Comment câbler des panneaux solaires en parallèle et des batteries en série ? Système 24V

Câblage des batteries en série et des panneaux photovoltaïques en parallèle – Installation 24 V

Alors que la plupart des installations de panneaux photovoltaïques domestiques se font dans des systèmes 12VDC, il y a des cas où nous avons besoin de 24V ou en plus de 36V, 48V et ainsi de suite selon les exigences du système.

De plus, nous devons connecter les panneaux solaires en parallèle tandis que les batteries sont en série en raison de la puissance du système et de l'environnement spécifique. Par exemple, si nous avons des panneaux solaires 24V ainsi qu'un onduleur et un contrôleur de charge alors que la capacité (économique) des batteries disponibles est de 12V. Nous connectons ensuite les batteries en série pour obtenir le système 24VDC avec tous les équipements associés liés au système 24V.

Dans ce scénario, nous devrons connecter les panneaux PV 24V en parallèle tout en connectant les batteries 12V en série. Dans ce cas, nous obtiendrons les grandeurs électriques suivantes ayant des valeurs nominales différentes pour les batteries connectées en série et les panneaux solaires connectés en parallèle comme suit.

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Panneaux solaires en parallèle

Les deux panneaux solaires connectés en parallèle ont chacun 24VDC, 5Amp et 120W. Le courant est additif dans la connexion en série tandis que la tension est la même dans chaque section. De plus, le courant est différent en parallèle tandis que la tension est la même dans chaque branche en connexion parallèle. De cette façon,

Courant dans les panneaux solaires connectés en parallèle

I₁ + I₂ + I₃ …… Je_n

c'est-à-dire

5Amp + 5Amp =10Amp.

Tension dans les panneaux solaires connectés en parallèle

V₁ =V₂ =V₃ …… =V_n

c'est-à-dire

24 V =24 V

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Piles en série

De même, les batteries sont connectées de manière inverse par rapport à la connexion du panneau solaire, c'est-à-dire que les batteries sont connectées en série. Supposons que la capacité des batteries soit de 12 V, 100 Ah. Dans ce cas,

Courant dans les batteries connectées en série

I₁ =I₂ =I₃ …… Je_n

c'est-à-dire

100 Ah =100 Ah

Tension  dans les batteries connectées en série

V₁ + V₂ + V₃ …… + V_n

c'est-à-dire

12 V + 12 V =24 V

Attention : Les batteries et le panneau solaire doivent avoir respectivement les mêmes niveaux d'Ah (Ampère-heure) et de tension lors de leur connexion en parallèle ou en série. En termes simples, ne connectez pas une batterie 12V avec une batterie 6V en série ou en parallèle. De même, ne connectez pas les panneaux solaires 12V avec des panneaux solaires 24V en parallèle ou en série.

Bon à savoir : Les batteries connectées en série ne feront qu'ajouter le niveau de tension et la capacité en Ah reste la même. Alternativement, la capacité de stockage de la batterie en Ah peut être doublée (100Ah + 100Ah =200Ah) en les connectant en parallèle où le niveau de tension reste le même, c'est-à-dire 12V.

En suivant la configuration de câblage ci-dessus, nous obtenons le système 24 V souhaité pour tous les composants du système de panneaux solaires.

Le schéma de câblage suivant montre que les deux panneaux solaires 24 V, 5 A, 120 W connectés en parallèle chargeront les deux batteries 12 V, 100 Ah connectées en série via le contrôleur de charge. Une charge supplémentaire de 24 VDC peut être directement connectée au contrôleur de charge (bornes de sortie CC).

Pendant l'ensoleillement/la journée normale, les panneaux solaires peut alimenter l'alimentation électrique via un onduleur et un câblage automatique de l'onduleur vers les charges CA. Pendant la nuit/l'ombrage, la charge CA peut être alimentée par des batteries (énergie stockée comme alimentation de secours) car les batteries sont également connectées à l'entrée de l'onduleur. L'ensemble du processus peut être effectué automatiquement sans utiliser de commutateur/interrupteur ATS ou de fonctionnement marche/arrêt manuel en raison du fonctionnement automatique de l'onduleur/UPS.