REGULATEUR & BATTERIE
Regulateur & Batterie
Qu'est ce qu'un regulateur de charge?
Un régulateur de charge solaire est un dispositif essentiel dans un système photovoltaïque. Il contrôle la charge des batteries en veillant à ne pas les surcharger, ce qui prolonge leur durée de vie. En plus de gérer la charge provenant des panneaux solaires, il protège également le parc batterie des décharges profondes, évitant ainsi des dommages. Pour des installations simples, comme un panneau solaire avec 36 cellules, un régulateur PWM peut suffire, tandis que pour des systèmes plus complexes, un régulateur MPPT est préférable.
Description
Le régulateur de charge/décharge est associé à un générateur photovoltaïque, il a pour rôle, entre autres, de contrôler la charge de la batterie et de limiter sa décharge. Sa fonction est primordiale, car elle a un impact direct sur la durée de vie de la batterie.
On trouve sur les installations plusieurs technologies de contrôleur de charge :
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Régulation tout ou rien (TOR) par coupure électromécanique. Ce type de régulateur n'est plus commercialisé et est amené à disparaitre.
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Régulation MLI (Modulation de Largeur d'Impulsion) avec deux types de couplage sur la batterie.
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Couplage direct appelé régulateur PWM (Pulse With Modulation).
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Couplage par adaptateur d'impédance appelé régulateur MPPT (Maximum Power Point Tracking).
Fonctionnement
1/ Régulation PWM (Pulse Width Modulation)
Le régulateur est inséré entre le champ photovoltaïque et la batterie. Il est composé d'un interrupteur électronique fonctionnant en MLI (Modulation de Largeur d'Impulsion) et d'un dispositif anti-retour (diode).
L'ouverture et la fermeture de l'interrupteur électronique s'effectuent à une certaine fréquence, ce qui permet de réguler le courant de charge en fonction de l'état de charge avec précision.
Lorsque la tension batterie est inférieure à la tension de limitation du régulateur, l'interrupteur est fermé. La batterie se charge alors avec le courant correspondant à l'ensoleillement. On est en phase "Bulk".
Lorsque la tension batterie atteint un seuil de régulation prédéterminé, l'interrupteur s'ouvre et se ferme à une fréquence fixe pour maintenir un courant moyen injecté dans la batterie. La batterie est chargée, on est en phase "Floating".
Attention
Le régulateur PWM ne peut fonctionner qu'exclusivement avec des modules photovoltaïques 36 ou 72 cellules (12V ou 24V).
2/ Régulateur MPPT (Maximum Power Point Tracking)
Le régulateur de charge est composé d'un convertisseur DC/DC à découpage de haut rendement qui assure trois fonctions :
- Détection de la puissance maximale du champ photovoltaïque tant que la batterie n'est pas chargée.
- Conversion DC/DC.
- Régulation de la tension de sortie en fonction de la phase de charge (Bulk, Absorption et Floating).
A savoir
Le convertisseur DC/DC est utilisé comme abaisseur de tension. Ce qui signifie que la tension MPP du générateur photovoltaïque doit toujours être supérieure à la tension batterie.
Le champ solaire est connecté à l'entrée du régulateur et la batterie à sa sortie. Lorsque la tension batterie est inférieure à la tension de régulation, le régulateur fait fonctionner le générateur photovoltaïque à puissance maximale Pmpp et transfère cette puissance à la sortie.
Par conception, le régulateur MPPT permet un gain de production de 5 à 30% par rapport à un régulateur PWM. Ce gain augmentera en hiver et pendant les périodes de faible ensoleillement.
Le régulateur de charge MPPT permet une plus grande souplesse au niveau du choix des panneaux. En effet, tous les types de module photovoltaïque peuvent être utilisés du moment que l'on reste dans les tolérances de tension (V) et de courant (A) du régulateur.
Pour bien choisir le modèle adapté à vos panneaux solaires, utiliser le Calculateur MPPT de VICTRON
TABLEAU COMPARATIF REGULATEUR PWM & MPPT
