Comment câbler des panneaux solaires et des batteries en parallèle pour un système 12V

Branchement parallèle de panneaux solaires et de batteries 12V pour les systèmes électriques

Une connexion 12V est la configuration la plus courante pour brancher des panneaux solaires à des batteries. Généralement, pour convertir cette énergie 12VDC en un système 120/230VAC adapté à l'usage domestique, les panneaux photovoltaïques (PV) et les batteries sont connectés en parallèle. Cette configuration permet une génération d'énergie efficace, une charge de batterie, et l'alimentation des charges AC, ainsi que le fonctionnement direct des appareils alimentés en DC. Examinons le processus étape par étape du branchement de deux ou plusieurs panneaux solaires et batteries en parallèle, leur intégration avec un contrôleur de charge solaire et un onduleur automatique ou une source d'alimentation ininterrompue (UPS) pour répondre à divers besoins en énergie.

La plupart des panneaux solaires et des batteries sont disponibles en tensions de 12V, 24V, 36V, etc. Lorsque vous cherchez à augmenter la capacité de votre système d'énergie solaire, une configuration de câblage parallèle devient essentielle. Par exemple, si une seule batterie peut alimenter un ventilateur de plafond pendant 6 heures, le raccordement de deux batteries de la même capacité en parallèle peut prolonger le temps de fonctionnement du ventilateur à environ 12 heures - presque le double de la durée. De plus, deux panneaux solaires connectés en parallèle non seulement chargent les batteries plus rapidement, mais fournissent également plus d'énergie pour soutenir un plus grand nombre de charges électriques.

Cette approche de câblage parallèle est particulièrement cruciale pour les systèmes 12V, qui comprennent des composants tels qu'un contrôleur de charge 12V et un onduleur. C'est pourquoi, dans une installation 12V, il est courant de connecter plusieurs panneaux solaires et batteries 12VDC en parallèle.

Il est important de noter que, selon les exigences spécifiques, plusieurs panneaux solaires et batteries peuvent également être câblés en série, en parallèle, ou en une combinaison de configurations série-parallèles pour des systèmes DC de différentes tensions, comme 12V, 24V, 36V, ou 48V.

Dans un branchement parallèle, un principe électrique important s'applique : la tension reste constante sur tous les composants connectés, tandis que les valeurs de courant s'additionnent. Par exemple, lorsque deux panneaux solaires ou batteries, chacun classé 12VDC, 120W, et 10A, sont connectés en parallèle

C'est le même cas pour les batteries, c'est-à-dire que nous pouvons augmenter la capacité en ampères-heure (Ah) des batteries lorsqu'elles sont connectées en parallèle.

Alors que le niveau de tension de la batterie ainsi que du panneau solaire reste le même (connexion parallèle)

C'est-à-dire que la tension reste à 12V pour les panneaux solaires 12V et les batteries.

Note importante : Lors de la connexion des batteries en série ou en parallèle, il est crucial que toutes les batteries aient la même capacité en ampères-heure (Ah), tout comme les panneaux solaires dans la même configuration devraient avoir le même niveau de tension. Dans ce montage parallèle, bien que la tension des batteries et des panneaux PV reste à 12V, la capacité totale en ampérage augmente. Cela permet une intégration fluide des panneaux PV générant de l'énergie et des batteries stockant de l'énergie (qui servent de puissance de secours) avec un UPS/onduleur 12V et un contrôleur de charge solaire.

Pendant les heures de jour avec un ensoleillement normal, l'onduleur DC-AC est alimenté directement par les panneaux solaires. En cas d'ombrage ou la nuit, l'onduleur tire son énergie des batteries. L'onduleur convertit alors l'entrée 12VDC en 120VAC (aux États-Unis) ou 230VAC (au Royaume-Uni et en UE), selon les normes locales de tension AC, et fournit de l'électricité aux charges AC telles que les ampoules et les ventilateurs. De plus, les dispositifs opérant en DC peuvent être directement connectés aux bornes de charge DC du contrôleur de charge.

Le branchement de deux ou plusieurs panneaux solaires et batteries en parallèle est simple. Comme illustré dans la figure ci-dessous, il suffit de connecter le terminal positif d'un panneau solaire ou d'une batterie au terminal positif d'un autre, et de faire de même pour les terminaux négatifs.

Le schéma de câblage joint montre comment deux panneaux solaires 12V, 10A, 120W connectés en parallèle peuvent charger deux batteries 12V, 100Ah également connectées en parallèle. Pendant la journée avec un ensoleillement normal, cette configuration peut également alimenter des charges AC via les batteries et l'onduleur. Lorsqu'il y a de l'ombrage ou la nuit, lorsque les panneaux solaires ne peuvent pas générer d'énergie, l'énergie stockée dans les batteries agit comme une source de secours. Les batteries fournissent alors de l'électricité aux charges AC via l'onduleur. Toute cette opération est gérée automatiquement par le UPS, éliminant la nécessité d'interventions manuelles, de commutateurs de changement ou de commutateurs de transfert automatique (ATS) pour allumer ou éteindre les appareils électriques et les disjoncteurs, assurant une expérience d'approvisionnement en électricité sans tracas.