Jeśli przewód jest na tyle długi lub mały, że występuje na nim znaczny spadek napięcia, oznacza to, że w drugiej konfiguracji każdy akumulator będzie miał znacznie inne obciążenie.

Akumulator znajdujący się najdalej od obciążenia widzi długie przewody jako rezystancja szeregowo z obciążeniem. W ten sposób z tego akumulatora będzie pobierany mniej prądu.

Akumulator najbliżej obciążenia ma bardzo mały opór z przewodów połączonych szeregowo z obciążeniem. W ten sposób ten akumulator będzie pobierany więcej prądu.

W ten sposób akumulator najbliżej obciążenia rozładuje się szybciej niż inne. To prawdopodobnie nie jest dobre, ponieważ powoduje większe zużycie tej jednej baterii.

Istnieje również podobny problem z odmienną rezystancją między bateriami z perspektywy kontrolera ładowania. Gdy akumulatory nie są pełne, akumulator znajdujący się najbliżej regulatora ładowania pobierze więcej prądu. Tylko jeśli ładujesz prądem wystarczająco niskim, aby spadek napięcia na przewodzie był znaczący, wszystkie trzy akumulatory osiągną jednakowy poziom naładowania.

Być może, jeśli obciążenia są również rozłożone na przewodzie, może to być zasługa tego systemu. Jednak w takim przypadku myślę, że bardziej sensowne byłoby uruchamianie każdego obciążenia z niezależnego akumulatora.

Powiedziałbym, że najlepszym rozwiązaniem jest użycie grubszego drutu, który zmniejszy jego rezystancję, a co za tym idzie spadek napięcia i straty energii (i zagrożenie pożarowe, zakładając odpowiednio dobrany wyłącznik).

Innym rozwiązaniem jest podwyższenie napięcia na jednym końcu, a następnie obniżenie napięcia na drugim koniec. Lub po prostu zaprojektuj cały system do pracy przy wyższym napięciu. Utrzymanie mocy na stałym poziomie, zwiększenie napięcia zmniejsza prąd, aw konsekwencji straty rezystancyjne w okablowaniu. To jest dokładnie technika używana przez zakłady energetyczne, gdzie przewody są jeszcze dłuższe.

Czasami w tego rodzaju systemie sensowne jest działanie systemu magazynowania i dystrybucji energii przy wyższym napięciu - powiedzmy 36 V lub 48 V - i stosowanie konwerterów DC-DC w punkcie obciążenia, aby zapewnić określone potrzebne napięcia przy każdym obciążeniu.

Prądy płynące w długich przewodach zostaną zmniejszone o ten sam współczynnik (tj. 1/3 lub 1/4), a straty I ² R będzie 1/9 lub 1/16. To może więcej niż zrekompensować straty w przetwornicach DC-DC.

Twoje straty rezystancyjne będą znaczące, chyba że drut jest bardzo gruby. 120 m przewodu 16 awg ma rezystancję 1,6 oma lub 1,6 wolta na amper. nawet 10 awg straci 0,2 V na amp. Proponuję skorzystać z rady Dave'a i przejść na 48V. Użyj ładowarki słonecznej 48 V, aby naładować 4 akumulatory 12 V szeregowo i podłącz do przetwornika 48 V na 12 V w pobliżu obciążenia.

Twoje rozwiązanie pogorszy sytuację. Pierwsza bateria będzie ładowana najszybciej, a rozładowywana najwolniej. Ostatni akumulator będzie ładowany najwolniej, a rozładowywany najszybciej. Po wielu cyklach pierwsza bateria pozostanie w większości naładowana, a ostatnia pozostanie w większości rozładowana, pozostawiając środkową baterię wykonującą większość pracy. W przypadku równoległego łączenia akumulatorów należy je łączyć w ten sposób

^{zasymuluj ten obwód - Schemat utworzony za pomocą CircuitLab}

Aby ścieżka prowadząca przez każdą baterię była tej samej długości.

Rozprowadzanie baterii w sposób pokazany na rysunku nie pomoże, jak wspomniał Phil powyżej.

Co musisz zrobić, to określić, gdzie jest największy przepływ prądu i zminimalizować odległość między przewodami. Jeśli masz duże obciążenie prądowe, ale niskoprądową ładowarkę, umieść akumulatory obok obciążenia. To zminimalizuje straty na przewodach.

Najlepszym rozwiązaniem jest użycie cięższego przewodu lub nawet szyny zbiorczej, w zależności od rzeczywistej pojemności ładowania, pojemności akumulatora i obciążenia.

Twoim problemem jest to, że nie używasz „systemu solarnego”. Używasz systemu zaprojektowanego dla przyczep kempingowych / kamperów / łodzi i sprawiasz, że robi coś, do czego zasadniczo nie jest przeznaczony.

Jeśli chcesz to zrobić naprawdę, potrzebujesz czegoś, co Podwyższę napięcie, aby zapewnić zasilanie domu przy minimalnych stratach. Zazwyczaj najłatwiejszym sposobem na to byłoby kupienie falownika z półki i zamontowanie go na baterii akumulatorów. W takim przypadku dom jest zasilany prądem zmiennym na poziomie sieci, więc straty transmisji są znacznie niższe. A potem możesz używać wszystkich swoich normalnych urządzeń AC, opraw oświetleniowych itp., Zamiast używać opraw 12 V DC.

Schemat połączeń magistrali jest wykonalny, ale nie jest optymalny. Alternatywnym połączeniem elektrycznym byłoby okablowanie pętli wokół domu o napięciu +12 V i uziemieniu oraz umieszczenie wielu baterii i ładunków wokół pętli. Oznacza to, że energia elektryczna do obciążenia pochodzi z akumulatorów umieszczonych zgodnie z ruchem wskazówek zegara, jak również z akumulatorów umieszczonych w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara (a wszystkie punkty w pętli 60 m znajdują się nie dalej niż 30 m od danego akumulatora).

Powszechnym rozwiązaniem dystrybucji energii jest użycie wysokiego napięcia (120 VAC dla kompatybilności; dla uproszczenia lub bezpieczeństwa wstrząsów, 48 VDC może być dobrym wyborem). Izolacja dla wyższego napięcia jest niedroga w porównaniu z miedzią dla wyższego prądu. Jeśli twoje urządzenia używają tylko 12 V, dostępne są moduły konwertera obniżającego napięcie w skromnych cenach z dobrą (niezbyt dużą) wydajnością.

Twój obraz obciążenia wygląda jak oświetlenie zewnętrzne. Możesz umieścić akumulatory obciążenia i panel słoneczny blisko siebie, aby uzyskać minimalne straty rezystancyjne i uruchomić tylko niewielki prąd sygnalizacyjny na całej długości, aby podłączyć włącznik światła (który może być 12 V 2mA) do tranzystora i przekaźnika przy obciążeniu i panelach oraz baterii. Do tego wystarczyłyby wielożyłowe przewody telekomunikacyjne, spodziewając się, że do pracy przełączników dla obciążeń N.

Spadek napięcia na przewodach między ładowarką a akumulatorami mocno uderzy w szybkość ładowania, jak już powiedziano.

Kolejnym powodem, dla którego warto umieścić baterie po lewej stronie linii, jest to, że w konkretnej aplikacji sterownik LED prawie na pewno jest w stanie zasilić <12V przy minimalnym wpływie na wydajność.

Zaryzykowałbym przypuszczenie, że aby uzyskać znaczny spadek natężenia światła, należałoby zasilić lampę napięciem poniżej 10 V. Te rodzaje światła zazwyczaj wykorzystują układ scalony sterownika LED o stałym prądzie. Bardziej podstawowe układy scalone sterowników (np. MAX16803) wymagają niewielkiego zapasu mocy, a gdy białe diody LED spadają do około 3,8 V, mają problemy z uruchomieniem 3 szeregowo przy 12 V nominalnie , więc istnieje większe prawdopodobieństwo, że uruchomią się 2 w serii, co oznacza, że ​​będziesz w porządku do ~ 8,5 V bez utraty jasności.Jeśli lampa używa czegoś takiego jak MAX16840, można ją zaprojektować tak, aby spływała znacznie szerszy zakres napięcia (ale byłby droższy.

Prawdopodobnie powinieneś sprawdzić specyfikacje lampy.