Ce contrôleur de charge solaire PV est l’élément clé des systèmes de production d’énergie solaire autonomes ou hors réseau.
En raison des caractéristiques non linéaires des panneaux solaires, sa courbe présente un point de sortie d’énergie maximale (Max Power Point). Les contrôleurs traditionnels, dotés de la technologie de charge par interrupteur et de la technologie PWM, ne peuvent pas charger la batterie au point de puissance maximale. Ils ne peuvent donc pas capter le maximum d'énergie disponible d'un générateur photovoltaïque. La technologie peut se verrouiller sur le point pour obtenir le maximum d’énergie et le transmettre à la batterie.
L'algorithme MPPT compare et ajuste en permanence les points de fonctionnement pour tenter de localiser le point de puissance maximale de la matrice. Le processus de suivi est automatiquement traité par un microprocesseur et n'a pas besoin de l'attention de l'utilisateur.
Technologie MPPT
La technologie MPPT (Maximum Power Point Tracking) convertissant le courant continu en courant continu optimise la correspondance entre le panneau solaire (panneaux photovoltaïques) et le groupe de batteries ou le réseau de distribution. En d'autres termes, ils convertissent une tension continue plus élevée, qui passe des panneaux solaires à la tension inférieure qui devait charger les batteries.
Le microprocesseur MPPT intégré permet au contrôleur de charge solaire d'augmenter l'efficacité de conversion d'énergie jusqu'à 30% par rapport au contrôleur de charge PWM. Une installation facile avec une capacité de connexion en parallèle fait la bonne solution pour les maisons ainsi que pour les grandes applications de systèmes solaires.
La figure ci-dessus représente la courbe du point de puissance maximale, la zone ombragée correspond à la plage de charge du contrôleur de charge solaire traditionnel (mode de charge PWM), elle permet évidemment de diagnostiquer que
Power Point Tracker est un convertisseur CC / CC haute fréquence qui prend l’entrée CC des panneaux solaires, puis convertit le CC en CA haute fréquence et, à nouveau, le CA sera reconverti en une tension CC et un courant différents pour correspondre précisément à la batteries et panneaux. Généralement, les MPPT fonctionnent à une fréquence allant de 20 à 80 kHz (plage de fréquences audio très élevée). Par conséquent, des transformateurs à très haute efficacité et de petits composants peuvent être utilisés pour concevoir ces circuits à haute fréquence.
Principales fonctionnalités du régulateur de charge solaire MPPT
Le contrôleur de charge solaire MPPT est utilisé pour corriger et détecter les variations des caractéristiques courant-tension du panneau solaire et comme indiqué dans la figure ci-dessus.
Il est nécessaire que tous les systèmes d’énergie solaire requis tirent une puissance maximale du module PV, car cela oblige le module PV à fonctionner à une tension proche du point de puissance maximale pour retirer la puissance maximale disponible.
En utilisant le contrôleur de charge solaire MPPT, nous pouvons utiliser un panneau solaire avec une sortie de tension supérieure à la tension de fonctionnement du système de batterie.
La complexité du système peut être réduite en utilisant le contrôleur de charge solaire MPPT, car il a un rendement élevé.
Il peut être utilisé avec plusieurs sources d’énergie, telles que les turbines à eau ou les éoliennes, etc. La puissance de sortie du panneau solaire est utilisée pour contrôler directement le convertisseur CC-CC.
Où utiliser un contrôleur de charge solaire MPPT
À l'heure actuelle, les contrôleurs solaires ont MPPT et PWM. Selon les données de l'application, l'efficacité de la conversion du contrôleur PWM est normalement inférieure à 70%, l'efficacité de la conversion du contrôleur MPPT est d'environ 95 à 97%. Le contrôleur solaire MPPT est cher, mais le prix du module solaire est plus cher. En utilisant le contrôleur MPPT, vous pouvez réduire le module solaire, économiser le coût de tout le système
Les MPPT sont les plus efficaces dans ces conditions:
Hiver, ciel nuageux ou nuageux, ou zone partiellement ombragée - lorsque le besoin de puissance supplémentaire est essentiel.
Le temps froid est le plus probable en hiver - le moment où le soleil est bas et où vous avez besoin de l'énergie nécessaire pour recharger les batteries au maximum.
Charge de batterie faible - plus le niveau de charge de votre batterie est faible, plus le MPPT est alimenté en courant - une autre fois, lorsque le besoin de puissance supplémentaire est maximal.
Longues longueurs de câbles - Si les panneaux sont éloignés de 100 pieds, la chute de tension et la perte de puissance peuvent être considérables, sauf si vous utilisez un très gros câble. Mais si vous avez plus de panneaux câblés en série pour obtenir des volts plus élevés, la perte de puissance est beaucoup moins importante et le contrôleur convertira cette tension élevée en volts appropriés pour la batterie.