چگونه پانل خورشیدی و باتری‌ها را به صورت موازی برای سیستم ۱۲ ولتی وصل کنیم

پانل خورشیدی ۱۲ واتی و ترازبندی موازی باتری برای سیستم‌های تغذیه

اتصال ۱۲ ولتی پرکاربردترین روش برای ترازبندی پانل‌های خورشیدی به باتری‌ها است. معمولاً، برای تبدیل این قدرت ۱۲VDC به سیستم ۱۲۰/۲۳۰VAC مناسب برای استفاده معمول در خانه، هم پانل‌های فتوولتائیک (PV) و هم باتری‌ها به صورت موازی متصل می‌شوند. این تنظیمات باعث ایجاد انرژی کارآمد، شارژ باتری و تأمین بارهای AC می‌شود، همچنین دستگاه‌های مصرف‌کننده DC را مستقیماً به کار می‌گیرد. بیایید فرآیند مرحله به مرحله ترازبندی دو یا چند پانل خورشیدی و باتری به صورت موازی را بررسی کنیم و آن‌ها را با یک کنترل‌کننده شارژ خورشیدی و یک وارتنر خودکار یا منبع تغذیه بدون وقفه (UPS) برای تأمین نیازهای مختلف انرژی یکپارچه کنیم.

بیشتر پانل‌های خورشیدی و باتری‌ها در دسترس با نوسانات ولتاژی مانند ۱۲V، ۲۴V، ۳۶V و غیره موجود هستند. زمانی که قصد دارید ظرفیت سیستم انرژی خورشیدی خود را افزایش دهید، تنظیم ترازبندی موازی ضروری می‌شود. به عنوان مثال، اگر یک باتری می‌تواند مراوح سقفی را برای ۶ ساعت تغذیه کند، متصل کردن دو باتری با ظرفیت مشابه به صورت موازی می‌تواند زمان عملکرد مراوح را به حدود ۱۲ ساعت - تقریباً دوبرابر - افزایش دهد. علاوه بر این، دو پانل خورشیدی متصل به صورت موازی نه تنها باتری‌ها را سریع‌تر شارژ می‌کنند بلکه قدرت اضافی برای حمایت از تعداد بیشتری بارهای الکتریکی ارائه می‌دهند.

این رویکرد ترازبندی موازی به خصوص برای سیستم‌های ۱۲V مهم است که شامل اجزایی مانند یک کنترل‌کننده شارژ ۱۲V و وارتنر است. بنابراین، در یک تنظیم ۱۲V، متداول است که چندین پانل خورشیدی ۱۲VDC و باتری به صورت موازی متصل شوند.

مهم است بدانید که با توجه به نیازهای خاص، می‌توان چندین پانل خورشیدی و باتری را به صورت سری، موازی یا ترکیبی از سری-موازی برای سیستم‌های DC با نوسانات ولتاژ مختلف مانند ۱۲V، ۲۴V، ۳۶V یا ۴۸V ترازبندی کرد.

در یک اتصال موازی، یک اصل الکتریکی مهم وجود دارد: ولتاژ در تمامی اجزای متصل ثابت می‌ماند، در حالی که مقادیر جریان جمع می‌شوند. به عنوان مثال، وقتی دو پانل خورشیدی یا باتری با ولتاژ ۱۲VDC، توان ۱۲۰W و جریان ۱۰A به صورت موازی متصل می‌شوند

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

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

یعنی ولتاژ برای هر دو پانل خورشیدی ۱۲V و باتری ۱۲V می‌ماند.

نکته مهم: زمانی که 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 دارای سطح ولتاژ یکسان باشند. در این تنظیم موازی، در حالی که ولتاژ از هر دو باتری و پانل‌های PV در ۱۲V باقی می‌ماند، ظرفیت کل جریان افزایش می‌یابد. این امر امکان یکپارچه‌سازی ساده پانل‌های PV تولیدکننده انرژی و باتری‌های ذخیره‌کننده انرژی (که به عنوان منبع تغذیه پشتیبان عمل می‌کنند) با یک UPS/وارتنر ۱۲V و یک کنترل‌کننده شارژ خورشیدی را فراهم می‌کند.

در ساعات روز با آفتاب معمولی، وارتنر DC به AC توسط پانل‌های خورشیدی تغذیه می‌شود. در شرایطی مانند سایه‌دار شدن یا شب، وارتنر انرژی را از باتری‌ها می‌گیرد. وارتنر سپس ورودی ۱۲VDC را به ۱۲۰VAC (در ایالات متحده) یا ۲۳۰VAC (در انگلستان و اتحادیه اروپا) تبدیل می‌کند، بسته به استانداردهای محلی ولتاژ AC، و انرژی را به بارهای AC مانند لامپ‌ها و مراوح تأمین می‌کند. علاوه بر این، دستگاه‌های مصرف‌کننده DC می‌توانند مستقیماً به ترمینال‌های بار DC کنترل‌کننده شارژ متصل شوند.

ترازبندی 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 پانل یا باتری دیگر متصل کنید و همین کار را برای ترمینال‌های منفی انجام دهید.

نمودار ترازبندی همراه نشان می‌دهد که چگونه دو پانل خورشیدی ۱۲V، ۱۰A، ۱۲۰W متصل به صورت موازی می‌توانند دو باتری ۱۲V، ۱۰۰Ah نیز به صورت موازی شارژ شوند. در طول روز با آفتاب معمولی، این تنظیم می‌تواند بارهای AC را از طریق باتری‌ها و وارتنر تغذیه کند. زمانی که سایه‌دار شدن رخ می‌دهد یا شب، وقتی پانل‌های خورشیدی قادر به تولید انرژی نیستند، انرژی ذخیره شده در باتری‌ها به عنوان منبع تغذیه پشتیبان عمل می‌کند. باتری‌ها سپس انرژی را از طریق وارتنر به بارهای AC تأمین می‌کنند. این عملیات کلی توسط UPS به صورت خودکار مدیریت می‌شود و نیاز به مداخله دستی، سوئیچ‌های تغییر یا سوئیچ‌های انتقال خودکار (ATS) برای روشن یا خاموش کردن دستگاه‌های الکتریکی و برش‌ها را حذف می‌کند و تجربه تغذیه انرژی بدون مشکل را فراهم می‌کند.