Choisir un contrôleur de charge solaire : facteurs et types clés expliqués

Dans les systèmes connectés au réseau, les contrôleurs de charge ne sont pas nécessaires, car l'onduleur envoie automatiquement l'énergie excédentaire au réseau. Le coût d'un contrôleur de charge solaire peut varier d'environ 20 $ à 500 $, mais gardez à l'esprit qu'un système hors réseau a un coût total global plus élevé qu'un système connecté au réseau. Les meilleures entreprises solaires vous indiqueront si vous en avez besoin et tout sera configuré correctement.

Aucun dispositif ne contrôle le processus de charge si vous connectez une batterie directement à vos panneaux solaires. Dans ce cas, votre batterie sera très probablement endommagée par une tension et un courant excessifs. Les contrôleurs de charge solaire et les régulateurs solaires ont trois objectifs principaux :

Les contrôleurs de charge sont essentiellement des chargeurs de batterie intelligents. Ils sont importants lors du chargement d’une batterie à l’aide de panneaux solaires. Leur tension et leur courant de sortie varient en fonction de la quantité de lumière solaire.

 

• Éteindre la batterie lorsqu'elle atteint une tension trop basse
• Empêcher le courant inverse de la batterie aux panneaux solaires lorsqu'ils ne produisent pas d'électricité
• Abaisser la tension de charge lorsque la température de la batterie augmente

 

Quand ai-je besoin d’un contrôleur de charge solaire ?

  Le processus de charge ne peut pas être contrôlé si votre système de panneaux solaires ne comprend pas de batteries.

Dans un système de batterie solaire, l'onduleur fonctionne comme un contrôleur de charge. Une fois la batterie complètement chargée, l’énergie excédentaire peut être envoyée au réseau.

En fonction du type d'onduleur, un système d'énergie solaire doté d'un parc de batteries peut être configuré différemment. Vous pouvez utiliser un onduleur hybride, qui se connecte simultanément aux panneaux solaires et aux batteries, ou vous pouvez avoir un onduleur solaire et un onduleur de batterie séparés. L'onduleur dispose d'une fonction de contrôleur de charge intégrée, de sorte qu'un chargeur séparé n'est pas nécessaire dans les deux cas.

Il existe deux principaux types de contrôleurs de charge solaire : les contrôleurs à modulation de largeur d'impulsion (PWM) et les contrôleurs de suivi du point de puissance maximale (MPPT).

Les contrôleurs de charge solaire avec PWM sont plus simples, plus abordables, mais moins efficaces. Le contrôleur peut fournir de petites quantités d’énergie pour maintenir la batterie pleine en fournissant de petites quantités d’énergie une fois que la batterie atteint 100 % de charge. Une fois que la batterie atteint 100 % de charge, le contrôleur peut réduire progressivement sa sortie de courant.
Par exemple, si vous souhaitez charger une batterie 12 V avec un contrôleur de charge PWM, vous avez besoin de modules photovoltaïques évalués à 12 volts.
Un contrôleur de charge solaire PWM coûte généralement entre 15 $ et 125 $, selon la puissance nominale et l'ampérage.Contrôleurs PWMavoir un rendement typique inférieur à 80 %.

UnContrôleur de charge solaire MPPT, également connu sous le nom de convertisseur DC-DC intelligent, peut associer un système de batterie à des panneaux solaires d'une tension plus élevée.
Afin de maximiser la puissance générée par vos panneaux solaires, vous avez besoin d'un contrôleur de charge MPPT.
Dans le même temps, le contrôleur maintient une tension de charge adaptée au système de batterie.
Selon EnergySage, vous pouvez vous attendre à payer entre 28 $ et 324 $ pour un contrôleur de charge solaire MPPT. Cependant, les meilleurs contrôleurs MPPT peuvent atteindre un niveau d'efficacité supérieur à 95 % selon le modèle.
Je vais vous donner un exemple de panneau solaire qui fonctionne à 36 volts et 10 ampères, ce qui équivaut à 360 watts de puissance. La sortie de cette puissance d’un contrôleur de charge PWM ne peut pas être utilisée pour charger une batterie 12 V. Grâce au contrôleur de charge MPPT, il est possible d'abaisser la tension à 12V tout en augmentant le courant à 40 ampères, ce qui permet de charger la batterie.

Vous devez examiner attentivement les spécifications techniques de votre contrôleur de charge solaire avant de procéder à votre achat. S'il y a une inadéquation entre votre contrôleur de charge, le panneau solaire et la batterie, vous ne pourrez pas faire fonctionner votre système et vous pourriez même endommager les composants.

Le contrôleur de charge que vous utilisez doit être compatible avec la tension de sortie fournie par les panneaux solaires et la tension d'entrée requise par la batterie. Ces tensions sont équivalentes lorsque vous utilisez un contrôleur PWM, mais la tension du panneau solaire peut être plus élevée lorsque vous utilisez un contrôleur MPPT.

Il doit également y avoir une compatibilité actuelle entre les composants de tout système électrique. Si votre système de batterie a un courant maximum de 30 ampères, le contrôleur de charge ne doit pas dépasser ce courant et votre panneau solaire doit être capable de gérer le courant maximum. Vous ne devriez pas utiliser un contrôleur de charge de 40 ampères si votre système de batterie a un courant maximum de 30 ampères.

Contrôle de la charge de dérivation

Une charge de dérivation est souvent utilisée avec les contrôleurs de charge pour les systèmes d'énergie renouvelable tels que les panneaux solaires et les éoliennes afin d'évacuer l'énergie excédentaire une fois les batteries complètement chargées.

Si vous recherchez un contrôleur de charge capable d'afficher ses conditions de fonctionnement, vous devriez en rechercher un qui comprend un écran LCD ou un module Bluetooth permettant la surveillance via smartphone.

Compensation de température

Les batteries peuvent être endommagées par des températures élevées, mais les meilleurs contrôleurs de charge sont équipés d'une fonction de compensation de température qui réduit la tension de charge si nécessaire pour éviter une surchauffe.

Efficacité

Afin de déterminer la quantité d'énergie solaire convertie en charge de la batterie, l'efficacité de votre contrôleur de charge est une mesure importante. Les contrôleurs de charge PWM sont généralement moins efficaces que les contrôleurs de charge MPPT, mais ils sont également moins chers. Les contrôleurs de charge MPPT peuvent atteindre une efficacité de charge supérieure à 95 %, mais ils sont plus chers.

Coût
Un contrôleur de charge solaire est l’un des composants les moins chers d’un système solaire hors réseau. Ce n'est pas très cher en soi. Un bon contrôleur MPPT peut coûter seulement quelques centaines de dollars. Cependant, un système hors réseau coûte généralement beaucoup plus cher qu’un système connecté au réseau, peut-être plusieurs dizaines de milliers de dollars.