Un régulateur de charge solaire profite à un système solaire + stockage. Le système solaire+stockage permet aux clients d’utiliser l’énergie solaire hors réseau, que ce soit à plein temps ou en tant qu’appoint pendant les coupures de courant. Le contrôleur contrôle la quantité d’énergie envoyée dans la batterie de secours afin que celle-ci ne dépasse pas sa capacité de tension, ce qui prolonge la durée de vie de la batterie et évite de l’endommager.
Selon le type de système solaire+stockage que vous avez, vous pouvez avoir besoin ou non d’un contrôleur de charge solaire. Dans cet article, nous allons passer en revue tout ce que vous devez savoir sur cet outil.
Avantages et types
Le rendement d’un panneau solaire peut varier en fonction du niveau d’ensoleillement, de la température ambiante, de la qualité des cellules solaires du panneau et d’autres facteurs. Tous ces facteurs affectent l’efficacité des panneaux à convertir la lumière du soleil en électricité.
Un régulateur de charge solaire atténue cette variabilité afin que les batteries reçoivent de l’énergie à un rythme constant et sûr. Il envoie également une « charge de maintien » lorsque la batterie est presque pleine. Étant donné que les batteries perdent régulièrement une petite quantité de charge, une charge de maintien maintient la batterie à niveau sans la surcharger.
Si vous disposez d’un système de stockage et d’énergie solaire relié au réseau, au sol ou sur votre toit, vous n’avez probablement pas besoin d’un régulateur de charge solaire. Votre énergie solaire excédentaire sera automatiquement injectée dans le réseau lorsque votre batterie sera pleine. Mais si votre système solaire fonctionne hors réseau, un contrôleur peut être un investissement judicieux.
Il existe deux principaux types de régulateurs de charge solaire : les régulateurs à modulation de largeur d’impulsion (PWM) et les régulateurs MPPT (Maximum Power Point Tracking). Les régulateurs PWM sont mieux adaptés aux petits systèmes solaires+stockage avec des panneaux à faible tension et de petites batteries. Les régulateurs MPPT sont plus chers, mais ont plus de fonctions et d’avantages ; ils sont recommandés pour tout système solaire de plus de 170 watts.
Régulateurs PWM
La fonction principale d’un contrôleur PWM est de protéger votre batterie en s’assurant que les panneaux solaires ont la même tension que la batterie. La tension de la batterie doit correspondre à la « tension nominale » d’un panneau solaire, c’est-à-dire la tension que le panneau est censé avoir, même si la tension réelle peut varier et être souvent légèrement supérieure.
Comme son nom l’indique, un contrôleur PWM contrôle le flux en pulsant la puissance envoyée à la batterie pour ralentir ou accélérer la charge. Certains contrôleurs PWM ne peuvent gérer qu’un seul niveau de tension, tandis que d’autres peuvent gérer différents niveaux. Dans tous les cas, la tension de la batterie et du panneau doit toujours être la même.
Les contrôleurs PWM sont des dispositifs simples, bien que certains puissent avoir des caractéristiques supplémentaires ajoutées à leurs systèmes essentiellement de base.
Contrôleurs MPPT
Contrairement aux systèmes PWM, où la tension de la batterie et des panneaux doit être la même, les contrôleurs MPPT peuvent charger une batterie de tension inférieure à partir d’un panneau solaire de tension supérieure et, dans certains cas, une batterie de tension supérieure à partir d’un panneau solaire de tension inférieure.
Dans les systèmes électriques, la tension et l’ampérage sont inversement liés : Plus la tension est élevée, plus le courant (ampérage) est faible, et vice versa. Étant donné qu’un contrôleur MPPT contrôle le taux et le courant de la tension circulant des panneaux solaires vers une batterie, les systèmes solaires+stockage hors réseau peuvent avoir des panneaux de tension différente de celle de leurs batteries.
Ainsi, alors qu’un panneau solaire seul avec une tension nominale de 24 volts est insuffisant pour alimenter une batterie de 48 volts, un régulateur MPPT lui permet de fonctionner en divisant par deux l’ampérage, doublant ainsi la tension qui alimente la batterie.
Conseil Treehugger
Pour les amateurs de golf ou de boondocking (vie en camping-car hors réseau), un régulateur MPPT vous permet de charger une batterie de 36 ou 48 volts avec un seul panneau solaire flexible de 12 volts fixé sur le toit de votre camping-car ou voiturette de golf.
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Les contrôleurs MPPT peuvent augmenter l’efficacité de vos panneaux solaires de 20 à 30 % en suivant le rapport tension/courant optimal pour maximiser la production vers une batterie. C’est leur efficacité accrue qui peut rendre leur coût plus élevé rentable.
Coûts
Les contrôleurs PWM les plus simples peuvent coûter aussi peu que 20 $. Ceux qui ont des fonctions supplémentaires peuvent coûter jusqu’à 200 $ ou plus.
Les contrôleurs MPPT peuvent faire plus, mais coûtent plus cher, de 50 $ à plus de 1 000 $, selon les caractéristiques. Cependant, si la distance entre vos panneaux et votre batterie est importante, vous pouvez économiser de l’argent en utilisant un câblage électrique de plus faible calibre entre les deux, puisque les contrôleurs MPPT modulent le courant et la tension.
Et parce que les régulateurs MPPT peuvent convertir la production plus élevée d’un panneau solaire en tension plus faible d’une batterie, celle-ci peut capter une plus grande partie de l’énergie du soleil. Cela augmentera son efficacité et raccourcira potentiellement le temps de retour sur investissement du système le plus cher, tout en augmentant votre capacité à compter uniquement sur l’énergie solaire.
Parmi les fonctions optionnelles du contrôleur qui font l’objet d’un coût supplémentaire, on peut citer :
- Des voyants lumineux pour permettre aux utilisateurs de surveiller la tension et l’ampérage du système.
- Contrôleurs compatibles avec Internet pour permettre la surveillance à distance.
- Sorties multiples pour permettre la charge de deux batteries distinctes.
- Câbles plus longs pour de plus grandes distances entre les panneaux et la batterie.
- Des capteurs de température, qui maximiseront l’efficacité de la charge puisque les batteries se chargent à des taux différents selon la température.
- Des déconnecteurs de basse tension, qui déconnecteront automatiquement un appareil à courant continu (comme une voiturette de golf) lorsque la batterie est faible.
Comme toujours avec les produits solaires, anticipez vos besoins et vos capacités solaires, et calculez les coûts et le temps de retour sur investissement pour voir quel type de système vous convient le mieux.
