Pengoptimalan Penyambungan Panel Surya dan Baterai: Konfigurasi Seri-Paralel Dijelaskan

Menyambungkan Baterai dan Panel Surya dalam Konfigurasi Seri-Paralel

Mungkin Anda berpikir apa tujuan dari kombinasi aneh sambungan seri dan paralel dari panel surya dan baterai alih-alih konfigurasi seri atau paralel sederhana. Nah, itu tergantung pada kebutuhan sistem, yaitu meningkatkan tegangan pengisian dan kapasitas penyimpanan baterai dalam Amp-hour (Ah) dengan menyambungkan panel surya dan baterai dalam kombinasi seri/paralel sesuai kebutuhan sistem.

Desain unik ini diperlukan ketika baik energi pengisian maupun penyimpanan perlu ditingkatkan menggunakan panel surya dan baterai. Ini karena arus bertambah dalam sambungan paralel dan tegangan bertambah dalam sambungan seri. Dengan kata lain, arus tetap sama dalam sambungan seri sementara tegangan tetap sama dalam sambungan paralel. Dengan cara ini, kita mendapatkan keuntungan baik sambungan seri maupun paralel dengan menyambungkan panel PV dan baterai dalam kombinasi seri-paralel. Mari kita lihat bagaimana kita melakukannya.

• Posting Terkait: Bagaimana Menyambungkan Panel Surya secara Seri & Baterai secara Paralel? Sistem 12/24/48V

Panel Surya & Baterai Seri

Kita dapat menyambungkan dua panel surya atau baterai dengan menyambungkan klem Negatif “-” ke klem Positif “+” dan sebaliknya. Dengan cara ini, dua panel surya 6V (atau 12 atau 24V) 150W, 12,5A dan baterai 12V, 100Ah yang disambungkan secara seri akan memiliki nilai berikut.

Arus:

I₁ = I₂ ….. = I_n

yaitu arus sama di setiap cabang

12,5Amp = 12,5Amp

Demikian pula,

Arus dalam Baterai Seri

100Ah = 100Ah

Tegangan:

Karena tegangan bersifat aditif dalam sambungan paralel, dengan cara ini,

V₁ + V₂ …… + Vn

yaitu tegangan akan bertambah dalam sambungan paralel. (asumsikan kita memiliki panel PV dan baterai 12V).

12V + 12V = 24V.

• Posting Terkait: Bagaimana Menyambungkan Panel Surya secara Paralel & Baterai secara Seri? Sistem 24V

Panel PV & Baterai Paralel:

Panel surya atau baterai dapat disambungkan secara paralel dengan menyambungkan klem Negatif “-” dari yang pertama ke klem Negatif “-” dari yang kedua dan klem Positif “+” dari yang kedua ke klem Positif “+” dari yang pertama. Dengan kata sederhana, klem yang sama disambungkan dengan kabel jumper. Dengan cara ini, dua panel surya 6V (atau 12 atau 24V) 150W, 12,5A dan baterai 12V, 100Ah yang disambungkan secara paralel akan memiliki kuantitas berikut.

Arus

Arus dari panel surya ke pengontrol charge:

I₁ + I₂ ….. + I_n

yaitu

12,5Amp + 12,5Amp = 25A

Demikian pula, kapasitas Ah baterai dalam seri akan memiliki:

100Ah + 100Ah = 200Ah.

Tegangan

Tegangan untuk panel surya dan baterai tetap sama dalam sambungan paralel:

V₁ = V₂ …… = V_n

yaitu tegangan tetap sama untuk kedua panel PV dan baterai.

12V = 12V.

• Posting Terkait: Bagaimana Menyambungkan Panel Surya & Baterai secara Seri untuk Sistem 24V

Panel PV & Baterai dalam Kombinasi Seri-Paralel:

Bagian selanjutnya menarik di mana kita akan memanfaatkan efisiensi maksimum panel surya dan baterai 12V dengan menyusunnya dalam kombinasi seri-paralel untuk meningkatkan baik daya pengisian dari panel surya maupun kapasitas penyimpanan baterai. Dengan cara ini, lebih banyak daya akan mengisi baterai dengan cepat dengan kapasitas penyimpanan tambahan. Kita dapat menggunakan sistem ini untuk proyek kecil seperti baterai 6V dan panel PV untuk sistem 12V atau aplikasi perumahan seperti 24V atau 48V, dan seterusnya.

Asumsikan kita memiliki perangkat dengan rating berikut.

• 4 buah panel surya masing-masing 12V, 150W, 12,5A
• 4 buah baterai masing-masing 12V, 100Ah

Kita perlu menyambungkannya untuk sistem energi hijau 24V yang efisien.

Untuk melakukannya, sambungkan 2 panel surya pertama secara seri dan lakukan hal yang sama untuk dua panel surya yang tersisa. Dengan kata sederhana. buat dua pasang dari dua panel surya seri. Sekarang, sambungkan dua sekelompok panel PV seri ini secara paralel seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut. Lakukan hal yang sama untuk baterai untuk menyusun sambungan baterai seri-paralel yang sama. Dengan cara ini, Anda akan mendapatkan:

Tegangan & Arus pada Panel PV Seri-Paralel

Sekelompok dua panel surya seri akan memiliki=

12V + 12V = 24V

dan

12,5A = 12,5A

jika kita menyambungkan pasangan seri ini secara paralel, Anda akan mendapatkan:

24V = 24V ( dari seri sebelumnya (12V + 12V = 24V) dan sekarang mereka dalam paralel)

dan

12,5A + 12,5A = 25A (dari seri sebelumnya 12,5A = 12,5A dan sekarang mereka dalam paralel).

Anda dapat melihat bahwa kita telah meningkatkan tegangan panel surya dari 12V menjadi 24V serta daya pengisian dari 12,5A menjadi 25A.

• Posting Terkait: Bagaimana Menyambungkan Panel Surya & Baterai secara Paralel untuk Sistem 12V

Tegangan & Arus pada Baterai Seri-Paralel

Demikian pula, kombinasi seri-paralel baterai akan memiliki dampak yang sama seperti yang disebutkan di atas untuk panel surya, misalnya bank baterai tegangan akan meningkat dari 12V menjadi 24V dan kapasitas penyimpanan dari 100Ah menjadi 200Ah.

Tegangan dalam sekelompok dua baterai paralel:

12V = 12V = 12V

dan

12,5A + 12,5A = 25A.

Jika kita menyambungkan dua sekelompok baterai seri ini secara paralel, kita akan mendapatkan;

12V + 12V = 24V

dan

25A = 25A

Anda dapat melihat bahwa kita mencapai 24V dari 12V dan 200Ah dari 100Ah sekaligus dan sesuai dengan sistem 24V yang dirancang. Jadi kita dapat menyambungkannya melalui pengontrol charge surya dan menghubungkannya ke peralatan beban.

• Posting Terkait: Bagaimana Merancang dan Menginstal Sistem PV Surya? Dengan Contoh yang Diselesaikan

Menyambungkan Panel PV & Baterai dalam Kombinasi Seri-Paralel untuk Sistem 24V

Penyambungan sederhana berikut menunjukkan bahwa empat panel surya 12V dan baterai 12V, 100Ah disambungkan dalam kombinasi seri-paralel. Panel PV disambungkan ke baterai dan beban DC melalui pengontrol charge. Beban AC 120V atau 230V disambungkan melalui Inverter. Beban dapat dihidupkan selama sinar matahari normal/siang hari dan beroperasi melalui daya cadangan yang tersimpan dalam baterai selama pelindungan/malam. Seluruh sistem 24V ini akan bekerja otomatis karena kita telah menggunakan UPS / inverter, yaitu kita telah menggunakan penyambungan UPS otomatis. Ini berarti tidak perlu menggunakan switch changeover otomatis atau manual tambahan atau switch transfer otomatis untuk operasi otomatis.

Hal yang baik untuk diketahui:

• Sambungan seri baterai atau panel surya akan meningkatkan tingkat tegangan, misalnya dua panel PV 12V, 5A atau baterai 12V, 100A secara seri akan memberikan 24V. Di mana arus sama di kedua perangkat, yaitu 5A di panel dan 100Ah di baterai.
• Sambungan paralel panel PV dan baterai akan menambahkan arus dan rating ampere-hour baterai (kapasitas penyimpanan), misalnya dua panel PV 12V, 5A secara seri akan memberikan 12V, 10A. Demikian pula, dua baterai 12V, 100Ah secara paralel akan memberikan 12V, 200Ah kapasitas penyimpanan. Di mana tegangan tetap sama di kedua peralatan, yaitu 12V.

Catatan Penting:

Pastikan rating tegangan baterai dan panel surya sama saat menyambungkannya secara seri, paralel, atau seri-paralel. Dengan kata lain, baterai 6V tidak boleh disambungkan secara seri/paralel dengan baterai 9V, 12V, atau rating tegangan lainnya. Aturan yang sama berlaku untuk panel surya, misalnya jangan menyambungkan panel surya 12V secara seri/paralel dengan panel PV 6V atau 24V.