳能板以24,10,100或其他数量串联连接形式称为‘一串’连接。当做串并联连接时,您需要并联两个以上的等串数连接。

请看下图



如图所示,42串的串并联接法,‘串’为并联连接。以图上的数值为例。使用‘如果’公司的40安培的MPPT最大功率跟踪点控制器接收800瓦的电量,但仅能接收100伏的电压。这就是为什么不可能千遍一律的使用串联的原因。8个太阳能板并联又会造成过电流。

以22.5伏开路电压,和5.29安培的操作电流为例。4个面板为1‘串’,您会得到22.5x 4=90伏的电压(低于100伏的限制)。以并联连接成另一‘串’,电压维持90伏,电流量变为两倍,5.29安培x2=10.58安培。

*我们也要考虑到MPPT最大功率跟踪点控制器的冲击电流的数值。将在充电控制器部分讲述。

*如果您不想用开路电压做数学计算。您还可以用操作电压,18.9x 4=75.6伏。75.6x 10.58安培=799.85瓦,大约为800瓦。