Как соединить несколько солнечных панелей｜Лучше последовательно или параллельно?

Введение

С широким распространением солнечной технологии эффективное соединение солнечных панелей стало важной проблемой. Солнечные панели могут быть соединены последовательно или параллельно, каждая из которых имеет уникальные преимущества и подходящие сценарии. В этой статье будут подробно описаны концепции, методы выбора и сценарии применения последовательного и параллельного соединения солнечных панелей, что поможет вам лучше понять и выбрать подходящий метод соединения.

Что такое последовательное соединение солнечных панелей?

Когда вы подключаете положительный вывод одной солнечной панели к отрицательному выводу другой, вы создаете последовательное соединение. Соединение двух или более солнечных панелей таким образом образует схему фотоэлектрического источника. Последовательные солнечные панели увеличивают общее напряжение системы, сохраняя ток неизменным, что подходит для систем, требующих высокого напряжения.

При последовательном соединении солнечных панелей напряжение панелей складывается, а ток остается прежним. Увеличение напряжения солнечной батареи необходимо, поскольку фотоэлектрические системы должны работать при определенном напряжении для правильной работы инвертора. Поэтому вы можете соединить солнечные панели последовательно, чтобы соответствовать требованиям окна рабочего напряжения инвертора.

Что такое параллельное соединение солнечных панелей?

При параллельном соединении положительные клеммы двух солнечных панелей соединены вместе, а отрицательные клеммы также соединены вместе. Положительный провод подключается к положительному разъему в коробке-комбайнере, а отрицательный провод подключается к отрицательному разъему. Когда несколько солнечных панелей соединены параллельно, это образует фотоэлектрическую выходную цепь.

Параллельные солнечные панели увеличивают общий ток системы, сохраняя напряжение неизменным, что подходит для систем, которым требуется более высокий ток. Параллельные соединения увеличивают ток, но сохраняют напряжение. Такая проводка позволяет использовать больше солнечных панелей, не превышая пределов рабочего напряжения инвертора. Инверторы также имеют пределы тока, которые можно соблюсти, подключив параллельно солнечные панели.

Различия между последовательными и параллельными соединениями солнечных панелей

Последовательно соединенные солнечные панели добавляют системное напряжение, сохраняя ток неизменным, в то время как параллельно соединенные солнечные панели добавляют системное напряжение, сохраняя напряжение неизменным.

Объяснение последовательного соединения:

Если вам нужно подключить солнечные панели последовательно, вы можете следовать схеме ниже. После последовательного подключения напряжение системы складывается, а ток остается прежним. Например, подключение трех солнечных панелей с номинальным напряжением 20 В и номинальным током 5 А выдаст на солнечный контроллер 60 В 5 А. Убедитесь, что выходное напряжение цепи ниже максимально допустимого входного напряжения контроллера.

Контроллер заряда является решающим фактором в подключении солнечных панелей. Контроллер заряда с отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT) используется для последовательных соединений, тогда как контроллер заряда с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) используется для параллельных соединений.

Последовательные соединения работают аналогично тому, как работают солнечные панели. Если в последовательной цепи возникнет проблема с одной солнечной панелью, вся цепь выйдет из строя. Однако в параллельной цепи неисправная панель или ослабленный провод не повлияют на работу других панелей. Метод подключения зависит от типа используемого инвертора.

Объяснение параллельного соединения:

Для параллельного соединения подключите все положительные клеммы к разъему фотоэлектрической ветви, а все отрицательные клеммы — к другому разъему ветви. После параллельного соединения ток системы суммируется, а напряжение остается неизменным. Например, подключение трех солнечных панелей с номинальным напряжением 20 В и номинальным током 5 А выдаст на солнечный контроллер 20 В 15 А. Убедитесь, что максимальный ток цепи находится в допустимом диапазоне контроллера, а выходное напряжение соответствует минимальному пусковому напряжению контроллера, не превышая его максимально допустимое входное напряжение.

Параллельные цепи требуют более толстой проводки из-за ограничений по напряжению, а использование ШИМ-контроллера заряда больше подходит для параллельных соединений.

Пример с 2 панелями:

Для двух жестких панелей мощностью 100 Вт, 20 В:

• При последовательном соединении общая мощность составит 200 Вт, а напряжение холостого хода составит 20 В × 2 = 40 В.
• При параллельном включении общая мощность составляет 200 Вт, напряжение остается 24 В, а ток увеличивается.

Как выбрать между последовательным и параллельным подключением солнечных панелей?

Выбор между последовательным и параллельным соединением зависит от различных факторов, включая требования к напряжению и току, потребности в выходной мощности, доступное пространство и совместимость компонентов.

Преимущества серии:

1. В условиях низкой освещенности последовательное соединение более эффективно..
2. Последовательное соединение требует меньше проводов, что позволяет сэкономить на стоимости проводов и является более экономичным..
3. Благодаря более высокому выходному напряжению последовательное соединение может снизить потери мощности, вызванные передачей на большие расстояния..

Недостатки серии:

1. Настройка последовательного соединения, когда солнечные панели частично затенены или выходная мощность снижена, может повлиять на выходную мощность всей системы..
2. Для последовательно соединенной системы требуется инвертор, устойчивый к высокому напряжению..

Параллельные преимущества:

1. При параллельном подключении вся система меньше подвержена затенению или снижению выходной мощности отдельных солнечных панелей и является более стабильной..
2. Более низкое выходное напряжение параллельной цепи означает меньший риск возникновения потенциально опасных электрических условий (например, искрения) в системе.
   Недостатки.

Параллельные недостатки:

1. Параллельные системы требуют большего количества проводов и более сложной установки..
2. В параллельной системе, если имеются разные солнечные панели, более сильные солнечные панели могут компенсировать более слабые солнечные панели, что повлияет на эффективность системы..

Краткое описание последовательных и параллельных соединений:

Если в вашей среде установки хорошее освещение с минимальным затенением, последовательные соединения могут сэкономить на стоимости проводки. Однако, если среда нестабильна с частым затенением, параллельные соединения обеспечивают большую стабильность, поскольку цепь меньше подвержена влиянию локальных проблем. Для оптимальной производительности рассмотрите гибридное соединение, сочетающее последовательные и параллельные методы для балансировки выходов напряжения и тока, адаптированное к конкретным требованиям приложения.

Пример: предложение по установке системы OKEPS All-in-One

ДляOKEPS Универсальная системапри максимальном входном напряжении фотоэлектрических модулей 120 В и мощности 1500 Вт мы рекомендуем использовать шестьГибкие фотоэлектрические панели 20 В, 5 Апоследовательно. Если вам нужна большая мощность, вы можете использовать до 12 фотоэлектрических панелей параллельно. Пожалуйста, дайте нам знать во время запроса, и мы предоставим вам дополнительный жгут для параллельного подключения фотоэлектрических панелей.

Гибридная установка:

В дополнение к простому последовательному и параллельному соединению, существует также соединение, которое объединяет их, известное как гибридная установка. Гибридные установки и последовательно-параллельные соединения могут достичь баланса между выходным напряжением и током для удовлетворения требований к напряжению и току конкретного приложения. Следует отметить, что гибридные установки могут состоять только из четного числа солнечных панелей.

Взяв в качестве примера применение морских судов, предположим, что есть четыре солнечные панели, мы можем расположить две солнечные панели на левом борту судна, а другие две - на правом борту судна, соединить солнечные панели на левом и правом борту последовательно, а затем соединить две последовательные цепи последовательно и параллельно для гибридной установки. Такой способ соединения солнечных панелей очень подходит для парусных судов.

Каковы преимущества и недостатки последовательного и параллельного соединения солнечных панелей?

Последовательное соединение солнечных панелей позволяет сэкономить на проводах, но следует отметить, что при последовательном соединении солнечных панелей общая выработка электроэнергии системой будет снижаться, если возникнет локальное затенение.

Параллельное соединение солнечных панелей увеличит ток, потребуется больше проводов, чем последовательное соединение, но после параллельного соединения солнечных панелей, если одна из панелей выйдет из строя и потеряет способность вырабатывать электроэнергию, это не повлияет на общую систему выработки электроэнергии, а солнечные панели, установленные в других ветвях, также смогут работать в обычном режиме.

Можно ли соединять солнечные панели разных размеров последовательно или параллельно?

Да, при условии, что напряжение холостого хода после последовательного соединения не превышает максимального значения контроллера при низкой температуре.

Однако OKEPS не рекомендует вам подключать солнечные панели с разными спецификациями последовательно или параллельно. Когда солнечные панели с разными спецификациями соединены последовательно, ток всей цепи будет близок к току солнечной панели с самым маленьким током; а когда солнечные панели с разными спецификациями соединены параллельно, напряжение всей цепи будет стремиться к напряжению солнечной панели с самым маленьким напряжением. Это потеря для более мощных солнечных панелей в цепи.

Заключение

Независимо от того, какой метод подключения выбран, солнечные панели с одинаковыми характеристиками должны использоваться как можно чаще, чтобы гарантировать, что солнечные панели имеют единое номинальное напряжение и номинальный ток, чтобы предотвратить сопоставление различных солнечных панелей друг с другом, что может снизить эффективность системы или повредить панели. В то же время, подключение солнечных панелей должно быть подключено к соответствующему контроллеру и проводу, чтобы гарантировать, что система может работать безопасно и надежно. Каждый метод подключения имеет определенные преимущества, в процессе фактического подключения вы можете выбрать в соответствии с собственными потребностями и требованиями к системе.