چگونه پانل خورشیدی و باتری ها را در سیستم ۱۲ ولت به صورت موازی وصل کنیم

پانل خورشیدی ۱۲ واتی و تراشه باتری به صورت موازی برای سیستم‌های تغذیه

اتصال ۱۲ ولتی پرکاربردترین تنظیم برای اتصال پانل‌های خورشیدی به باتری‌ها است. معمولاً، برای تبدیل این انرژی ۱۲ ولتی مستقیم (DC) به سیستم ۱۲۰/۲۳۰ ولتی متناوب (AC) که مناسب استفاده معمول در خانه است، هم پانل‌های فتوولتائیک (PV) و هم باتری‌ها به صورت موازی متصل می‌شوند. این تنظیم امکان تولید برق کارآمد، شارژ باتری و تأمین نیروی بارهای AC را فراهم می‌کند، همچنین دستگاه‌های مصرف‌کننده DC را به طور مستقیم به کار می‌گیرد. بیایید به مراحل گام به گام اتصال دو یا چند پانل خورشیدی و باتری به صورت موازی، با یک کنترل‌کننده شارژ خورشیدی و یک مبدل خودکار یا سیستم تغذیه بدون قطع (UPS) برای برآوردن نیازهای مختلف برقی بپردازیم.

بیشتر پانل‌های خورشیدی و باتری‌ها در ولتاژهایی مانند ۱۲ ولت، ۲۴ ولت، ۳۶ ولت و غیره موجود هستند. وقتی می‌خواهید ظرفیت سیستم توان خورشیدی خود را افزایش دهید، تنظیم اتصال موازی ضروری می‌شود. به عنوان مثال، اگر یک باتری می‌تواند موتور پنکره را برای ۶ ساعت تغذیه کند، اتصال دو باتری با ظرفیت یکسان به صورت موازی می‌تواند زمان عملکرد پنکره را به حدود ۱۲ ساعت - تقریباً دو برابر - افزایش دهد. علاوه بر این، دو پانل خورشیدی متصل به صورت موازی نه تنها باتری‌ها را سریع‌تر شارژ می‌کنند بلکه انرژی اضافی برای حمایت از تعداد بیشتری بارهای الکتریکی ارائه می‌دهند.

این رویکرد اتصال موازی به ویژه برای سیستم‌های ۱۲ ولتی که شامل مولفه‌هایی مانند کنترل‌کننده شارژ ۱۲ ولتی و مبدل است، بسیار مهم است. بنابراین، در تنظیمات ۱۲ ولتی، اتصال چندین پانل خورشیدی DC ۱۲ ولتی و باتری‌ها به صورت موازی رایج است.

مهم است که بدانید، با توجه به نیازهای خاص، چندین پانل خورشیدی و باتری می‌توانند به صورت سری، موازی یا ترکیبی از سری-موازی برای سیستم‌های DC با ولتاژهای مختلف مانند ۱۲ ولت، ۲۴ ولت، ۳۶ ولت یا ۴۸ ولت اتصال یابند.

در اتصال موازی، یک اصل الکتریکی مهم وجود دارد: ولتاژ در تمام مولفه‌های متصل ثابت می‌ماند، در حالی که مقادیر جریان اضافه می‌شوند. به عنوان مثال، وقتی دو پانل خورشیدی یا باتری با ولتاژ ۱۲ ولت DC، ۱۲۰ وات و ۱۰ آمپر به صورت موازی متصل می‌شوند

حالت مشابه برای باتری‌ها نیز وجود دارد، یعنی می‌توان ظرفیت ساعت-آمپر (Ah) باتری‌ها را وقتی به صورت موازی متصل می‌شوند افزایش داد.

در حالی که سطح ولتاژ باتری و پانل خورشیدی همان می‌ماند (اتصال موازی)

به این معنی که ولتاژ برای هر دو پانل خورشیدی ۱۲ ولت و باتری‌ها ۱۲ ولت می‌ماند.

نکته مهم: وقتی باتری‌ها را به صورت سری یا موازی متصل می‌کنید، بسیار مهم است که تمام باتری‌ها دارای ظرفیت ساعت-آمپر (Ah) یکسان باشند، همانطور که پانل‌های خورشیدی در همان تنظیم باید ولتاژ یکسانی داشته باشند. در این تنظیم موازی، در حالی که ولتاژ از هر دو باتری و پانل‌های PV ۱۲ ولت می‌ماند، ظرفیت کلی جریان افزایش می‌یابد. این امر امکان یکپارچه‌سازی کامل پانل‌های تولید برق PV و باتری‌های ذخیره‌کننده انرژی (که به عنوان نیروی پشتیبان عمل می‌کنند) با یک UPS/مبدل ۱۲ ولت و یک کنترل‌کننده شارژ خورشیدی را فراهم می‌کند.

در ساعات روز با نور خورشید عادی، مبدل DC به AC توسط پانل‌های خورشیدی تغذیه می‌شود. در شرایطی مانند سایه‌دار شدن یا شب، مبدل از باتری‌ها تغذیه می‌گیرد. سپس مبدل ولتاژ ورودی ۱۲ ولت DC را به ۱۲۰ ولت AC (در ایالات متحده) یا ۲۳۰ ولت AC (در بریتانیا و اتحادیه اروپا) تبدیل می‌کند، بسته به استانداردهای محلی ولتاژ AC، و انرژی را به بارهای AC مانند چراغ‌ها و موتورهای پنکره تأمین می‌کند. علاوه بر این، دستگاه‌های مصرف‌کننده DC می‌توانند به طور مستقیم به ترمینال‌های بار DC کنترل‌کننده شارژ متصل شوند.

اتصال دو یا چند پانل خورشیدی و باتری به صورت موازی ساده است. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، فقط ترمینال مثبت یک پانل خورشیدی یا باتری را به ترمینال مثبت دیگری و همچنین ترمینال منفی یکی را به ترمینال منفی دیگری متصل کنید.

نمودار اتصال همراه نشان می‌دهد که چگونه دو پانل خورشیدی ۱۲ ولت، ۱۰ آمپر، ۱۲۰ وات به صورت موازی می‌توانند دو باتری ۱۲ ولت، ۱۰۰ آمپر ساعت (Ah) نیز به صورت موازی شارژ کنند. در طول روز با نور خورشید عادی، این تنظیم می‌تواند بارهای AC را از طریق باتری‌ها و مبدل تغذیه کند. وقتی سایه‌دار شدن رخ می‌دهد یا شب، زمانی که پانل‌های خورشیدی نمی‌توانند انرژی تولید کنند، انرژی ذخیره شده در باتری‌ها به عنوان نیروی پشتیبان عمل می‌کند. سپس باتری‌ها انرژی را از طریق مبدل به بارهای AC تأمین می‌کنند. این عملیات کلی توسط UPS به صورت خودکار مدیریت می‌شود، بدون نیاز به مداخله دستی، کلیدهای تغییر یا کلیدهای انتقال خودکار (ATS) برای روشن و خاموش کردن دستگاه‌های الکتریکی و برش‌ها، تجربه تغذیه برق بدون مشکل را فراهم می‌کند.