Les régulateurs de charge solaire sont des éléments indispensables pour optimiser la charge d’une batterie à partir de panneaux photovoltaïques. Ces contrôleurs de charge ont gagné en popularité avec l’essor de l’énergie solaire dans le monde entier et permettent de garantir sécurité et performance pour la mise en place d’un système solaire hors-réseau.
Deux types de régulateurs de charge solaire sont généralement utilisés pour recharger une batterie grâce à l’énergie solaire : le PWM et MPPT.
Chacun d’entre eux dispose de caractéristiques spécifiques que nous détaillerons dans cet article.
Dans cet article, vous retrouverez l’essentiel à retenir sur ces deux solutions.
Définition d’un régulateur de charge solaire
Le régulateur de charge solaire est un convertisseur d’énergie connectant une batterie à un ou plusieurs panneaux photovoltaïques. Il permet de surveiller et réguler l’énergie accumulée dans la batterie et produite par les panneaux afin d’éviter une sous-charge ou une surcharge.
Il est possible de classer les régulateurs de charge solaire selon deux critères :
- Selon leur tension et courant de charge : Les chargeurs solaires peuvent être différenciés à partir de leur capacité à gérer une tension d’entrée maximale (V) et un courant de charge maximal (A). Ces paramètres peuvent permettre de déterminer le nombre de panneaux solaires qu’il est possible de connecter au régulateur de charge sans risquer d’endommager le système.
Par exemple, les solutions de 12 à 48V (jusqu’à 50A) peuvent être embarqués dans des véhicules aménagés (camping-car, véhicules professionnels etc) ou bateau. Les chargeurs solaires de plus de 48 V (ou au-delà de 50A) sont plus adaptés à des systèmes hors réseau plus puissants.
- Selon leur fonctionnement : Cette classification permet de distinguer deux types de régulateurs : Le régulateur PWM (Pulse Width Modulation) et le régulateur MPPT (Maximum Power Point Tracking) qui représentent aujourd’hui les solutions les plus utilisées sur le marché.
Régulateurs de charge solaire PWM et MPPT : quelles différences ?
Le régulateur PWM
Directement branché au panneau solaire et à la batterie, le PWM – Pulse Width Modulation – permet de réduire le courant moyen du panneau solaire pour l’adapter à la batterie.
En effet, ce type de régulateur utilise un interrupteur électronique piloté en MLI (Modulation de Largeur d’Impulsion), ou PWM en anglais, pour contrôler le courant de charge moyen de la batterie. L’interrupteur s’ouvre et se ferme à une fréquence fixe. Les temps d’ouverture et de fermeture de cet interrupteur sont ajustés pour maintenir un courant moyen acceptable par la batterie. Enfin l’interrupteur est maintenu ouvert lorsque la batterie est chargée.
Certes ces régulateurs sont très économiques avec un faible coût, cependant ils ont tendance à réduire la puissance du panneau solaire ainsi que son efficacité. En effet, lorsque la tension du panneau solaire est ajustée pour s’aligner sur celle de la batterie, cela a pour conséquence de dévier la tension du panneau de sa valeur optimale de fonctionnement.
Le régulateur MPPT : une option fiable et performante
Comme son nom l’indique, le Maximum Power Point Tracking est un convertisseur DC/DC utilisé pour garantir le fonctionnement du panneau solaire à son point maximal de puissance c’est à dire la tension optimale pour une puissance de sortie maximale. Le MPPT s’appuie sur une régulation de tension d’entrée pour maintenir la tension optimale ainsi il récupère le maximum d’énergie fourni par un panneau solaire puis la transforme pour recharger une batterie.
Cette caractéristique est importante car elle permet de recharger efficacement la batterie avec un gain énergétique notamment lors de période à faible ensoleillement. Etant donné que la tension et le courant d’un panneau photovoltaïque fluctuent avec le taux d’ensoleillement au cours de la journée, cela impacte la puissance maximale fournit par le PV, donc le courant de recharge de la batterie solaire.
Le rôle du régulateur MPPT est de compenser la variation de production d’électricité en trackant continuellement le point de puissance maximale (meilleure combinaison tension et courant) délivré par le panneau photovoltaïque pour recharger rapidement la batterie solaire.
Plus avancé que le régulateur PWM, le chargeur solaire MPPT est intelligent et permet d’augmenter la quantité d’énergie prélevée du panneau photovoltaïque de plus de 30% en moyenne.
Récapitulatif des différences entre PWM et MPPT
Avec la démocratisation des énergies renouvelables notamment du solaire, il est important de sélectionner un régulateur performant permettant d’optimiser la conversion d’énergie d’un panneau solaire à une batterie.
Pour certains constructeurs de véhicules aménagés (camping-car, bateaux, utilitaires etc) et distributeurs spécialisés, le défi est de trouver des équipements innovants qui répondent à leurs besoins et contraintes techniques. Expert en électronique, Selfenergy accompagne ces acteurs avec des régulateurs de charge solaire sur-mesure. Contactez nos experts.
