Seriell und parallel sind zwei gängige Möglichkeiten, Schaltungen zu verbinden. Sie unterscheiden sich darin, wie die elektronischen Komponenten angeschlossen sind und wie Strom und Spannung verteilt sind.
Was versteht man unter einer Reihenschaltung?
Eine Reihenschaltung ist die Verbindung von zwei oder mehr elektronischen Komponenten hintereinander, um einen einzigen Schaltungspfad zu bilden, entlang dem Strom fließt.
Was versteht man unter einer Parallelschaltung?
Eine Parallelschaltung besteht darin, zwei oder mehr elektronische Komponenten parallel oder parallel miteinander zu verbinden, um mehrere Schaltungspfade zu bilden, sodass Strom durch jeden von ihnen fließen kann.
Reihenschaltung und Parallelschaltung sind zwei gebräuchliche Verbindungen in Schaltungen. Sie haben jeweils ihre Vor- und Nachteile, und hier ist eine detaillierte Beschreibung von ihnen:
Vorteile der Reihenschaltung：
- Eine Reihenschaltung ermöglicht eine relativ gleichmäßige Spannungsverteilung im Stromkreis. Daher eignet es sich besser für den Einsatz in Schaltungen, die die gleiche Spannung benötigen.
- Eine Reihenschaltung kann eine Strombegrenzung erreichen, indem in jedem Element ein Widerstand hinzugefügt wird. Daher eignet sich die Reihenschaltung besser für Schaltungen, die den Strom begrenzen müssen.
Nachteile der Reihenschaltung：
- Wenn eine Komponente in einem Stromkreis ausfällt, fällt der gesamte Stromkreis aus.
- Der Spannungsabfall in einer Reihenschaltung steigt mit der Anzahl der Bauteile in der Schaltung, was zu einer Verringerung des Wirkungsgrades der Schaltung führen kann.
Vorteile der Parallelschaltung:
- Komponenten in einer Parallelschaltung sind voneinander unabhängig, sodass bei Ausfall einer Komponente in der Schaltung die anderen weiterhin funktionieren.
- Der Spannungsabfall in einer Parallelschaltung steigt nicht mit der Anzahl der Komponenten in der Schaltung, wodurch die Schaltung effizienter wird.
Nachteile der Parallelschaltung:
- Die Stromverteilung in der Parallelschaltung kann ungleichmäßig sein, wenn also einige Komponenten in der Schaltung einen höheren Strom benötigen, ist es notwendig, den entsprechenden Widerstand zu erhöhen, um die Stromverteilung auszugleichen.
- Das Hinzufügen von Widerstand in einer Parallelschaltung zur Strombegrenzung kann zu einer weniger effizienten Schaltung führen.
Auch beim Heimenergiespeicher muss die Wahl der Reihen- oder Parallelschaltung die konkrete Anwendungssituation berücksichtigen. Hier sind ein paar Vorschläge:
- Akkupack: Normalerweise werden Akkupacks in Reihe geschaltet. Da sich bei einer Reihenschaltung die Spannungen addieren, kann eine Reihenschaltung eine höhere Ausgangsspannung erreichen. Dies ist sehr wichtig für Anwendungen, die einen Hochspannungsausgang erfordern, z. B. wenn Sie vier 12-V-Batterien haben, diese in Reihe schalten und Sie eine Ausgangsspannung von 48 V erhalten können. Es sollte jedoch beachtet werden, dass bei unterschiedlicher Kapazität und Art der Batterien die Reihenschaltung das Problem einer unausgeglichenen Kapazität verursachen kann. (Nicht empfohlen)
- Sonnenkollektoren: Normalerweise sollten die Sonnenkollektoren parallel geschaltet werden. Denn durch die Parallelschaltung kann der Gesamtstrom erhöht und die Ladeeffizienz des Energiespeichersystems verbessert werden. Wenn Sie beispielsweise vier 100-W-Solarpanel haben, schließen Sie sie parallel an, um eine Ausgangsleistung von 400 W zu erhalten und die Ladegeschwindigkeit des Energiespeichersystems zu erhöhen. Es sollte jedoch beachtet werden, dass bei unterschiedlicher Kapazität und Art der Solarmodule die Parallelschaltung das Problem eines Spannungsungleichgewichts verursachen kann. (Nicht empfohlen)
- Energiespeicher-Wechselrichter: Ein Energiespeicher-Wechselrichter wandelt gespeicherten Gleichstrom in Wechselstrom für den Heimgebrauch um. In diesem Fall wird normalerweise eine Parallelschaltung verwendet. Dies liegt daran, dass bei Parallelschaltung jeder Wechselrichter unabhängig arbeiten kann, was das System stabiler und zuverlässiger macht.
- Ladegeräte: Wenn Sie mehr als ein Ladegerät verwenden, um den Akku gleichzeitig zu laden, ist eine Parallelschaltung eine gute Wahl. Denn bei einer Parallelschaltung kann jedes Ladegerät den Akku unabhängig voneinander laden, was ein schnelleres Laden ermöglicht.
Zu beachten ist, dass die Stabilität und Sicherheit der Verbindung in jedem Fall gewährleistet sein sollte und die entsprechenden Sicherheitsvorschriften eingehalten werden sollten.
