Elección de un controlador de carga solar: factores y tipos clave explicados

En los sistemas conectados a la red, los controladores de carga no son necesarios, ya que el inversor envía el exceso de energía a la red automáticamente. El costo de un controlador de carga solar puede oscilar entre $20 y $500, pero tenga en cuenta que un sistema fuera de la red tiene un costo total total más alto que un sistema conectado a la red. Las mejores empresas solares le informarán si necesita uno y todo se configurará correctamente.

No hay ningún dispositivo que controle el proceso de carga si conecta una batería directamente a sus paneles solares. En este caso, lo más probable es que la batería se dañe debido a un voltaje y una corriente excesivos. Los controladores de carga solar y los reguladores solares tienen tres propósitos principales:

Los controladores de carga son básicamente cargadores de baterías inteligentes. Son importantes a la hora de cargar una batería mediante paneles solares. Su voltaje y salida de corriente varían según la cantidad de luz solar.

 

• Apagar la batería cuando alcanza un voltaje excesivamente bajo
• Evitar la corriente inversa de la batería a los paneles solares cuando no están generando energía.
• Reducir el voltaje de carga cuando aumenta la temperatura de la batería

 

¿Cuándo necesito un controlador de carga solar?

  El proceso de carga no se puede controlar si su sistema de paneles solares no incluye baterías.

En un sistema de batería solar, el inversor funciona como controlador de carga. Una vez que la batería está completamente cargada, el exceso de energía puede enviarse a la red.

Según el tipo de inversor, un sistema de energía solar con banco de baterías se puede configurar de forma diferente. Puede utilizar un inversor híbrido, que se conecta a paneles solares y baterías simultáneamente, o puede tener un inversor solar y un inversor de batería separados. El inversor tiene una función de controlador de carga incorporada, por lo que no es necesario un cargador independiente en ninguno de los casos.

Hay dos tipos principales de controladores de carga solar: controladores de modulación de ancho de pulso (PWM) y controladores de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT).

Los controladores de carga solar con PWM son más simples, más asequibles, pero menos eficientes. El controlador puede proporcionar pequeñas cantidades de energía para mantener la batería llena proporcionando pequeñas cantidades de energía una vez que la batería alcanza el 100 % de carga. Una vez que la batería alcanza el 100% de carga, el controlador puede reducir su salida de corriente gradualmente.
Por ejemplo, si desea cargar una batería de 12 V con un controlador de carga PWM, necesitará módulos fotovoltaicos de 12 voltios.
Un controlador de carga solar PWM normalmente cuesta entre 15 y 125 dólares, dependiendo de la potencia y el amperaje nominales.Controladores PWMtienen una eficiencia típica de menos del 80%.

UnControlador de carga solar MPPT, también conocido como convertidor inteligente de CC a CC, puede combinar un sistema de batería con paneles solares de mayor voltaje.
Para maximizar la energía generada por sus paneles solares, necesita un controlador de carga MPPT.
Al mismo tiempo, el controlador mantiene una tensión de carga adecuada para el sistema de batería.
Según EnergySage, puedes esperar pagar entre $28 y $324 por un controlador de carga solar MPPT. Sin embargo, los mejores controladores MPPT pueden alcanzar un nivel de eficiencia superior al 95% según el modelo.
Les daré un ejemplo de un panel solar que funciona a 36 voltios y 10 amperios, lo que equivale a 360 vatios de potencia. La salida de esta potencia de un controlador de carga PWM no se puede utilizar para cargar una batería de 12 V. Gracias al controlador de carga MPPT, es posible reducir el voltaje a 12 V mientras se aumenta la corriente a 40 amperios, lo que permite cargar la batería.

Debe revisar cuidadosamente las especificaciones técnicas de su controlador de carga solar antes de realizar su compra. Si hay una discrepancia entre su controlador de carga, el panel solar y la batería, no podrá operar su sistema e incluso puede causar daños a los componentes.

El controlador de carga que utilices debe ser compatible con el voltaje de salida suministrado por los paneles solares y el voltaje de entrada requerido por la batería. Estos voltajes son equivalentes cuando usa un controlador PWM, pero el voltaje del panel solar puede ser mayor cuando usa un controlador MPPT.

También debe existir compatibilidad actual entre los componentes de cualquier sistema eléctrico. Si su sistema de batería tiene una corriente máxima de 30 amperios, el controlador de carga no debe exceder esa corriente y su panel solar debe poder manejar la corriente máxima. No debes usar un controlador de carga de 40 amperios si tu sistema de batería tiene una corriente máxima de 30 amperios.

Control de carga de desvío

A menudo se utiliza una carga de desviación con controladores de carga para sistemas de energía renovable, como paneles solares y turbinas eólicas, para descargar el exceso de energía una vez que las baterías están completamente cargadas.

Si buscas un controlador de carga que pueda mostrar sus condiciones de funcionamiento, debes buscar uno que incluya una pantalla LCD o un módulo Bluetooth que permita el monitoreo a través de un teléfono inteligente.

Compensación de temperatura

Las baterías pueden dañarse con las altas temperaturas, pero los mejores controladores de carga están equipados con una función de compensación de temperatura que reduce el voltaje de carga según sea necesario para evitar el sobrecalentamiento.

Eficiencia

Para determinar cuánta energía solar se convierte en carga de batería, la eficiencia de su controlador de carga es una métrica importante. Los controladores de carga PWM son generalmente menos eficientes que los controladores de carga MPPT, pero también son menos costosos. Los controladores de carga MPPT pueden alcanzar una eficiencia de carga superior al 95%, pero son más caros.

Costo
Un controlador de carga solar es uno de los componentes más baratos de un sistema solar fuera de la red. No es muy caro por sí solo. Un buen controlador MPPT puede costar sólo unos cientos de dólares. Sin embargo, un sistema fuera de la red suele costar mucho más que un sistema conectado a la red, posiblemente decenas de miles de dólares.