Avec la montée en puissance de l’énergie solaire, le chargeur MPPT constitue une solution efficace pour la recharge sécurisée d’une batterie à partir de l’électricité produite par un panneau photovoltaïque. Embarqué dans une solution mobile (véhicule, bateau etc) ou stationnaire (système solaire off-grid), cet appareil électronique renferme une technologie de pointe et permet de s’affranchir du système électrique conventionnel pour améliorer le rendement général du système.
Dans cet article, nous reviendrons sur le fonctionnement d’un chargeur MPPT ainsi que sa complémentarité avec d’autres types de chargeurs plus particulièrement le convertisseur-chargeur DC/DC.
Le chargeur MPPT
Le chargeur MPPT (Maximum Power Point Tracker) est un régulateur de charge solaire permettant d’optimiser la quantité d’énergie produite par le panneau solaire pour être ensuite convertie en tension/courant alternatif ou continu.
Avant de s’intéresser au fonctionnement du MPPT, il convient de souligner qu’il existe d’autres régulateurs de charge solaire notamment le mode PWM (Pulse Width Modulation).
Le régulateur PWM est un régulateur classique moins évolué que le MPPT. Le PWM n’utilise pas le maximum de puissance disponible du panneau photovoltaïque et nécessite l’utilisation de panneaux solaires avec une tension nominale proche de celle de la batterie afin d’éviter tout risque de surchauffe.
Le chargeur MPPT lui permet une optimisation du processus de charge en convertissant le maximum de production solaire pour l’adapter à la tension de la batterie grâce à la conversion DC/DC. Il peut être branché sur des panneaux photovoltaïques et une batterie de tensions différentes.
Chargeur MPPT et recharge de la batterie
Le MPPT est avant tout un convertisseur DC/DC. C’est à dire qu’il convertit le courant continu d’un panneau solaire pour alimenter une batterie qui fonctionne elle aussi en courant continu. Le MPPT est spécialement conçu pour surveiller en temps réel la tension et le courant issus du panneau photovoltaïque.
Dans le fonctionnement, ce chargeur solaire permet d’optimiser la charge d’une batterie grâce à l’énergie produite par des panneaux solaires. Il maximise la performance du panneau en l’aidant à fonctionner à la tension idéale pour produire une puissance de sortie maximale. Le MPPT va chercher un équilibre sur le point de puissance le plus haut plutôt que de se mettre à la tension batterie et d’exploiter seulement une partie de la puissance du panneau solaire. Cette particularité lui permet un gain d’énergie très significatif notamment lors d’un ensoleillement faible.
Applications et fonctionnement
Le MPPT peut être :
- Embarqué dans des véhicules aménagés : camping-car, utilitaires, véhicules de pompiers, ambulances etc.
- Mais aussi embarqué dans une solution stationnaire. Il peut par exemple être directement intégré sur la carte électronique et associé à d’autres fonctions (BMS, driver de LED, etc…) d’un ensemble de batterie solaire pouvant alimenter un système autonome comme des lampadaires, des afficheurs extérieurs, etc.
3 avantages du chargeur MPPT
- Le chargeur MPPT convertit le courant continu d’un panneau solaire en courant continu de tension différente dans le but de recharger une batterie (embarquée ou stationnaire)
- Le MPPT est un régulateur de charge indispensable pour la conversion de l’énergie solaire
- Grâce à son intelligence, le MPPT permet d’augmenter le rendement du panneau solaire avec un gain d’énergie stockée dans la batterie de + 30% voire +40% environ (par rapport au PWM)
Existe-t-il une complémentarité entre le MPPT et d’autres chargeurs ? (AC/DC et DC/DC)
Si le fonctionnement d’un chargeur MPPT est très différent de celui d’un AC/DC, une nuance est à souligner en ce qu’il s’agit du MPPT et du DC/DC.
En effet, par définition le chargeur MPPT est un convertisseur DC/DC ce qui implique que le procédé de conversion d’énergie est similaire (courant continu vers courant continu). Seules les sources d’énergie mobilisées diffèrent. Le chargeur DC/DC permet de recharger une batterie auxiliaire à partir d’une batterie principale alors que le MPPT utilise la tension et le courant produit par un ou plusieurs panneaux solaires pour effectuer la même mission. Ces deux types de chargeurs peuvent être parallélisés pour une recharge plus rapide de la batterie auxiliaire : plus de courant et donc de puissance.
Différences entre le DC/DC et le MPPT :
Complémentarité entre le DC/DC et le MPPT :
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