想要在房车、拖车、露营车、船或离网小屋上安装太阳能电池板的diy者，在按下开关之前，有许多重要的问题需要回答。并联或串联布线是最紧迫的布线之一。
如果你做得不好，你的系统可能会表现不佳——或者根本不会。在最坏的情况下，你可能会引起火灾。
为了避免这些负面的结果，并享受最大的太阳能输出，这是值得你花时间弄清楚如何连接你的太阳能模块。
无论您的太阳能电池板是串联、并联，还是串并联组合，一个功能齐全、高性能和安全的太阳能阵列始终是您的目标。
在这篇文章中，你将学习基本的串联和并联电路在电力，因为他们属于太阳能。必威国际手机版本讨论将包括关于您的太阳能设置的其他必要组件的重要信息，包括太阳能充电控制器和太阳能存储电池组。
有了这些知识，您将能够确定在您的特殊情况下，哪种接线设计(串联还是并联)可能比另一种更好，以满足您的特定需求。
有时,结合系统中所有太阳能组件的串并联布线将使太阳能输出功率最大化。在这种情况下，连接更复杂，但对一个有经验和高度积极的太阳能diy者来说是可行的。
在您的太阳能装置中，决定串联还是并联有很多因素在起作用，我们将在这里考虑主要的因素。
随着所有这些关键信息，您将找到有关适当的连接器，电线和保险丝的方便部分，以确保您的安全性能DIY太阳能数组中。作为额外的奖励，您将发现各种布线计划的示例计算。
太阳能电池板系统中的电流、电压和电源101
不管你的太阳能电池板在你开始之前，有三个基本的概念需要了解关于电的基本概念。这些是电流、电压和功率。
我们将在本文中经常使用这三种方法，所以DIY太阳能新手应该阅读这一节。但是，如果您已经在太阳能方面有经验，请随意跳过本文的这一部分。(我们保证不会怪罪于你!)
你知道太阳能组件内的太阳能电池从太阳产生直流电。这到底是怎么发生的?
首先，特定的光线将足够的能量传递给太阳能电池板中的光伏电池中的一些电子，从而导致电子随机移动。电子是带负电荷的微小粒子。
由于某些光伏材料在太阳能电池中的存在和排列，a分离当暴露在阳光下时，会产生正极和负极的电荷。换句话说，太阳射线在太阳能电池内部产生电场。
由于这种电差(也称为电差)潜在的差异)时，所有通电的电子都朝相同的方向向正极移动。
这个电位差的另一个词是电压．
当电子按一个方向有秩序地移动时，从一个电子传递给另一个电子的电能就形成了一个电子当前的电能(流动)。
总而言之:当电流在电位差之间移动时，电位差内部每个太阳能电池板的每个太阳能电池内部都有电路(回路)。
当你把一个电器——比如烤面包机或咖啡机——通过正负极导线从面板连接到电器上时，你就形成了一个外部电路。
基本上，你的太阳能电池板将太阳的辐射能转化为直流电(一种电能)。当通过电线传输时，这种电可以在你的家里、小屋、房车、船、拖车或露营车中执行有用的工作。它可以做的事情包括照明灯具，运行电视，或播放收音机。
电流
电流是指流精力充沛的电子。它是用安培(A)可以被称为安培数．
电流通常用大写或小写字母i表示。
流量越大，安培越高。
一个很好的方法来可视化电流是想象水从花园的软管流出或瀑布河。流动的水类似于导电材料(如铜线)中电能从一个电子到另一个电子的快速传输。
电电压
电荷相反的两极(正极和负极)之间的电位差也称为电位差电压．差值越大，电压越高。电压的测量单位是伏特(V)。
了解电压的一个好方法就像花园软管的水压。这是推动水前进的力或“推力”。
如果没有这两点之间的差异，水流就会减慢或静止不动。
要联系到您的太阳能设置，您的面板的电压必须明显大于您的电池组的电压，以便快速充电，甚至充电。
电力
当太阳能电池板暴露在太阳下时，就会产生电压和电流。这意味着太阳能板可以提供能量使电器运行。换句话说，太阳能电池板产生电能。
电能的定义是电压乘以电流:
P = V x I
功率的单位是瓦，记作W。
所有这三个概念-电流，电压和功率-是中心以下部分的串联vs.平行电路在太阳能电池板布线。
太阳能电池板并联与串联:有什么区别?
主要的实用布线之间的区别相同的太阳能电池板串联或并联是在每种情况下输出电流和电压的变化:
- 串联→整个系统的总输出电流等于单个面板的输出电流。系统的输出电压是加在所有面板上。
- 并联→整个系统的输出总电流是所有面板输出电流的相加。系统的总输出电压等于一个面板的输出电压。
为了保持简单，特别是如果你是DIY太阳能的新手，我们建议你在你的系统中使用相同的太阳能电池板。
这样，你就不需要处理明显变化的电压和电流，这需要多个充电控制器，可能需要不同的保险丝和导线表。额外的组件只会增加你的开支，占用更多的空间。
此外，错误的位置，混淆硬件额定值，或不正确的配对可能损坏您的面板，您的电池，充电控制器，或引起火灾。
这是特别重要的房车，拖车或露营车的情况下，空间已经很紧张。
此外，将不同输出电流的面板串联起来，意味着系统目前的情况将与表现最差的一家持平。因此，总发电量将降低(因为P = VI)。
同样，将不同输出电压的模块并联，将得到一个系统与电压最低的面板的电压相等。因此，系统的总输出功率将小于最大输出功率。
同样重要的是要注意，在现实生活的情况下，面板规格表上的输出电压和电流的规定值是在理想条件下获得的只有．它们极有可能比你在典型的一天中从太阳能电池板中获得的能量更高。
根据日照时间、遮阳、空气温度、太阳能板的角度和方向以及许多其他因素，太阳能电池板效率必威竞猜经常会有所不同。这是真的，无论你的面板是串联或并联连接。
正因为如此，作为一个好的经验法则，假设您的面板将达到其规定的输出电压和电流的70-80%。因此，当确定在特定时间内或希望存储多少总功率时，一定要把这个计算在内。
为了避免其他潜在的电力损失，确保你的面板没有一个部分遮挡，所有工作正常。
当然，当你在你的车辆或结构上积极安装任何太阳能电池板配置时，确保面板被覆盖，以避免电击或更糟的情况。哎哟!
什么是太阳能电池板平行布线?
当太阳能电池板并联连接时，每块电池板的功能或多或少是独立于其他所有电池板的。电流通过多个路径，而不是在串联连接中只通过一个路径。
这也意味着发生在一个面板上的事情(如阴影或风暴损坏)会影响不影响其他面板的性能。这与串联连接不同，在串联连接中，单个面板发生的任何事情都会影响到阵列的总发电量。
要电线太阳能电池板在平行，你收集所有电池板的所有正端子在一组，使他们在一起形成只有一个正端子使用分支连接器(见下文更多的连接器)。
同样地，对所有面板的负极做同样的操作，从所有面板收集它们，以只终止在一个负极端，同样使用分支连接器。
然后，一旦你从所有面板形成一个正分组和一个负分组，你将它们连接到你的系统中的电荷控制器。
在大多数情况下，你将需要长电缆，从你的车辆或结构的顶部，并通过充电控制器，再连接到电池库。(请参阅下面有关连接的更多信息。)
平行太阳能电池板连接的样本计算:伏安
为了简单起见，我们将尽可能使用整数。
如果你有两个额定功率为100W的光伏板，你希望并联连接，你将输出电流加在一起，然后乘以开路电压(Voc)，以确定估计的输出功率。
假设Voc为20V，输出电流为5A。
P= (5A + 5A) x 20V = 200W
什么是串联太阳能电池板接线?
当太阳能电池板串联起来时，电流只有一条通道流动。
你可以通过将一个面板的正极连接到旁边面板的负极，形成所谓的雏菊链或串来实现这一点。你可以有任何数量的面板以这种方式连接，尽管2-8面板是常见的小型太阳能DIY项目。
本质上，你正在制造一个大的太阳能电池板，其综合电压相当于雏菊链上所有电池板的电压之和。通过它们的电流等于一个面板的输出电流。
这样的布置使未连接的正极端子位于面板的一端，而未连接的负极端子位于面板串的另一端。这两个未连接的导线通过单触点MC4连接器和太阳能扩展电缆进入你的充电控制器(见下文更多的连接器和布线)。
计算串联太阳能电池板连接的样本:伏安
为了使计算简单，我们将尽可能多地使用整数。
如果你有两个100W的PV模块，使用开路电压(Voc)和输出电流来计算太阳能装置的功率。假设这些值分别为20V和5A。
因此，将两块面板的电压(20V)相加。然后将它们的和乘以电流(5A)，得到阵列的估计功率。
P = (20V + 20V) x 5A = 200W
什么是串并联太阳能电池板接线?
在串并联接线中，两个或多个相同的太阳能电池板串联在一起，两个或多个相同的模块在一个单独的雏菊链系列配置。对于小型项目，最多16个面板，以2个、4个、6个或8个为一组，是可行的。
这完全取决于面板的物理尺寸，以及你为它们分配的空间。
但是，也建议确保每个系列循环都包含相同的内容数量如果你想让它们平行的话。这是为了防止停电。
例如，每个系列分组有2、4、6或8个相同的面板。这时,一个单独的2、4、6或8个相同面板系列每一个与?平行排列所有其他组，也按系列排列而且包含相同数目的相同面板的。
为了以并联的方式连接多个面板系列，每个系列配置中未连接的正引线通过分支连接器组合成一组。以同样的方式，所有未连接的负引线从每个系列回路一起被带到另一个分支连接器。
最后，来自所有面板的组合正端子并联作为一个单元进入电荷控制器的正入口端口。同样，来自所有面板的一组未连接的负极导线平行地聚集到一个负极端，该负极端连接到电荷控制器的负极入口端口。
当然，从一个连接点到另一个连接点有延伸电缆。
太阳能电池板串并联连接的样本计算:伏安
在串并联连接中，将两串或多串面板并联，每串面板都是串联的。
为了简单起见，我们使用整数。
遵循本文前两个示例计算的模式，我们将使用额定100W的面板，每个面板带有Voc等于20V，输出电流5A。
下面是两个串字符串并行的例子，每个串有四个模块:
对于每个系列字符串:
P = (20V + 20V + 20V + 20V) × 5A = 400W
接下来，我们将两个串联串并联，得到该串联并联PV系统的估计总输出功率:
P = (5A + 5A) x 80V = 800W
注意:只有当充电控制器的额定电压约为200V时，才可能将所有8个面板串联起来，这并不典型。(在现实中,Voc高于我们在这个例子中使用的100W面板，这意味着串联连接的总输出电压将大于Vocx 8 = 20V x 8 = 160V)类似地，设计一个阵列与这八个面板并行将创建一个相当高的安培(5A x 8 = 40A)。你需要一个充电控制器，它可以轻松地处理比这稍多的电量。
什么时候串并联太阳能电池板布线是一个好主意?
有时你可能有不同输出电压和电流的太阳能电池板。可能你在不同的时间购买了它们，但想在你的露营车、房车、拖车、船或离网小屋上使用它们。
有时，以串并联的方式将它们连接起来，将使你拥有两个世界的最好的一面——利用你所有的资源获得充足的太阳能。
如果您走这条路，您必须确保串并联配置的最终最大功率、电压和电流输出不超过充电控制器的最大输入值。
当然，你的电线仪表和保险丝必须足够处理最大负载，也适合任何电流。
你可能还希望包括第二个充电控制器来管理大范围不同的电压和电流(如果你的混合n-匹配太阳能阵列)，以及第二个电池组。
太阳能电池板串并联接线用连接器
有几种不同的连接器用于太阳能电池板的布线。以下是主要类型的简要概述。
MC4连接器
太阳能电池板最常见的连接器类型是单触点MC4连接器。MC是这一块太阳能硬件的原始制造商名称的缩写。数量4指的是其入口入口的大小(4毫米)。
今天你购买的大多数光伏模块都带有MC4连接器，已经连接到面板背面的正负引线。
正极导线通常连接到通常被称为女性结束MC4。负引线装有反引线男性MC4结束．(这里不允许开粗俗的玩笑!)
然而，你需要延长这些短导线，以便他们将与充电控制器连接，这可能超过10英尺远的面板。
要做到这一点，你需要褶使用压接工具将面板引线上MC4的公、母两个部分互补。然后你可以连接一根精确长度的电线来完成你的太阳能阵列。
结果:一个定制的太阳能阵列，完全适合您的车辆或结构!
分支连接器
分支连接器是MC4连接器的另一种类型，通常用于光伏组件之间的并联。它们允许你将多个正或负的导线组合到一端，最终插入电荷控制器。
Y连接器
形状像字母Y，这些平行分支连接器是成对出售的。Y型连接器只能与两个面板一起工作。它们额定电压和电流。
T连接器
以字母T的形式，这些平行连接器允许你将三根正极或负极引线连接成一根。类似于Y型连接器，它们是成对出售的，额定电流和电压。
串联或并联太阳能电池板用导线
在太阳能电池阵列中，电流从光伏组件流过充电控制器，通过电线进入电池组。
如果要保证电力传输平稳、快速、损耗小，铜线优于铝线。它也更贵。
资料来源:维基百科/EagleRJO
导电金属被包裹在一个不导电的塑料护套中，以保证导电的安全性和效率。必威竞猜
的量电流流过你的太阳系，距离的长短决定了电线的厚度和长度应该是多少。正确的尺寸对于避免电力损失和防止火灾至关重要。
美国线规(AWG)刻度可以让您选择最适合您的太阳能阵列的线尺寸。量规数越低，它能承受的电流越大。
一般情况下，额定功率超过50W的光伏组件需要10awg的布线。
对于非常大的并联配置，您可能需要使用较厚的合成器导线来处理安培和防止巨大的功率损失。
一般来说，控制器和电池组之间的电线可以与那些从面板到控制器的导线相同。
然而，在系统中，控制器在进入电池组之前执行巨大的电压下降，你将需要一根更粗的电线来处理增加的电流。
这是一个缩写AWG表与最大允许安培。
| 美国线规数字 | 最大电流(A) |
|---|---|
| 14 | 5.9 |
| 12 | 9.3 |
| 10 | 15 |
| 8 | 24 |
| 6 | 37 |
| 4 | 60 |
在所有情况下，为了安全、防止电力损失和成本考虑，您都希望保持整个太阳系的所有电缆尽可能短。
- 用于简单串联布线，电缆将通过车辆入口gland到您的充电控制器。
- 用于两个以上面板的并联或串并联配置，你将需要一个汇流箱(在分支连接器的地方)位于光伏板和充电控制器之间。
串联或并联太阳能电池板的保险丝
在你的太阳能系统中放置保险丝是必要的，以防止电线过热，引起火灾或损坏你的光伏模块，充电控制器或电池。
最起码，在离网的太阳系中放置至少两个保险丝是个好主意:
- 面板和控制器之间
- 控制器与电池包之间
注:一些简单、低功率的串联阵列并不一定需要保险丝电气规范为光伏系统，但这不是错误的包括一个。刚才添加的安全。
保险丝通常安装在积极的你们太阳系的铅。
为了计算出您的太阳能阵列的保险丝大小，在串联，并联，或串并联设计，您需要确定整个系统进入控制器之前的安培。
一般来说，增加25%的数值以确保保险丝可以承受。
例如，如果你的阵列安培是10A，保险丝的尺寸应该是10 x 1.25 = 12.5A。
要选择正确的保险丝放置在充电控制器和电池组之间，请查看控制器的额定值，然后使用。
如果您需要一个保险丝来处理市场上两个保险丝尺寸之间的值，请购买较大的保险丝。
太阳能充电控制器用于串联和并联太阳能电池板连接:PWM和MPPT
放置一个太阳能充电控制器在你的光伏组件和电池组之间进行串联和并联连接。控制器可防止电池过度充电，缩短电池使用寿命。
此外，今天的电池不能接受太阳能电池板可以输出的高电压。有些控制器将电压降低到电池可以接受的水平。
目前，太阳能电池阵列主要有两种类型的充电控制器:PWM或MPPT。
MPPT控制器比PWM控制器效率更高，可以执行高级功能，因此成本也更高。
资料来源:Flickr (Stephan Ridgway) /维基媒体(Kabus）
每种类型都有自己的安培和额定电压。
为了避免控制器损坏，你必须确保你的太阳能电池阵列，无论布线的安排，从来没有超过这些评级。
一定要使用开路电压oc）而不是标称电压时选择合适的充电控制器。
事实上，留下来是个好主意下控制器的额定电压和放大器提高了25%左右。
充电控制器上的规格还将列出与之兼容的导线厚度和电池类型。如果你已经拥有这种设备，那么购买能够与你已经拥有的设备很好地整合在一起的控制器是非常划算的。
同样，如果你已经拥有PWM控制器，并且不希望升级到更昂贵的MPPT，为你的面板并行连接可能是值得考虑的一种方法，以满足您的能源需求与控制器。较低的电压更典型的并联通常与PWM控制器。(但是要注意电流等级!)
但是请注意，PWM控制器经常会对无线电和电视信号产生很多噪声干扰。那可能会毁了你的假期。幸运的是，这是可行的那．
另一方面，对于通过串联产生的更高电压，你肯定需要一个MPPT控制器。
虽然太阳能充电控制器在为你储存能量方面是一件很棒的小发明，但在今天的设备中不能提高输入电压，使它通过和充电更高的电压电池组。
太阳能电池板串并联接线时蓄电池组尺寸的考虑
通常有12V, 24V或48V电池银行对于小型离网太阳能项目，无论是串联、并联，还是串并联。
对于所有类型的太阳能电池板布线，请记住，您将需要更高的电压比电池组的总额定电压，以在合理的时间充电，并保持他们的充值。
这是一个大致的表格充电各种规格的电池组电压。注意，数值可能会略有不同，取决于你有电池的类型。
| 额定电压(V) | 充电电压(V) |
|---|---|
| 12 | 14．4 |
| 24 | 29.4 |
| 48 | 58.8 |
最重要的是，充电控制器本身需要5V来开始充电，然后再需要1V来继续充电。
提示:当您计划您的系列或并联太阳能电池板配置时，请确保您的控制器+电池组在峰值水平上执行所需的“额外”伏特。
对于太阳能电池板，串联连接还是并联连接更好?
一般来说，串联连接是大多数小型太阳能项目的首选。通常，这包括RV、船、拖车和露营车旅行。
太阳能电池板串联连接优于并联连接的主要原因包括:
- 串联太阳能组件更容易安装。
- 串联连接需要更少的硬件。
- 串联布线比较便宜。
有一个第四为什么在太阳能电池板中串联布线优于并联布线的原因。这可能是重要的人想要最大的输出功率更长的时间。
串联连接可以让你得到更高的与平行布线相比的电压。可以得到至少20V-30V的差值所有的时间，(当然，除了晚上)，在你的面板电压和电池充电所需的电压之间。(请参阅前面的部分了解更多。)
换句话说，通过串联连接，你将能够在有日光但没有太阳直射的清晨和傍晚给电池充电。这种情况在并行配置中不太可能发生。
当然，对于您的特定情况，并行设置可能更好。这是真的，特别是如果你不能逃避部分阴影或容易受到风暴破坏。在串联连接时，这两种情况都会对发电产生很大影响，而在并联连接时则不会。
使用太阳能的RV、船、拖车或露营车旅行者在选择串联连接时比远离电网的人少了很多问题。离开阴凉处和远离暴风雨地区是可能的解决方案，但太阳能舱的居住者无法做到这一点。
在所有情况下，做一些基本的计算来找出哪种太阳能布线方案更适合你是必不可少的。
最重要的是，你要保持你的系统的电压足够高，这样你的充电控制器将正常工作，并允许充电你的电池组。
同时，你需要一个设计，将允许你使用更细(便宜)的电线，这意味着安培不能很高。
保持所有的东西都在一起，以防止电压下降也是一个重要的考虑。如果你不考虑由于电流从面板到电池之间的距离而造成的能量损失，充电就会很慢或根本不会充电。
太阳能电池板串联与并联连接的关键要点
太阳能电池板diy者需要想出最好的方法将太阳能电池板连接在一起，以最大化太阳能输出。实现这一点的两种主要方法是串联或并行连接。
对于大多数小型太阳能项目来说，处理相当小的能源需求，每天几百瓦，串联连接更好。与面板平行排列的系统相比，模块串联的阵列需要更少的部件，使用更细(更便宜)的导线。
然而，如果你是用太阳能给一个离网的大舱室供电，每天需要数千瓦，或者如果你有一个巨大的电池组，你想保持充电，并联连接可能是更好的方式。
根据您的技术水平，串行-并行设置可能是最好的选择。如果你想在白天保持较高的电压持续充电——即使是在清晨和傍晚——但要保持电流足够低，这样你就可以使用更便宜的电线。
一般来说，你的太阳能电池阵列应该配置在20V-30V左右更高的在一天中的大部分时间比你的电池充电所需的最低电压。
同时，你想保持流经你的系统的电流足够低，这样你就可以使用10个美国线规(或更细的)电线，如果成本是一个大的因素。
只要提前一点计划，你的太阳能阵列串联，并联，或串并联可以为你提供在现实条件下允许的最大输出功率。
