Comment choisir le bon contrôleur de charge solaire

2023.09.06

Pour garantir la longévité et l’efficacité de votre système photovoltaïque (PV) basé sur batterie, vous devez sélectionner un contrôleur de charge efficace. Si vous maximisez la puissance provenant de vos panneaux solaires, vous pourrez compenser votre dépendance à l’égard du réseau électrique ou d’une autre source d’énergie. De plus, vous éviterez tout coût de remplacement inutile et imprévu en protégeant votre parc de batteries. Le contrôleur de charge solaire est un élément qui mérite d’être étudié et investi lors de la conception de votre système. Vous devez choisir une option évolutive et adaptée à vos besoins en énergie, et vous assurer que les modules solaires que vous choisissez d'installer disposent d'une batterie de stockage suffisante.Hélios Énergie Solairepeut vous aider à optimiser votre système actuel, à installer vos panneaux solaires et à choisir le bon équipement adapté à vos besoins.
Il existe de nombreux types de contrôleurs de charge solaire, mais les plus courants sont les contrôleurs pour les systèmes de 12, 24 et 48 volts. L'ampérage varie généralement de 1 ampère à 80 ampères et la tension varie de 6 à 600 volts.
Si vous utilisez deux chaînes parallèles de modules dans votre système de 48 volts, vous pouvez produire 16,1 ampères à 48 volts si un module produit 8,05 ampères. Il est assez courant que les niveaux de courant augmentent en raison de reflets de lumière ou de nuages à intervalles irréguliers. Par conséquent, nous avons augmenté l’ampérage du contrôleur de charge de 25 %, le ramenant à 20,13 ampères au minimum. Après avoir migré vers notre catalogue, nous avons trouvé uncontrôleur de charge solaire 30a mpptcela correspond de très près. Ce ne serait pas un problème de passer à un contrôleur plus grand, autre que le coût. Cela vous permettrait également de mettre à niveau votre système ultérieurement si vos demandes de charge changent ou si vous constatez que vous avez besoin de plus de puissance.

On supposait autrefois que votre panneau solaire et votre batterie auraient la même tension nominale, et que vous sélectionneriez également la même tension pour votre contrôleur de charge. En raison de la disponibilité généralisée d'une technologie de charge plus efficace, connue sous le nom de suivi du point de puissance maximum (MPPT), de nombreux modèles de contrôleurs de charge sont désormais compatibles avec cette école de pensée. De par leur conception, les contrôleurs de charge MPPT convertissent la tension la plus élevée du panneau solaire en la tension la plus basse de votre parc de batteries. C’est l’un des principaux avantages de cette technologie.
Le contrôleur de charge MPPT vous aide également à économiser de l'argent sur les coûts de câblage. Vous pouvez utiliser un câblage de plus petit calibre dans le contrôleur de charge lorsque vous disposez d’un module solaire à haute tension. Étant donné que les modules solaires peuvent se trouver jusqu'à 100 pieds d'un contrôleur de charge (ou plus !), il est généralement important pour le projet de maintenir les coûts de câblage au minimum. Si vous doublez la tension (par exemple de 12 à 24 ou 48 volts), le courant circulant dans les fils sera réduit de moitié à chaque fois, vous utiliserez donc beaucoup moins de cuivre.

Exemple de dimensionnement d'un contrôleur de charge MPPT

À titre d'exemple, votre réseau de panneaux solaires pourrait produire 3 000 watts avec un parc de batteries de 48 volts CC et fonctionner à 93,3 volts CC. Les contrôleurs de charge MPPT sont évalués en fonction de la quantité de courant de sortie qu'ils peuvent gérer, et non de la quantité de courant d'entrée qu'ils peuvent gérer à partir des panneaux solaires. Afin de calculer le courant de sortie que devra gérer le contrôleur de charge, nous utilisons la formule suivante :

Puissance = Volts x Ampères

Ici, nous savons que la puissance est de 3 000 watts, le parc de batteries est de 48 volts, donc :

3 000 watts = 48 volts x ampères

ce qui nous donne :

Ampères = 3 000 watts/ 48 volts

Ampères = 62,5A

Pour tenir compte de toutes les conditions particulières qui pourraient amener un module solaire à produire plus d'énergie que ce pour quoi il est normalement évalué (comme la lumière du soleil se reflétant sur la neige, l'eau, des conditions de luminosité exceptionnelles, etc.), nous souhaitons toujours ajuster cette valeur de 25. %. 62,5A multiplié par 25% donne désormais 78,13A. Nous choisirions probablement un contrôleur de charge MPPT de 80 A, comme le FlexMax 80 d'Outback Power, dans ce cas.
Un autre avantage des contrôleurs de charge MPPT
Avec les contrôleurs de charge MPPT, vous pouvez également les utiliser avec des modules solaires dont les tensions ne correspondent pas à la tension typique de votre système (par exemple 12, 24 ou 48 V), car ils peuvent gérer une tension d'entrée du module solaire plus élevée que la tension du parc de batteries. Avec un contrôleur de charge MPPT, vous pouvez charger efficacement un module solaire avec une tension nominale de 31,1 volts et un parc de batteries avec une tension de 48 volts.
Vous devez garder à l’esprit que les contrôleurs de charge MPPT ont une tension système maximale qu’ils peuvent gérer à partir des modules solaires. Afin d'éviter d'endommager le contrôleur, vous devez vous assurer que la tension du module solaire ne dépasse pas cette limite. Si la tension en circuit ouvert du module solaire dépasse cette valeur, vous devez prendre des mesures pour la corriger. Une marge d'erreur de 25 % sera suffisante pour couvrir la possibilité que la tension d'un réseau augmente réellement à mesure qu'il fait plus froid. Si vous vous accordez une marge d’erreur de 20 %, tout ira bien.

Voici un exemple :
Pour une tension nominale de 93,3 volts, nous utiliserons 12 modules solaires SolarWorld de 250 watts avec quatre chaînes parallèles de trois en série et un parc de batteries de 48 volts. Schneider Conext MPPT 60 150 sera utilisé comme contrôleur de charge. On retrouve sur la page de spécifications du module que chaque module a une tension en circuit ouvert de 37,8V. Le réseau a une tension trois fois supérieure car il y a trois modules en série. Par conséquent, la tension en circuit ouvert du réseau est de 113,4 V x 3 = 37,8 V. En utilisant un facteur de sécurité de 25%, nous obtenons 141,75V. Le Conext MPPT 60 150 a une tension de fonctionnement maximale de 150 volts, vous êtes donc prêt à partir !