作为房车爱好者,但凡使用了太阳能板的,一般只会关心它的功率大小,少有人会关心它是单晶硅、多晶硅还是非晶硅,能关心到它的串联并联方式的,那就更少了。太阳能板的串并联方式,是决定其发电效率和稳定状态的关键因素之一。除非你不用太阳能板,用了还真得搞清楚,否则你就是被割韭菜的冤大头!

一、各自特点

并联是将多个太阳能板的正极并接在一起,负极并接在一起后形成一条总线,电流叠加,电压不变,适合于需要高电流的情况,比如想要加快房车生活电池的充电速度这样的情况,更适合用并联的方式。

串联是将多个太阳能板的正极和负极依次串连起来,形成一条长电路,电压叠加,电流不变,适合于需要高电压的情况,比如远距离输电,太阳能发电站等等。如果仅需要为小型设备充电,则串联充电就足够满足需要了。

二、优劣对比

一是发电效率不同。多块太阳能板并联,总的电流增大,可以增加输出功率,提高太阳能系统的效率,特别是阴雨天等低光照环境下的发电效率更高;而多块太阳能板串联,电压增加但电流不变,适用于充足光照条件下的发电效率,若遇到阴影时,会导致整个系统输出功率急剧降低。

二是容错能力不同。并联方式适合多个功率较小的太阳能板组合,以避免单个模块故障对整个系统产生影响,因为并联方式出现故障时,只会影响一个太阳能板的发电,而整个系统仍可正常工作,容错能力强,可靠性相对较高;串联方式适合少数功率较大的太阳能板组合,一旦一块太阳能板出现故障,就会影响整个系统的工作,容错能力较差,可靠性相对较低。

三是系统成本不同。并联方式使得安装变得更加复杂,需要更多更粗的连接线,增加了系统的制造成本。串联方式减少了电线的长度和电阻,制造成本相对较低,更加经济实用。

三、如何选择

从理论上讲,太阳能板既可以串联,也可以并联。一般情况下,选择并联或串联,需要考虑实际使用需求和系统设计功率,以及太阳能板的输出功率。如果需要提高电压和输电稳定性,可采用串联方式;如果需要提高输出功率,可采用并联方式。

对于房车太阳能板而言,其使用环境特殊,一方面车顶接触太阳光阴影机会较多,宜采用并联的方式,减少个别太阳能板故障或太阳光阴影对电流的影响,以确保多块太阳能板能同时工作。特别是房车出行在外,一旦遇上某块太阳能板故障,并联的太阳能板只是减少的输出功率,对房车出行影响相对较小。而串联的太阳能板将失去发电能力,房车出行在外失去了太阳能充电功能,这影响就太大了。另一方面房车出行在外,需要加快车内生活电池的充电功率,减少对睛好天气的依赖,也宜采用并联的方式,以确保太阳能板的输出功率。

总之,并联的稳定性更高,电路不易完全瘫痪,在安装条件影响不大的情况下,房车太阳能板的设计安装,要优先考虑并联,然后再考虑串联。

无论是串联还是并联,都要尽可能选用规格相同的太阳能板,确认其峰值功率和开路电压等参数是否相同,确保太阳能板具有统一的额定电压与额定电流,这样的情况下每个组件的负载相等,从而避免影响系统的整体效率。如果将不同规格的太阳能板进行并联或串联,不同的太阳能板之间可能无法匹配,就像木桶理论一样,较强的太阳能板会过度补偿较弱的太阳能板,效率最差的那一块太阳能板就是整个系统的发电瓶颈,其他效率好的太阳能板的能力会被严重闲置,从而降低整个系统效率甚至损坏太阳能板。

业界经验告诉我们,太阳能板的串联和并联方式,建议都不要超过4块,超过4块时可能会出现功率损失和电压下降等问题。