Reihen- und Parallelschaltungen von Spannungsquellen
Reicht die von einer Spannungsquelle gelieferte Spannung nicht aus, so können mehrere Spannungsquellen in Reihe geschaltet werden. Große Bedeutung hat diese Methode bei chemischen Spannungsquellen (Autobatterie = galvanische Zelle) und bei Solarzellen.
Da beide Zelltypen relativ geringe Urspannungen aufweisen, werden mehrere Zellen in Reihe zu Batterien oder Strängen zusammengeschaltet. Die Gesamtspannung ist gleich der Summe der Einzelspannungen.
Zur Steigerung der Strombelastbarkeit müssen die Spannungsquellen parallel geschaltet werden. Auch die Innenwiderstände der Spannungsquellen sind dann parallel geschaltet, wodurch der Innenwiderstand kleiner wird.
Der Gesamtstrom verteilt sich auf die Einzelzellen. Bei der gemischten Schaltung oder Reihen-Parallelschaltung besteht die Batterie oder das Modul aus mehreren parallelen Strängen. Jeder Strang besteht aus der gleichen Anzahl in Reihe geschalteter Zellen. Jede Reihe liegt an der gleichgroßen Spannung.
Da beide Zelltypen relativ geringe Urspannungen aufweisen, werden mehrere Zellen in Reihe zu Batterien oder Strängen zusammengeschaltet. Die Gesamtspannung ist gleich der Summe der Einzelspannungen.
Zur Steigerung der Strombelastbarkeit müssen die Spannungsquellen parallel geschaltet werden. Auch die Innenwiderstände der Spannungsquellen sind dann parallel geschaltet, wodurch der Innenwiderstand kleiner wird.
Der Gesamtstrom verteilt sich auf die Einzelzellen. Bei der gemischten Schaltung oder Reihen-Parallelschaltung besteht die Batterie oder das Modul aus mehreren parallelen Strängen. Jeder Strang besteht aus der gleichen Anzahl in Reihe geschalteter Zellen. Jede Reihe liegt an der gleichgroßen Spannung.
Sprechertext
Solarzellen liefern eine relativ geringe Spannung. Deshalb müssen mehrere Solarzellen in Reihe zu Modulen geschaltet werden, um eine höhere Ausgangsspannung zu erhalten. Bei der Parallelschaltung ist die Gleichheit der Spannungsquellen von besonderer Bedeutung. Dies ist besonders bei Batterien zu beachten, denn bei ungleichen Urspannungen würden schon im unbelasteten Zustand innerhalb der Batterie Ausgleichsströme zu den Zellen niederer Klemmenspannung fließen. Solarzellen haben dieses Problem nicht, da Ihre Urspannung eine Materialeigenschaft ist. Ungleiche Innenwiderstände haben unterschiedliche Belastung der einzelnen Quellen zur Folge.
Soll eine Batterie eine höhere Spannung und auch eine höhere Strombelastbarkeit als die einzelnen Zellen aufweisen, muss die Reihenschaltung mit der Parallelschaltung kombiniert werden.
Soll eine Batterie eine höhere Spannung und auch eine höhere Strombelastbarkeit als die einzelnen Zellen aufweisen, muss die Reihenschaltung mit der Parallelschaltung kombiniert werden.