作為房車愛好者,但凡使用了太陽能板的,一般只會關(guān)心它的功率大小,少有人會關(guān)心它是單晶硅、多晶硅還是非晶硅,能關(guān)心到它的串聯(lián)并聯(lián)方式的,那就更少了。太陽能板的串并聯(lián)方式,是決定其發(fā)電效率和穩(wěn)定狀態(tài)的關(guān)鍵因素之一。除非你不用太陽能板,用了還真得搞清楚,否則你就是被割韭菜的冤大頭!
一、各自特點
并聯(lián)是將多個太陽能板的正極并接在一起,負極并接在一起后形成一條總線,電流疊加,電壓不變,適合于需要高電流的情況,比如想要加快房車生活電池的充電速度這樣的情況,更適合用并聯(lián)的方式。
串聯(lián)是將多個太陽能板的正極和負極依次串連起來,形成一條長電路,電壓疊加,電流不變,適合于需要高電壓的情況,比如遠距離輸電,太陽能發(fā)電站等等。如果僅需要為小型設(shè)備充電,則串聯(lián)充電就足夠滿足需要了。
二、優(yōu)劣對比
一是發(fā)電效率不同。多塊太陽能板并聯(lián),總的電流增大,可以增加輸出功率,提高太陽能系統(tǒng)的效率,特別是陰雨天等低光照環(huán)境下的發(fā)電效率更高;而多塊太陽能板串聯(lián),電壓增加但電流不變,適用于充足光照條件下的發(fā)電效率,若遇到陰影時,會導(dǎo)致整個系統(tǒng)輸出功率急劇降低。
二是容錯能力不同。并聯(lián)方式適合多個功率較小的太陽能板組合,以避免單個模塊故障對整個系統(tǒng)產(chǎn)生影響,因為并聯(lián)方式出現(xiàn)故障時,只會影響一個太陽能板的發(fā)電,而整個系統(tǒng)仍可正常工作,容錯能力強,可靠性相對較高;串聯(lián)方式適合少數(shù)功率較大的太陽能板組合,一旦一塊太陽能板出現(xiàn)故障,就會影響整個系統(tǒng)的工作,容錯能力較差,可靠性相對較低。
三是系統(tǒng)成本不同。并聯(lián)方式使得安裝變得更加復(fù)雜,需要更多更粗的連接線,增加了系統(tǒng)的制造成本。串聯(lián)方式減少了電線的長度和電阻,制造成本相對較低,更加經(jīng)濟實用。
三、如何選擇
從理論上講,太陽能板既可以串聯(lián),也可以并聯(lián)。一般情況下,選擇并聯(lián)或串聯(lián),需要考慮實際使用需求和系統(tǒng)設(shè)計功率,以及太陽能板的輸出功率。如果需要提高電壓和輸電穩(wěn)定性,可采用串聯(lián)方式;如果需要提高輸出功率,可采用并聯(lián)方式。
對于房車太陽能板而言,其使用環(huán)境特殊,一方面車頂接觸太陽光陰影機會較多,宜采用并聯(lián)的方式,減少個別太陽能板故障或太陽光陰影對電流的影響,以確保多塊太陽能板能同時工作。特別是房車出行在外,一旦遇上某塊太陽能板故障,并聯(lián)的太陽能板只是減少的輸出功率,對房車出行影響相對較小。而串聯(lián)的太陽能板將失去發(fā)電能力,房車出行在外失去了太陽能充電功能,這影響就太大了。另一方面房車出行在外,需要加快車內(nèi)生活電池的充電功率,減少對睛好天氣的依賴,也宜采用并聯(lián)的方式,以確保太陽能板的輸出功率。
總之,并聯(lián)的穩(wěn)定性更高,電路不易完全癱瘓,在安裝條件影響不大的情況下,房車太陽能板的設(shè)計安裝,要優(yōu)先考慮并聯(lián),然后再考慮串聯(lián)。
無論是串聯(lián)還是并聯(lián),都要盡可能選用規(guī)格相同的太陽能板,確認其峰值功率和開路電壓等參數(shù)是否相同,確保太陽能板具有統(tǒng)一的額定電壓與額定電流,這樣的情況下每個組件的負載相等,從而避免影響系統(tǒng)的整體效率。如果將不同規(guī)格的太陽能板進行并聯(lián)或串聯(lián),不同的太陽能板之間可能無法匹配,就像木桶理論一樣,較強的太陽能板會過度補償較弱的太陽能板,效率最差的那一塊太陽能板就是整個系統(tǒng)的發(fā)電瓶頸,其他效率好的太陽能板的能力會被嚴重閑置,從而降低整個系統(tǒng)效率甚至損壞太陽能板。
業(yè)界經(jīng)驗告訴我們,太陽能板的串聯(lián)和并聯(lián)方式,建議都不要超過4塊,超過4塊時可能會出現(xiàn)功率損失和電壓下降等問題。
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