แผนภาพการเชื่อมต่อพลังงานแสงอาทิตย์

การเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์ไม่ควรยาก ไม่มีอะไรพิเศษในขั้นตอนนี้ แต่เมื่อฉันยังคงได้รับคำถามเกี่ยวกับรูปแบบของการเชื่อมต่อแผงเซลล์แสงอาทิตย์ฉันตัดสินใจที่จะเขียนบทความนี้และให้ภาพประกอบเพื่อลบปัญหาเหล่านี้ทันทีและสำหรับทั้งหมด

จากฟิสิกส์ของยุคสมัยเรียนเรารู้แนวคิดของการเชื่อมต่อแบบอนุกรมขนานและอนุกรมขนาน (หรือผสม) ไม่มีอะไรในแผงโซลาร์เซลล์ที่จะทำให้การเชื่อมต่อของพวกเขาเกินกว่าแนวคิดของฟิสิกส์โรงเรียน ฉันเข้าใจดีว่าผู้คนถามคำถามเหล่านี้ไม่ใช่เพราะพวกเขาไม่รู้ว่าการเชื่อมต่อแบบอนุกรมหรือแบบขนานคืออะไร พวกเขารู้ พวกเขา“ กลัว” โดยเรื่องใหม่ที่ต้องพิจารณา - แผงเซลล์แสงอาทิตย์

ดังนั้นฉันจะพูดอีกครั้ง: ไม่มีอะไรแบบนี้ในแผงเซลล์แสงอาทิตย์ นี่เป็นเพียงอุปกรณ์คอมโพสิตเดียวกันจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์เหมือนกับอุปกรณ์อื่นทั้งหมดดังนั้นไดอะแกรมการเชื่อมต่อของกลุ่มโมดูลในแบตเตอรี่จะดำเนินการตามหลักการเดียวกัน หลังจากสิ่งที่ฉันพูดคุณอุทาน:“ นี่คือสิ่ง! แต่ฉันกำลังคิด!” และเพื่อดำเนินการต่อบทความความต้องการอยู่แล้วเหมือนเดิมไม่ได้

อย่างไรก็ตามฉันจะกำจัดข้อสงสัยใด ๆ ต่อไปรวมถึงวิธีที่คุณจะได้รับข้อมูลที่เป็นประโยชน์ ฉันเห็นอกเห็นใจคนที่ไม่กลัวที่จะโง่ถามคำถาม สิ่งนี้จะช่วยให้พวกเขาก้าวไปข้างหน้าแทนที่จะดูฉลาดและยืนนิ่ง

สามรูปแบบการเชื่อมต่อ

ดังที่เราได้กล่าวไว้ข้างต้นมีสามตัวเลือกสำหรับการเชื่อมต่อแผงเซลล์แสงอาทิตย์กับแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ลองดูที่แรกของพวกเขา - ตัวเลือกการเชื่อมต่อแบบขนาน (รูปที่ 1):

รูปที่ 1

ในรุ่นนี้เราเชื่อมต่อเทอร์มินัล (+) ของหนึ่งโมดูลเข้ากับเทอร์มินัล (+) ของโมดูลที่สองเรายังเชื่อมต่อเทอร์มินัล (-) ของทั้งสองโมดูล จากเทอร์มินัล (+) และเทอร์มินัล (-) ของโมดูลใด ๆ ที่เราส่งออกจุดสิ้นสุด (แกน) สำหรับการเชื่อมต่อกลุ่มผลลัพธ์ (แบตเตอรี่) ของสองโมดูลสำหรับการเชื่อมต่อตัวอย่างเช่นตัวควบคุมการประจุถ้ามีอยู่ในสถานีพลังงานแสงอาทิตย์หรือแบตเตอรี่ ในกรณีที่ไม่มีการควบคุมการประจุแบตเตอรี่

หากจำเป็นต้องเชื่อมต่อสามโมดูลเข้ากับแบตเตอรี่เดียวเราก็ทำเช่นเดียวกัน เราเชื่อมต่อขั้วทั้งสาม (+) จากนั้น - ทั้งสามขั้ว (-) และยังส่งออกปลายจากขั้ว (+) และจากขั้ว (-) ไม่ว่าคุณจะต้องเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่กี่ก้อนทุกอย่างจะซ้ำกันทุกประการ

ตัวเลือกที่สอง การเชื่อมต่อแบบอนุกรม (รูปที่ 2):

รูปที่ 2

ในกรณีนี้เชื่อมต่อเทอร์มินัล (+) ของโมดูลแรกเข้ากับเทอร์มินัล (-) ของโมดูลที่สอง จากเทอร์มินัล (-) ของโมดูลแรกและจากเทอร์มินัล (+) ของโมดูลที่สองเราได้รับปลายสำหรับการเชื่อมต่อกับตัวควบคุมการชาร์จหรือแบตเตอรี่ มันไม่สำคัญว่าคุณจะเชื่อมต่อกี่โมดูลหลักการก็เหมือนกัน เทอร์มินัล (+) ของแรกถึงเทอร์มินัล (-) ของที่สองเทอร์มินัล (+) ของที่สองที่เทอร์มินัล (-) ของที่สามเทอร์มินัล (+) ของที่สาม

ตัวเลือกที่สาม อนุกรมขนาน (รูปที่ 3):

รูปที่ 3

แน่นอนว่าบางครั้งคุณต้องหันไปใช้ตัวเลือกการเชื่อมต่อนี้ เพื่อความสะดวกในการทำความเข้าใจก่อนอื่นคุณต้องรวบรวมโมดูลสองกลุ่มในแบบคู่ขนานในรูปที่มุมซ้ายบนและล่างซ้ายเป็นกลุ่มแรก ขวาบนและขวาล่างเป็นกลุ่มที่สอง หลังจากนั้นเชื่อมต่อทั้งสองกลุ่มในซีรีส์ราวกับว่าพวกเขาไม่ใช่กลุ่ม แต่สองโมดูล กลุ่มไม่สามารถมีสองโมดูล แต่สามและสี่และกลุ่มดังกล่าวสามารถมีสามและสี่หรือมากกว่า

ในทางปฏิบัติมีดังนี้ นี่คือลักษณะที่แผงโซลาร์เซลล์มองจากด้านหน้าคือด้านข้างของพื้นผิวการทำงาน:

นี่คือด้านหลังโดยมีกล่องขั้วอยู่เพียงแค่มันและควรจะเชื่อมต่อกับขั้วสายเคเบิลแกน:

นี่คือด้านหลังโดยมีกล่องขั้วอยู่ เพียงแค่มันและควรจะเชื่อมต่อกับขั้วสายเคเบิลแกน:

นี่คือกล่องเทอร์มินัลโดยมีแกนสายเคเบิลเชื่อมต่ออยู่ ให้ความสนใจกับแกนสายเคเบิลที่ถูก crimped ด้วยปลายแหวนหรือในกรณีของฉันกระป๋องประสานด้วย:

และนี่คือแกนสายเคเบิล crimped สำหรับการเชื่อมต่อในแคลมป์เทอร์มินัลใต้หลังคาของบ้าน:

ที่สามอาศัยอยู่ในเขตสงวนของฉัน ในขณะที่ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องดังนั้นจึงไม่ถูกกดขี่

จำเป็นต้องเชื่อมต่อโมดูลในรูปแบบที่แตกต่างกันคืออะไร

ลองดู เรารู้ว่าเราต้องการพลังงานแสงอาทิตย์ 160 W และอุปกรณ์ตัวควบคุมการประจุอินเวอร์เตอร์ - แรงดันไฟฟ้าอินพุต 12 V เราซื้อแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 12 โวลต์สองตัวแต่ละตัวมี 80 วัตต์และเชื่อมต่ออย่างไร ที่เหมาะสม ในแบบคู่ขนาน ดังนั้นเราจึงให้แรงดัน 12 V และพลังงานทั้งหมดของโมดูลจะเท่ากับ 160 W

นั่นคือเราใช้รูปแบบการเชื่อมต่อแบบขนานแรก หากเราต้องการกำลังไฟ 240 W และแรงดันไฟฟ้า 12 V เราจะกลับไปที่วงจรแรกอีกครั้งโดยจะมีเพียงสามโมดูลเท่านั้น

มีหลายกรณีที่มีความจำเป็นต้องประกอบวงจรไม่ใช่สำหรับ 12 V แต่สำหรับ 24 V, 36 V และสูงกว่า สิ่งนี้มีไว้เพื่ออะไร? ความจริงก็คือยิ่งเราติดตั้งโมดูลมากเท่าไรก็ยิ่งมีกำลังรวมของแผงเซลล์แสงอาทิตย์มากขึ้นเท่านั้น สิ่งนี้จะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของกระแสในวงจร เราจำกฎของโอห์มได้

กำลังไฟฟ้าหารด้วยแรงดันเท่ากับความแรงของกระแส เราเพิ่มพลังงานแรงดันไฟฟ้ายังคงเหมือนเดิมดังนั้นกระแสเพิ่มขึ้น การเพิ่มขึ้นของกระแสทำให้เราต้องเพิ่มส่วนของลวด ลองจินตนาการว่าจำนวนโมดูลเพิ่มขึ้นดังนั้นพื้นที่ที่ครอบคลุมก็เพิ่มขึ้นดังนั้นความยาวของสายไฟจึงเพิ่มขึ้น

อย่าลืมข้อเสนอแนะที่ฉันให้ไว้เกี่ยวกับการเปลี่ยนแผงเซลล์แสงอาทิตย์ใต้หลังคาบ้านในบทความ “ การติดตั้งการเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์และการติดตั้งบนหลังคา”. และเราจำเป็นต้องเพิ่มหน้าตัดของสายเหล่านี้ นั่นคือการเพิ่มขึ้นของราคาสายไฟอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เพื่อหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายที่ไม่จำเป็นและสร้างระบบให้มีแรงดันสูงขึ้น

สามารถทำได้โดยเชื่อมต่อโมดูลในซีรีย์ สมมติว่ารูปที่ 2 แสดง 12 โมดูลสองโวลต์ ด้วยรูปแบบการเชื่อมต่อแบบอนุกรมเราได้บรรลุแล้วว่าสามารถรวมไว้ในวงจร 24 โวลต์ สำหรับสารประกอบผสมมีความจำเป็นเมื่อต้องแก้ไขปัญหาทั้งสองพร้อมกัน

ข้อสรุป

เมื่อใช้วงจรที่แตกต่างกันควรคำนึงถึงสิ่งสำคัญบางอย่างที่มีผลต่อลักษณะทางไฟฟ้าที่เกิดขึ้นโดยการเปลี่ยนโมดูลเป็นแผงเซลล์แสงอาทิตย์

นี่เป็นสิ่งสำคัญ!

ตัวอย่างเช่นในบทความก่อนหน้านี้เรากล่าวว่าเมื่อเชื่อมต่อแบบอนุกรมแรงดันของโมดูลที่เชื่อมต่อจะถูกรวมเข้าด้วยกัน หากคุณเชื่อมต่อสองโมดูล 12 โวลต์แรงดันไฟฟ้าที่ได้จะเป็น 24 โวลต์ ฉันไม่ได้คำนึงถึงแนวคิดเช่นแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดกระแสไฟฟ้าลัดวงจร ฯลฯ ดังนั้นเพื่อที่จะไม่หลอกคุณด้วยทฤษฎี

แต่เราไม่ได้พูดถึงสิ่งที่จะเกิดขึ้นกับกระแสและนี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับคุณเมื่อเลือกเช่นตัวควบคุมประจุพลังงานแสงอาทิตย์ คุณต้องการเลือกคอนโทรลเลอร์ปัจจุบันอะไร

ดังนั้นคุณจำเป็นต้องรู้: ในวงจรอนุกรมกระแสไฟฟ้าที่ได้จะเท่ากับกระแสของโมดูลที่มีค่าต่ำสุดนั่นคือกระแสต่ำสุดของโมดูลทั้งหมดที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรม นี่คือเหตุผลที่แนะนำให้เชื่อมต่อโมดูลที่มีคุณสมบัติเดียวกันในซีรีย์เพื่อให้โมดูล "อ่อน" หนึ่งโมดูลไม่สูญเสียพลังงานที่โมดูลสามารถให้ได้หากมันเหมือนกันทั้งหมด

ด้วยการเชื่อมต่อแบบขนานเราบอกว่าแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของโมดูลเดียวโดยไม่คำนึงว่าคุณเชื่อมต่อพวกมันเป็นจำนวนเท่าไรแต่กระแสที่เกิดขึ้นจะเป็นผลรวมของกระแสของโมดูลทั้งหมดที่เชื่อมต่อแบบขนาน

เพื่อไม่ให้เกิดปัญหากับคุณการเชื่อมต่อแบบผสม (หรืออนุกรม - ขนาน) อย่างกล้าหาญเป็นรูปเป็นร่างแน่นอนแบ่งกลุ่มทั้งหมดออกเป็นกลุ่มเล็ก ๆ และหากระแสและแรงดันไฟฟ้าแยกต่างหากสำหรับกลุ่มย่อยแต่ละกลุ่มให้พิจารณากลุ่มย่อยเหล่านี้เป็นโมดูลแยกต่างหาก

อย่างที่คุณเห็นไม่มีอะไรที่ยอดเยี่ยมในการเชื่อมต่อแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ทุกอย่างง่าย โดยหลักการแล้วหลักการเชื่อมต่อเดียวกันนี้ใช้กับแบตเตอรี่ แต่นี่เป็นเพลงที่แยกต่างหาก มันมีความแตกต่างของตัวเอง

หากบทความนี้ช่วยคุณให้คลิกที่ปุ่มโซเชียลมีเดียปุ่มใดปุ่มหนึ่งเพื่อให้บทความสามารถช่วยเหลือผู้อื่นได้

Boris Tsupilo