通過前面的視頻我們得知,從理論上講,并聯的特點是電流疊加,電壓不變;而串聯的特點是電壓疊加,電流不變。根據電功率=電壓×電流(P=U*I),若電壓增加2倍(2U),則電功率增加2倍(2P=2U*I);若電流增加2倍(2I),則電功率也是增加2倍(2P=U*2I);
于是,有車友粉絲甚至噴子提出質疑,既然無論是電壓增加2倍(2U),還是電流增加2倍(2I),電功率都是增加了2倍(2P=2U*I=U*2I),這說明無論是串聯還是并聯,太陽能板的發電功率都是一樣的!
從理論上講,對于額定電壓、額定電流都分別相同,也就是同等規格的太陽能板,無論串聯還是并聯,其輸出功率確實一樣!只是因為串聯方式若出現一塊太陽能板有故障,會影響整個系統的工作,而并聯方式可以避免單個模塊故障對整個系統產生影響。若你對這樣的故障不擔心的話,對于同等規格的太陽能板,從理論上講,串聯與并聯,太陽能板的發電功率都是一樣的,當然是可以任意選擇的。
然而,對于房車太陽能系統,要最大化的輔裝太陽能板,需要避開頂置空調、車頂換氣扇等設備設施的影響,那就只能將不同面積的太陽能板,也就是不同規格的太陽能板進行組合鋪裝了,就像我的房車太陽能板,就是這樣的輔裝方式。
我們先從理論上探討清楚,把不同規格的太陽能板進行串聯或并聯后,看看電壓、電流及輸出功率有何變化?
情況一:電壓相同、電流不同
比如:兩塊太陽能板,其額定電壓、額定電流分別是18V/3A,18V/5A。串聯后的電壓為36V(18V+18V),而電流被限制在串聯中的最低值3A,其輸出功率為108W(P=36V×3A=108W)。并聯后電壓為18V,電流為8A(5A+3A),其輸出功率為144W(P=18V×8A=144W)。由此可見,電壓相同、電流不同的太陽能板串聯或并聯后,其輸出功率是不一樣的。
情況二:電壓不同、電流相同
比如:兩塊太陽能板,其額定電壓、額定電流分別是18V/5A,36V/5A。串聯后的電壓為54V(18V+36V),電流不變為5A,其輸出功率為270W(P=54V×5A=270W)。并聯后的電壓被限制在最低值18V,電流之和為10A(5A+5A),其輸出功率為180W(P=18V×10A=180W)。由此可見,電壓不同、電流相同的太陽能板串聯或并聯后,其輸出功率也是不一樣的。
情況三:電壓不同、電流不同
比如:兩塊太陽能板,其額定電壓、額定電流分別是18V/3A,36V/5A。串聯后電壓為54V(18V+36V),電流被限制在串聯中的最低值3A,其輸出功率為162W(P=54V×3A=162W)。并聯后電流為8A(3A+5A),但電壓被限制在并聯中的最低值18V,其輸出功率為144W(P=18V×8A=144W)。由此可見,電壓不同、電流不同的太陽能板串聯或并聯后,其輸出功率還是不一樣。
大家注意,將不同規格的太陽能板進行串聯或并聯,在不采取任何措施的情況下,當電壓不同時,并聯電壓取決于小的那個電壓,因為電壓較高的太陽能板,將提供負載電流,使其輸出電壓下降到小的那個電壓。當電流不同時,串聯電流取決于小的那個電流,相當于小電流直接拉垮了大電流。
所以,從理論上講,對于同等規格的太陽能板,無論串聯還是并聯,其輸出功率確實一樣!但是,當把額定電壓、額定電流不盡相同,也就是將不同規格的太陽能板進行串聯或并聯,其輸出功率就不一定相同了。
當然,對于不同規格的太陽能板,業界也有相應的解決方法。比如:電壓不同的電池板并聯時,分別串一個二極管后再并聯,這樣可使電壓低的那個在并聯時被電壓高的那個嵌位,最終輸出高壓那個。電流不同的電池板并聯時,分別并一個二極管再串聯,可使二極管短路電流低的電池板,最終輸出電流高的那塊。
這些涉及到了比較專業的電氣知識了,我們作為房車普通玩家,沒有必要深究,記住以下干貨常識即可:
一、相同額定電壓、相同額定電流的太陽能板串聯和并聯后輸出功率相同。
二、相同額定電壓(不同額定電流)的太陽能板并聯后才能輸出最大功率。
三、相同額定電流(不同額定電壓)的太陽能板串聯后才能輸出最大功率。
由此可見,太陽能板的串聯輸出電壓高,而并聯則輸出電流大,沒有什么優缺點之分,完全要根據自己的實際需要而定。
要提升電壓就需要串聯,缺點是電流值趨向于最小電流的太陽能板。要提高功率就需要并聯,缺點是電壓趨向于最小電壓的太陽能板。太陽能板的連接方式,不是串聯并聯的優缺點決定的,而是要根據負載設備的電壓決定串聯數量、電流決定并聯數量。
因此,我們在進行太陽能板的串并聯設計和應用時,需要根據負載設備的具體情況,進行功率的計算和調節,以達到最佳的工作效果。如果既需要提升電壓,也需要增大電流,那就要靈活采取串聯與并聯相結合的方式,也就是混聯的方式來調整電壓電流,以期達到自己的需求。
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