Wenn Ihr Kabel lang oder klein genug ist, um einen signifikanten Spannungsabfall zu verursachen, bedeutet dies, dass in Ihrer zweiten Konfiguration jede Batterie eine signifikant andere Last sieht.

Die Batterie, die am weitesten von der Last entfernt ist, sieht die langen Drähte als Widerstand in Reihe mit der Last. Somit wird weniger Strom aus dieser Batterie entnommen.

Die Batterie, die der Last am nächsten liegt, sieht sehr wenig Widerstand von den Drähten in Reihe mit der Last. Somit wird mehr Strom aus dieser Batterie entnommen.

Somit entlädt sich die Batterie, die der Last am nächsten liegt, schneller als die anderen. Dies ist wahrscheinlich nicht gut, da dadurch die eine Batterie stärker abgenutzt wird.

Es gibt auch ein ähnliches Problem mit dem unterschiedlichen Widerstand zwischen den Batterien aus Sicht des Ladereglers. Wenn die Batterien nicht voll sind, nimmt die Batterie, die dem Laderegler am nächsten liegt, mehr Strom auf. Nur wenn Sie mit einem Strom laden, der niedrig genug ist, um den Spannungsabfall über dem Kabel signifikant zu machen, erreichen alle drei Batterien eine gleiche Ladung.

Wenn die Lasten möglicherweise auch über das Kabel verteilt sind, kann dies der Fall sein Einige Verdienste um dieses System. In diesem Fall halte ich es jedoch für sinnvoller, jede Last mit einer unabhängigen Batterie zu betreiben.

Ich würde sagen, die beste Lösung ist die Verwendung eines dickeren Drahtes, wodurch der Widerstand dieses Drahtes verringert wird. und folglich der Spannungsabfall und der Energieverlust (und die Brandgefahr unter der Annahme eines richtig ausgewählten Leistungsschalters).

Eine andere Lösung besteht darin, die Spannung an einem Ende zu erhöhen und dann die Spannung am anderen Ende zu verringern Ende. Oder entwerfen Sie einfach das gesamte System so, dass es mit einer höheren Spannung arbeitet. Wenn die Leistung konstant gehalten wird, die Spannung erhöht wird, verringert sich der Strom und folglich die Widerstandsverluste in der Verkabelung. Dies ist genau die Technik, die von Elektrizitätsversorgern verwendet wird, bei denen die Drähte noch länger sind.

In solchen Systemen ist es manchmal sinnvoll, das Stromspeicher- und -verteilungssystem mit einer höheren Spannung (z. B. 36 V oder 48 V) zu betreiben und DC / DC-Wandler am Lastpunkt zu verwenden, um die erforderlichen spezifischen Spannungen bereitzustellen durch jede Last.

Die in den langen Drähten fließenden Ströme werden um den gleichen Faktor (dh 1/3 oder 1/4) und die I 2 R-Verluste reduziert wird 1/9 oder 1/16 sein. Dies kann die Verluste in den DC-DC-Wandlern mehr als ausgleichen.

Ihre Widerstandsverluste sind erheblich, es sei denn, Ihr Draht ist sehr dick. 120 m 16-AWG-Kabel haben einen Widerstand von 1,6 Ohm oder 1,6 Volt pro Ampere. Selbst 10 AWG verlieren 0,2 V pro Ampere. Ich schlage vor, Daves Rat zu befolgen und auf 48V umzusteigen. Verwenden Sie ein 48-V-Solarladegerät, um 4 12-V-Batterien in Reihe zu laden, und schließen Sie sie an einen 48-V-12-V-Wandler in der Nähe der Last an.

Ihre Lösung wird die Situation verschlimmern. Der erste Akku wird am schnellsten geladen und am langsamsten entladen. Der letzte Akku wird am langsamsten geladen und am schnellsten entladen. Nach vielen Zyklen bleibt die erste Batterie größtenteils aufgeladen und die letzte Batterie bleibt größtenteils leer, so dass die mittlere Batterie den größten Teil der Arbeit erledigt. Wenn Batterien parallel geschaltet werden, sollten sie wie folgt angeschlossen werden:

^{simulieren diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab sup>}

Damit der Pfad durch jede Batterie gleich lang ist.

Das Verteilen der Batterien wie gezeigt hilft nicht wirklich, wie Phil oben erwähnt hat.

Sie müssen lediglich feststellen, wo der höchste Stromfluss liegt, und den Drahtabstand dort minimieren. Wenn Sie eine Last mit hohem Strom, aber ein Ladegerät mit niedrigem Strom haben, legen Sie die Batterien an die Last. Dadurch werden die Kabelverluste minimiert.

Die beste Lösung besteht darin, nur schwerere Kabel oder sogar Sammelschienen zu verwenden, je nachdem, wie hoch Ihre tatsächliche Ladekapazität, Batteriekapazität und Last sind.

Ihr Problem ist, dass Sie kein "Solar-Home-System" verwenden. Sie verwenden ein System, das für Wohnwagen / Wohnmobile / Boote entwickelt wurde, und lassen es etwas tun, für das es grundsätzlich nicht ausgelegt ist.

Wenn Sie dies wirklich tun möchten, benötigen Sie etwas, das Erhöhen Sie die Spannung, damit Sie Ihr Haus mit minimalen Verlusten mit Strom versorgen können. In der Regel ist es am einfachsten, einen Wechselrichter von der Stange zu kaufen und auf die Batteriebank zu setzen. Sie haben dann eine Wechselstromversorgung auf Netzebene, die Ihr Haus antreibt, sodass die Übertragungsverluste viel geringer sind. Und dann können Sie alle Ihre normalen Wechselstromgeräte, Leuchten usw. anstelle von 12-V-Gleichstromgeräten verwenden.

Das Busverbindungsdiagramm ist funktionsfähig, aber nicht optimal. Eine abweichende elektrische Verbindung besteht darin, eine Schleife mit +12 V und Masse um Ihr Haus herum zu verdrahten und mehrere Batterien und Lasten um die Schleife herum zu positionieren. Dies bedeutet, dass die Stromversorgung einer Last sowohl von Batterien im Uhrzeigersinn als auch von Batterien gegen den Uhrzeigersinn stammt (und alle Punkte in einer 60-m-Schleife nicht mehr als 30 m von einer bestimmten Batterie entfernt sind).

Die übliche Lösung für die Stromverteilung ist die Verwendung einer hohen Verteilungsspannung (120 VAC aus Gründen der Kompatibilität; aus Gründen der Einfachheit oder der Stoßsicherheit sind 48 VDC möglicherweise eine gute Wahl). Die Isolierung für höhere Spannungen ist im Vergleich zu Kupfer für höhere Ströme kostengünstig. Wenn Ihre Geräte nur 12 V verwenden, gibt es Abwärtswandlermodule zu bescheidenen Preisen mit guter (nicht großer) Effizienz.

Ihr Bild für die Last sieht aus wie eine Außenleuchte. Können Sie Ihre Ladebatterien und das Solarpanel für minimale Widerstandsverluste nahe beieinander platzieren und nur einen winzigen Signalstrom über die gesamte Länge laufen lassen, um einen Lichtschalter (möglicherweise 12 V) anzuschließen? 2mA) an einen Transistor und ein Relais an der Last und den Panels und der Batterie. Ein Multistrand-Draht für die Telekommunikation würde dafür ausreichen, da erwartet wird, dass N + 2 Stränge benötigt werden, um Schalter für N Lasten zu betätigen.

Ein Spannungsabfall über den Kabeln zwischen Ladegerät und Akkus wirkt sich, wie bereits erwähnt, stark auf Ihre Laderate aus.

In Ihrer speziellen Anwendung besteht ein weiterer Grund dafür, die Batterien links von der Linie zu platzieren, darin, dass der LED-Treiber mit ziemlicher Sicherheit <12V mit minimaler Auswirkung auf die Leistung betreiben kann.

Ich würde die Vermutung wagen, dass Sie die Lampe mit unter 10 V versorgen müssen, um einen merklichen Abfall der Lichtintensität zu erzielen. Diese Arten von Licht verwenden im Allgemeinen einen Konstantstrom-LED-Treiber-IC. Die grundlegenderen Treiber-ICs (z. B. MAX16803) benötigen etwas Headroom, und da weiße LEDs auf etwa 3,8 V abfallen, haben sie Schwierigkeiten, 3 in Reihe mit 12 V nominal em zu betreiben >, also ist es wahrscheinlicher, dass 2 in Reihe geschaltet werden, was bedeutet, dass Sie bis zu ~ 8,5 V ohne Helligkeitsverlust in Ordnung sind. Wenn die Lampe so etwas wie einen MAX16840 verwendet, kann sie als Auslauf ausgelegt werden ein viel größerer Spannungsbereich (dies wäre jedoch teurer.

Sie sollten wahrscheinlich die technischen Daten auf der Lampe überprüfen.