Comment câbler des panneaux solaires en configuration série-parallèle ?

Connexion série-parallèle des panneaux solaires à la batterie et à l'onduleur

Pour les petites charges résidentielles, la combinaison série-parallèle de panneaux solaires est une connexion de câblage moins courante (mais possible) aux batteries, à la charge CA et CC via le contrôleur de charge, la batterie et l'onduleur /onduleur. Pour différents systèmes de câblage possibles, nous pouvons connecter les panneaux solaires et les batteries en série, parallèle ou complexe, c'est-à-dire une connexion série-parallèle en fonction de nos besoins et du système conçu.

Dans ce tutoriel, nous allons montrer le câblage de base des panneaux photovoltaïques en connexion série-parallèle à une ou plusieurs batteries, contrôleur de charge, charge AC et DC via contrôleur de charge et un onduleur.

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Cette disposition est nécessaire lorsque nous voulons doubler le niveau de tension (la tension est additive et le courant est le même dans une connexion en série) ainsi que le courant de charge (le courant est additif et la tension est identique en connexion parallèle) du panneau solaire aux batteries et autres points de charge. Dans ce cas, nous devrons connecter plusieurs panneaux solaires (panneau photovoltaïque) en série parallèle aux batteries et aux points de charge.

En connectant les panneaux photovoltaïques en configuration série-parallèle, nous bénéficions des avantages des deux connexions, c'est-à-dire en doublant le niveau de tension et en augmentant le courant nominal des panneaux solaires aux batteries et AC/ Charge CC.

Tension et courant dans les panneaux solaires connectés en série et en parallèle

Supposons que nous ayons des panneaux solaires de 12 V, 10 A et 120 W connectés en série-parallèle.

Un ensemble de deux panneaux solaires connectés en série

Tension série :

V₁ + V₂ ….. + V_n

12 V + 12 V = 24 V . …     (la tension s'additionne dans une connexion en série)

Série  Actuel :

I₁ =I₂ ….. =Je_n

10 A =10 A =10 Ah     …      (Le courant est le même dans la connexion en série).

Maintenant, nous avons deux ensembles de panneaux solaires connectés en série. Si nous connectons ces deux ensembles en parallèle :

Tension parallèle :

V₁ =V₂ ….. =V_n

24 V =24 V = 24 V     …      (La tension est la même en connexion parallèle

Courant parallèle :

I₁ + I₂ ….. + I_n

10A + 10A =20A     …      (Le courant est additif en connexion parallèle).

Enfin, nous obtenons 24 V, 20 A à partir de quatre panneaux photovoltaïques chacun de 12 V et 10 A c'est-à-dire que nous avons doublé à la fois la tension et la capacité de courant des panneaux solaires, par ex. tension de 12V à 24V et ampérage de 10Ah à 200Ah en connectant des panneaux photovoltaïques en configuration série-parallèle .

Câblage de panneaux photovoltaïques en connexion série-parallèle

Pour faire ce câblage, faites deux ensembles (paires) de panneaux PV et connectez-les en série. De cette façon, vous aurez deux paires de panneaux solaires connectés en série. Maintenant, connectez les deux ensembles de panneaux solaires connectés en série en parallèle comme indiqué dans la fig. Maintenant, vous avez quatre panneaux solaires 12 V, 10 A connectés en configuration série-parallèle.

Dans une prochaine étape, vous pouvez connecter ces panneaux solaires à un contrôleur de charge. Une charge CC de base (12 ou 24 V) peut être directement alimentée en la connectant au contrôleur de charge.

La charge CA peut être alimentée de deux manières. Tout d'abord, il peut être directement alimenté par l'énergie solaire pendant l'ensoleillement normal (journée). Deuxièmement, la charge AC (120V/230V AC) peut être alimentée par l'énergie stockée dans les batteries à l'aide d'un onduleur pendant l'ombrage (ou la nuit). Gardez à l'esprit que le nombre de panneaux solaires et de batteries dépend des exigences de charge où les panneaux solaires continuent de charger les batteries et d'alimenter la charge CA.

Le schéma de câblage du panneau solaire et de la batterie suivant montre comment câbler quatre panneaux solaires 12 V en connexion série-parallèle à une batterie 24 V, 400 Ah avec un système d'inverseur automatique. Notez que le nombre de panneaux solaires et de batteries dépend de la conception du système et des exigences de charge, c'est-à-dire que plusieurs batteries et panneaux solaires peuvent être connectés en série, en parallèle ou en série parallèle pour augmenter la valeur nominale en Ah et la capacité de stockage. (nous en avons discuté dans le post précédent).

Ce câblage est entièrement automatique en raison du câblage automatique de l'onduleur c'est-à-dire qu'il n'est pas nécessaire d'installer un commutateur automatique ou manuel/interrupteur ATS pour basculer entre l'énergie solaire ou l'alimentation de stockage de la batterie aux points de charge .

Bon à savoir :

• Le courant est additif tandis que la tension est la même en connexion parallèle.
• Le courant est le même alors que la tension est additive dans la connexion en série.
• Seul le même panneau solaire nominal peut être connecté en série, en parallèle ou en série parallèle.
• Un panneau solaire 12 V ne peut être connecté (série, parallèle ou série-parallèle) qu'avec un autre panneau solaire 12 V.
• Un panneau solaire 12 V ne doit pas être connecté (en série, en parallèle ou en série parallèle) à un panneau solaire 6 V ou 24 V.

Schémas de câblage et d'installation de panneaux solaires associés :

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