Le contrôleur contrôle la quantité d'énergie provenant du panneau solaire pour charger la batterie de deux manières distinctes..
Suivi du point de puissance maximal, ou MPPT
Modulation de largeur d'impulsion, ou PWM
Avec contrôleurs de charge MPPT, une production d'énergie maximale est garantie même dans des circonstances variables telles que la dégradation du panneau, fluctuations de température, et l'observation. Pour ce faire, ils surveillent en permanence le point de puissance maximale du panneau solaire.. En commutant rapidement la connexion entre le panneau solaire et le parc de batteries, le contrôleur PWM contrôle le courant de charge tout en gardant la tension de la batterie constante.
Comparé aux contrôleurs de charge MPPT, Les contrôleurs de charge PWM sont moins efficaces en raison de leur technologie plus ancienne et de leur coût inférieur. Les deux sont largement utilisés et servent à des fins comparables en prolongeant la durée de vie de vos batteries.. Il est également crucial de se rappeler que la meilleure option est souvent celle qui convient le mieux à votre situation particulière plutôt que la meilleure option globale.. En outre, puisque les contrôleurs de charge représentent un très faible pourcentage du coût global du système, nous vous conseillons fortement d'acheter un contrôleur de haute qualité. La durée de vie des contrôleurs de charge avec modulation de largeur d'impulsion et suivi du point de puissance maximale est d'environ 15 années, bien que cela puisse différer selon le contrôleur particulier.
Contrôleurs de charge PWM: Définition
Le premier contrôleur de charge utilisé était le contrôleur à modulation de largeur d'impulsion., ce qui est moins complexe et moins coûteux que les contrôleurs MPPT. Contrôleurs PWM, souvent connu sous le nom “modulation de largeur d'impulsion” dispositifs, contrôler l'énergie circulant vers la batterie en diminuant progressivement le courant. Les contrôleurs de charge PWM maintiennent les batteries complètement chargées en fournissant très peu d'énergie une fois qu'elles sont pleines.. Les applications à petite échelle sont mieux servies par les contrôleurs PWM puisque les batteries et le système de panneaux solaires doivent avoir des tensions adaptées.. Les installations plus grandes rendent cela beaucoup plus difficile.
Avantages du contrôleur de charge PWM
Pas aussi cher que les contrôleurs MPPT
Idéal pour les installations plus compactes où l'efficacité n'est pas aussi importante
Durée de vie généralement plus longue puisque moins de pièces sont susceptibles de tomber en panne
Fonctionne mieux par temps chaud, conditions ensoleillées et lorsque la batterie est presque complètement chargée.
Inconvénients des superviseurs d’utilisation PWM
Inconvénients des contrôleurs de charge avec PWM
Pas aussi efficace que les contrôleurs MPPT
Plus grand, les systèmes plus compliqués ne constituent pas la meilleure utilisation des panneaux solaires, car ils nécessitent que les batteries et les panneaux aient des tensions correspondant à ces contrôleurs..
Idéal pour: Les personnes vivant dans des climats plus chauds et celles disposant de systèmes plus petits (fourgonnettes, VR, petites résidences)
Que sont les contrôleurs de charge avec MPPT?
Les contrôleurs de suivi des pannes de courant de pointe sont efficaces pour charger vos batteries en utilisant toute l'énergie de vos panneaux solaires.. Pour éviter que les batteries ne soient surchargées, ils imposent une restriction à leur pouvoir. Pour contrôler le courant dans votre système solaire, Les contrôleurs MPPT surveilleront et modifieront leur entrée. Les contrôleurs MPPT augmentent le courant tout en réduisant la tension. Cela entraînera une augmentation des notes globales de productivité et d’efficacité des 90% ou plus. Ces jours, Les contrôleurs de charge MPPT sont plus largement utilisés.
Par exemple, votre contrôleur de charge MPPT réduira le courant consommé s'il commence à se troubler afin de maintenir la tension souhaitée à la sortie du panneau. Le contrôleur MPPT permettra au panneau solaire de consommer plus de courant au retour du soleil..
Avantages du contrôleur de charge MPPT
Extrêmement productif
Idéal pour les grands systèmes où la production d'énergie supplémentaire est bénéfique
Parfait dans les circonstances où la tension du panneau solaire dépasse la tension de la batterie
Idéal par temps nuageux, climats plus froids
fonctionne à son apogée lorsque la batterie est à peine chargée
Inconvénients des contrôleurs de charge avec MPPT
Plus cher que les contrôleurs avec MPPT
Durée de vie généralement plus courte car il y a plus de pièces
Idéal pour: Ceux qui vivent dans des climats plus froids et disposent de systèmes plus grands (maisons, chalets, etc.)
Ce qui distingue un contrôleur de charge PWM d'un contrôleur de charge MPPT?
Voici les principales distinctions entre un contrôleur de charge solaire PWM et MPPT:
Efficacité
Les contrôleurs PWM sont moins efficaces que les contrôleurs MPPT, surtout quand le temps est imprévisible. En veillant à ce que les panneaux solaires fonctionnent à leur capacité la plus élevée possible, ils augmentent la quantité d’énergie captée et stockée.
Coût et complexité
Les contrôleurs PWM conviennent aux applications à petite échelle et soucieuses des coûts car ils sont moins compliqués et moins coûteux.. D'autre part, Contrôleurs MPPT, qui sont parfaits pour les systèmes plus grands ou plus exigeants, justifier leur coût plus élevé par des performances et une efficacité énergétique améliorées.
Performance dans diverses situations
Dans des conditions de faible luminosité et de températures glaciales, Les contrôleurs MPPT fonctionnent mieux que les contrôleurs PWM. Ils sont plus aptes à s'adapter aux circonstances environnementales changeantes que les contrôleurs PWM., qui sont souvent moins adaptables.
Adéquation de l'utilisation
Pour les modestes, installations solaires simples, y compris les systèmes domestiques de base ou les petites applications hors réseau, Les contrôleurs PWM sont souvent adéquats. Des systèmes plus grands, y compris en tant que systèmes hors réseau complexes et installations commerciales, sont mieux adaptés aux contrôleurs MPPT en raison de leur efficacité et de leur polyvalence accrues.
Mppt contre. Directives de dimensionnement du contrôleur de charge PWM
Tout bien considéré, le dimensionnement du contrôleur de charge n’est pas aussi difficile que vous pouvez l’imaginer. La tension du système solaire et le courant de votre panneau solaire déterminent la taille et la puissance nominale des contrôleurs de charge..
En général, vous voulez vous assurer que votre contrôleur de charge peut gérer la puissance et le courant produits par vos panneaux.
Les contrôleurs de charge ont souvent des tensions de 12, 24, et 48 volts. Les valeurs nominales de tension et d'ampérage vont de six à soixante volts et de un à soixante ampères, respectivement.
Vous auriez besoin d'un contrôleur de charge solaire avec au moins 14 ampères si les tensions et les ampères de votre système solaire étaient 12 et 14, respectivement. Cependant, vous devez prendre en compte un supplément 25% afin que notre contrôleur de chargeur solaire ait la quantité minimale d'ampères requise, qui est 17.5 ampères, à cause de choses comme la réflexion de la lumière, ce qui peut parfois entraîner des niveaux de courant élevés. Dans ce cas, nous allons arrondir, donc finalement, un 12 volt, 20 Un contrôleur de charge solaire ampères serait nécessaire.
Vous devez également déterminer si vous utilisez un contrôleur MPPT ou PWM en ce qui concerne le dimensionnement du contrôleur de charge.. Jusqu'à 50% de l’énergie générée par le soleil peut être perdue à cause d’un contrôleur de charge mal choisi.
Points à prendre en compte lors de l'utilisation des contrôleurs de charge MPPT: Vous pouvez créer un tableau aussi grand que vous le souhaitez, mais le contrôleur limitera la sortie puisque les contrôleurs MPPT limitent sa sortie. Cependant, puisque vous avez des panneaux qui ne sont pas utilisés à leur plein potentiel, cela indique que votre système n’est pas aussi efficace qu’il pourrait l’être. UN 40 Contrôleur d'ampli MPPT, par exemple, il y aura une lecture d'ampli pour ça. Un contrôleur de charge MPPT ne fournira toujours que 40 A de courant, même si vos panneaux sont capables de produire 80A.
Quelque chose à garder à l'esprit lors de l'utilisation de contrôleurs de charge PWM: Les contrôleurs PWM ne peuvent pas définir un maximum pour leur courant de sortie. Tout ce qu'ils font, c'est utiliser le courant du réseau. Par conséquent, le contrôleur de charge que vous utilisez peut être endommagé si le panneau solaire peut générer 40 A de courant mais qu'il n'est évalué que pour 30 A.. S'assurer que votre contrôleur de charge s'adapte, travaille avec, et la bonne taille pour vos panneaux est essentielle.
Quelle est la tension maximale autorisée?
Chaque contrôleur de charge solaire a une tension maximale qu'il peut gérer. C'est la tension la plus élevée que les contrôleurs peuvent gérer sans risque. Assurez-vous de connaître vos contrôleurs’ limite de tension maximale. Sinon, vous courez le risque d'endommager votre contrôleur de charge solaire ou de présenter d'autres risques pour la sécurité.
Sélection du contrôleur de charge solaire approprié
Lors de l'achat d'un contrôleur de charge, les aspects suivants doivent être pris en compte:
Votre plan de dépenses
Durée de la technologie
l'environnement dans lequel votre système sera installé
La quantité de panneaux solaires que vous possédez et l’étendue de vos besoins énergétiques
Selon la taille, quantité, et le type de batteries que votre système utilise, choisissez le contrôleur de charge approprié.
Erreurs et erreurs typiques du contrôleur de charge
En raison de la multitude de composants impliqués dans les installations solaires, des erreurs d'installation peuvent survenir facilement. Voici quelques erreurs typiques commises par les utilisateurs de contrôleurs de charge solaire.
Le contrôleur de charge ne doit pas être connecté à des charges CA. La sortie du contrôleur de charge ne doit être connectée qu'à des charges CC..
Certains équipements basse tension doivent être connectés directement à la batterie.
Étant donné qu’une surveillance précise de la tension de la batterie est un élément crucial du fonctionnement d’un contrôleur de charge solaire., le contrôleur de charge doit toujours être installé à proximité de la batterie.
Points de contrôle par rapport au type de batterie
L’architecture de la batterie affecte les points de réglage optimaux pour la régulation de la charge. La grande majorité des systèmes d’énergie renouvelable utilisaient des batteries au plomb à décharge profonde, soit scellé, soit inondé, jusqu'au milieu des années 2010. Le liquide remplit les batteries remplies d'inondations. Ce sont des batteries à décharge profonde régulières à un prix raisonnable.
Des tampons saturés sont utilisés dans les batteries scellées pour séparer les plaques. Ils sont également appelés “mat de verre absorbé,” “régulé par vanne,” ou juste “sans entretien.” Elles se dessècheront et seront détruites si la tension n'est pas ajustée à un niveau légèrement inférieur à celui des batteries inondées.. Certains contrôleurs permettent de choisir le type de batterie. N'utilisez jamais un contrôleur conçu pour un autre type de batterie.
Points de consigne standard à 77°F (25°C) pour batteries au plomb de 12 volts
(Ce ne sont pas des cas exceptionnels; ils ne sont donnés qu'à titre d'exemple.)
Tension de crête (batterie inondée): 14.4 volts
Limite supérieure (14.0V) pour une batterie scellée
Reprise de la charge complète de 13,0 V
10.8V déconnexion basse tension
Connectez-vous à nouveau: 12.5V
Réglage de la température pour une batterie 12 volts:
L'écart type à partir de 25 °C est de -0,03 V par °C..
En résumé
Les contrôleurs de charge solaire avec PWM et MPPT offrent leurs propres avantages et inconvénients. Les contrôleurs MPPT conviennent aux grands systèmes solaires car ils ont un rendement plus élevé., des périodes de charge plus rapides, et une plus grande récupération d'énergie. Pour les petits systèmes, Les contrôleurs PWM offrent une alternative abordable et fiable. Vous pouvez choisir judicieusement si vous êtes conscient des variations et évaluez les exigences de votre système..
