La principale difficulté liée à l’utilisation de l’énergie solaire à la maison est son accumulation. produit de l'électricité uniquement lorsqu'il est exposé à la lumière, mais vous devez utiliser de l'électricité le soir et la nuit. Vous ne pouvez pas connecter directement les panneaux solaires aux batteries - les deux se briseraient. Sont utilisés appareils spéciaux– les contrôleurs panneaux solaires, que vous pouvez assembler de vos propres mains ou en acheter des prêts à l'emploi.

Types de contrôleurs

Il existe trois types de contrôleurs de panneaux solaires, qui diffèrent respectivement par leur fonctionnalité et leur prix.

Lequel choisir

Comme le montrent les descriptions, la première option (contrôleur ON/OFF) n'est pas du tout adaptée à une utilisation à long terme. Ceux. si vous en avez un, vous pouvez l'installer pour tester le fonctionnement du système, puis le remplacer par un contrôleur PWM (PWM) ou MTTP.

Ce dernier est préférable. La technologie MTTP offre une efficacité du contrôleur solaire de 93 à 97 %, tandis que PWM n'en fournit que 65 à 70 %. Si l'on prend en compte le coût des panneaux solaires, alors l'achat d'un contrôleur plus cher se justifie par l'efficacité de leur utilisation.

Prix

Le système d'alimentation solaire est assemblé principalement pour économiser de l'argent, le prix des pièces individuelles est donc très élevé. point important. Les options proposées ont résisté à l’épreuve du temps et constituent la combinaison optimale prix/qualité :

• Contrôleur solaire 20a lien vers aliexpress (ouvre dans une nouvelle fenêtre) – coût 20,75$ - commandes simples, écran LCD lumineux, interface intuitive. Fait un excellent travail de charge de la batterie. Technologie PWM. Il est possible de se connecter via USB à un ordinateur pour la configuration.
• MPPT Tracer 2210RN Régulateur de charge solaire Lien vers aliexpress (dans une nouvelle fenêtre), prix 75$ – Contrôleur MTTP 20A – de haute qualité et fiable, certifié, reconnaît le jour/nuit. Haute efficacité – 97 %

Vidéo, contrôleur DIY

Vous pouvez assembler vous-même un contrôleur pour panneaux solaires, mais cela nécessite également un certain investissement. Ainsi, pour assembler un simple contrôleur PWM, vous devrez dépenser 10 $ en pièces et 2-3 heures de travail avec un fer à souder. Le coût du produit fini étant de 20 dollars, une telle perspective ne semble plus raisonnable. Assembler un contrôleur MPPT de haute qualité à la maison est généralement impossible, vous avez besoin à la fois d'un équipement et d'un logiciel approprié. La vidéo sera utile à ceux qui aiment et savent utiliser un fer à souder.

Ajouts à la vidéo : schéma du contrôleur, emplacement des pièces sur le circuit imprimé :

Circuit contrôleur de batterie solaire LAY circuit imprimé Emplacement des pièces sur la carte

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Un modèle très similaire a été décrit précédemment, qui éclaire une étagère en verre dans un placard. Utiliser ce driver poserait problème car on a besoin de plus de lumière pour éclairer un gazebo que pour éclairer une étagère en verre. De plus, l'utilisation d'une source lumineuse plus puissante déchargera rapidement la batterie, qui peut tomber en panne en raison d'une décharge profonde des éléments de la batterie.

Pour éviter cela, j'ai décidé de créer un pilote simple avec une protection contre une décharge trop profonde de la batterie basée sur . À son tour, Cellules solaires servent également de capteur de lumière, ce qui simplifie grandement l'ensemble du circuit.

Le circuit imprimé mesure 40 mm sur 45 mm. De plus, deux trous de montage ont été ajoutés. L'ensemble de l'appareil est alimenté par trois Piles Ni-MH(1,2 V/1000 mAh). Pour la charge, une batterie solaire avec une tension nominale de 5 volts et un courant de sortie maximum allant jusqu'à 80 mA est utilisée. La batterie solaire charge les batteries via la diode redresseur D1. Le circuit n'a pas de protection contre la surcharge de la batterie car dans une telle configuration, la surcharge est tout simplement impossible.

Une batterie complètement chargée devrait avoir une tension d'environ 4,2 à 4,35 V. La cellule solaire produit une tension de 5 V, mais il y a une chute dans la diode du redresseur d'environ 0,7 V, ce qui nous donne une tension de 4,3 V. Transistor Q1 est responsable d'allumer la lumière la nuit et de l'éteindre pendant la journée. La base de ce transistor est connectée via une résistance de 2,2 kOhm au pôle positif de la cellule solaire.

Lorsque la cellule solaire ne produit pas d’électricité ou est trop petite, le transistor Q1 est désactivé. Ensuite, le courant provenant de la broche ("REF") de la diode Zener TL431 circulera uniquement à travers la résistance R4, qui crée un diviseur de tension avec les résistances R2 et R3. Le transistor Q2 contrôle la charge sous forme de LED. Pour que le circuit fonctionne correctement, on ne peut ignorer la résistance R5, dont la tâche est de tirer la base du transistor Q2 vers le positif de l'alimentation.

D'après les calculs de la tension disponible, il s'avère que la résistance doit avoir une résistance de 100 Ohms. Avec une telle résistance, le circuit commute très rapidement. Mais le problème est que cette résistance a une valeur assez petite et qu'un courant très important la traverse. Courant total la consommation est d'environ 23 mA ! J'ai décidé de remplacer cette résistance par une résistance plus grande valeur. Au final, j'ai installé une résistance de 1 kOhm. Désormais, le délestage n'est pas si rapide, mais la consommation de courant a été réduite à 8 mA.

Bien entendu, le courant de 8 mA n'est consommé que lorsque la cellule solaire se trouve dans un endroit sombre, c'est-à-dire uniquement la nuit lorsque les LED sont allumées. Et c'est le même courant maximum (8 mA) qui provient de la batterie à une tension de 4,2 V. J'ai réglé la tension de coupure de charge sur 2,9 V. La tension maximale pour une cellule est de 0,9 V, ce qui lors de la connexion de trois la série nous donne 2,7 V, et il nous reste donc encore 0,2 V.

Le circuit, après avoir déconnecté la charge (c'est-à-dire à 2,9 V et moins), ne consomme que 50 μA. Le même courant circulera lorsque le panneau solaire chargera les batteries. L'appareil est très sensible à la lumière, mais pas au point que l'éclairage public puisse interférer avec la détection du crépuscule. À partir du moment où le coucher du soleil est détecté jusqu'à ce que les LED s'allument à 100 %, cela prend environ 2 minutes.

En supprimant le transistor Q1, la résistance R1 et la diode de redressement D1 du système, nous obtenons un circuit simple pour protéger la batterie d'une décharge profonde. Un circuit similaire peut être utilisé pour déconnecter une batterie Li-Ion ou Li-Pol de la charge. Il peut être utilisé, par exemple, dans une lampe de poche. Il est également possible de créer une protection similaire pour d'autres tensions, pour ce faire, vous devez calculer le diviseur de tension. Il y a des formules et un exemple de calcul

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Objectif et principe de fonctionnement

Le contrôleur est appareil électronique, qui, comme son nom l’indique, surveille les niveaux de charge et de décharge des panneaux solaires. Pour avoir une meilleure idée de l’essence de cet appareil, examinons les caractéristiques de fonctionnement des panneaux thermiques.

La lumière du soleil frappe la surface de la batterie, où se déroule le processus de conversion en électricitéà l'aide de photocellules. Un courant constant circule dans la batterie. L'onduleur transforme le courant continu en courant alternatif avant de distribuer ce dernier aux consommateurs d'électricité. Le régulateur de charge solaire empêche décharge complète et recharger les batteries.

Surveiller votre niveau de charge est très important pour plusieurs raisons.

Premièrement, maximale et valeurs minimales charge, qui sont différentes et dépendent du type de batterie . Cela prolongera considérablement la durée de vie de la batterie et, dans certains cas, évitera sa panne. Recharger certains types de batteries peut entraîner la libération de substances nocives, voire une explosion de l'appareil.

Deuxièmement, de nombreux modèles de batteries fonctionnent avec des tensions différentes. Le contrôleur de panneau solaire définit le niveau requis auquel un appareil particulier peut fonctionner.

De plus, la batterie coupe l'alimentation en courant de la batterie solaire au dispositif de stockage chargé au maximum et déconnecte le dispositif déchargé au maximum des consommateurs d'électricité.

En général, cet appareil remplit un large éventail de fonctions :

1. Fournit une charge de batterie à plusieurs étapes.
2. Déconnexion et connexion des appareils dans mode automatique provenant de sources d'énergie ou de consommateurs, selon le niveau de charge.

Ainsi, le contrôleur de charge surveille les conditions de fonctionnement des batteries, les assurant contre les temps d'arrêt, les surcharges et les charges excessives. Ces fonctions prolongent la durée de vie des appareils.

Types d'appareils

Les contrôleurs pour panneaux solaires sont disponibles en plusieurs types :

• Appareils allumés/éteints.
• Contrôleurs PWM.
• Contrôleurs MPPT.
• Appareils hybrides.
• Contrôleurs faits maison.

Faisons connaissance avec chacun de ces types. Aujourd'hui, les plus populaires sont le contrôleur PWM et le contrôleur MPPT.

Appareils allumés/éteints

Ces contrôleurs de charge de batterie sont les plus simples de tous les modèles actuellement disponibles sur le marché. Leur fonctionnalité est très limitée. Les appareils de ce type arrêtent le processus de charge de la batterie lorsque la valeur de tension maximale est atteinte. Cela évite la surchauffe et la surcharge de la batterie.

Il est important de souligner que Ce type de contrôleur ne sera pas en mesure de fournir un niveau de charge de batterie à 100 % . Cette nuance s'explique par le fait que l'arrêt se produit lorsque la valeur maximale du courant est atteinte. En cas de panne de courant, le niveau de charge peut varier de 70 à 90 %. Il faudra encore plusieurs heures pour charger complètement la batterie. Une charge incomplète affecte négativement le fonctionnement de l'appareil et réduit sa durée de vie.

Contrôleurs de type PWM

Le contrôleur de niveau de charge PWM (Pulse-Width Modulation) est également appelé PWM. Le contrôleur PWM est un appareil dont le principe de fonctionnement est basé sur la modulation de largeur d'impulsion du courant. L'appareil est conçu pour éliminer le problème d'une charge incomplète. Le niveau 100 % est atteint grâce au fait que le mécanisme, lors de la détection de la valeur de courant maximale, la réduit, prolongeant ainsi la charge de la batterie.

Le dispositif décrit empêche la surchauffe de la batterie et contribue à augmenter l'acceptation de la charge. En général, cela a un effet positif sur son état. Un appareil de ce type est considéré comme très efficace, mais le contrôleur MPPT, si l'on compare son principe de fonctionnement avec le PWM, est une option plus préférable en termes de nombre de fonctionnalités.

Contrôleurs MPPT

Le contrôleur MPPT (Maximum Power Point Tracking) est un appareil qui surveille la limite de puissance de charge maximale. À l'aide d'un algorithme complexe, ce type d'appareil surveille les lectures de courant et de tension du système d'alimentation électrique, déterminant l'équilibre optimal des paramètres pour assurer une productivité maximale de l'ensemble de la centrale solaire.

Sans exagération, on peut dire que le contrôleur MPPT est le modèle le plus avancé et le plus efficace par rapport aux autres. En comparaison: Le contrôleur MPPT augmente la productivité du système d'alimentation jusqu'à 35 % par rapport au PWM .

Aujourd'hui, le contrôleur MPPT est considéré comme plus adapté aux systèmes dans lesquels les panneaux solaires occupent des surfaces importantes. Mais prix élevé dispositifs de ce genre introduit certaines restrictions quant à son utilisation. Par conséquent, le modèle PWM est disponible pour être utilisé dans les systèmes d'alimentation électrique des maisons privées.

Appareils hybrides

Utilisé dans le cas de l'alimentation électrique en combinant des sources d'énergie, par exemple éolienne et solaire. DANS Le développement d'un dispositif hybride repose surprincipe de fonctionnement du MRRT et contrôleurs PWM . La seule différence avec les autres modèles réside dans les paramètres courant-tension.

L'objectif principal des modèles hybrides est d'égaliser d'une manière ou d'une autre la charge sur les batteries. Ce problème résulte du fonctionnement des éoliennes, qui produisent un courant d'amplitude variable. Dans le même temps, les batteries fonctionnent en mode amélioré, ce qui réduit considérablement leur durée de vie.

Appareils faits maison

Dans certains cas, si vous possédez l'expérience et les compétences appropriées, un contrôleur de batterie est assemblé pour panneau solaire tout seul. Mais, très probablement, un tel appareil sera nettement inférieur en termes de fonctionnalité et d'efficacité. Les appareils de ce type ne conviennent qu'à un très petit système d'alimentation électrique fonctionnant à faible puissance.

Pour fabriquer un contrôleur de charge de batterie, vous aurez besoin de son schéma de circuit. L'erreur de fonctionnement d'un contrôleur fait maison devrait permettre d'enregistrer les différences de valeurs mesurées avec une précision au dixième.

Méthodes de connexion des appareils

Un contrôleur pour panneaux solaires peut être soit intégré à un onduleur ou à une alimentation électrique, soit être un appareil autonome.

Lors du choix d'une méthode de connexion de tous les composants du système, le rapport des valeurs doit être pris en compte. Par exemple, la tension des panneaux solaires ne doit pas dépasser la valeur maximale avec laquelle le contrôleur peut fonctionner. Avant de connecter l'appareil au circuit, vous devez lui choisir un endroit sec, tout en respectant les règles de sécurité incendie. Vous trouverez ci-dessous une description de la façon de connecter les types de contrôleurs les plus courants : PWM et MPPT.

MLI

Lors de la connexion des contrôleurs PWM, vous devez suivre une séquence clairement définie :

1. Connectez les fils de la batterie aux bornes du contrôleur de charge solaire.
2. Allumez le fusible de protection près du fil positif.
3. Connectez les sorties du panneau solaire aux contacts du contrôleur.
4. Connexion d'une lampe de la tension requise de 12 volts (valeur normale standard) aux bornes de charge du contrôleur.

Au cours de ces actions, il est important de connecter les appareils en respectant strictement le marquage des bornes et la polarité. La violation de la séquence de connexion des appareils peut entraîner leur panne. L'onduleur ne peut pas être connecté aux bornes du contrôleur. Il doit être connecté aux bornes de la batterie.

MPPT

Le contrôleur MPPT, étant un appareil plus puissant, est connecté technologiquement un peu différemment. Bien que Exigences générales concernant l'installation physique sont respectées conformément au schéma ci-dessus.

Les câbles qui relient le contrôleur MPPT à d'autres appareils sont équipés de cosses à sertir en cuivre. Les bornes de polarité négative connectées au contrôleur doivent être équipées d'adaptateurs avec interrupteurs et fusibles. Cela vous aidera à prévenir les pertes d'énergie et à garantir également utilisation sûre systèmes. Il est important de vérifier que les valeurs de tension sur les panneaux solaires correspondent aux mêmes valeurs sur l'appareil.

Avant de connecter des appareils au système, il est nécessaire de mettre les interrupteurs des bornes sur arrêt et de retirer les fusibles. Le processus se déroule en plusieurs étapes :

1. Connectez les bornes du contrôleur et de la batterie.
2. Connectez les panneaux solaires au contrôleur.
3. Connectez la terre.
4. Installez un capteur de température sur le contrôleur.

Tout cela doit être fait conformément au marquage des bornes et à la polarité. Une fois l'installation terminée, mettez l'interrupteur sur « on » et insérez les fusibles. Si l'installation est terminée correctement, les indicateurs de charge de la batterie doivent apparaître à l'écran.

Critères de sélection du contrôleur

Le contrôleur de charge de batterie pour panneaux solaires est très élément important systèmes d’alimentation électrique. La gamme variée de modèles peut rendre un peu déroutant le choix d’un appareil.

Ramasser modèle approprié C'est plus facile si vous prenez en compte les critères suivants lors de l'achat :

1. Indicateur de tension d'entrée. Cette valeur de l'appareil sélectionné doit être supérieure d'environ 20 % à la tension des batteries qui génèrent des convertisseurs de lumière solaire en courant.
2. Valeur de puissance totale de la batterie. Il ne doit pas être supérieur au courant de sortie.

Les modèles modernes ont un numéro fonctions supplémentaires, conçu pour améliorer la sécurité lors de l'utilisation de régulateurs de processus de charge. Les dispositifs de contrôle des processus de charge et de décharge peuvent être protégés des conditions météorologiques, d'une charge excessive, des courts-circuits, surchauffe, ainsi que de connexion incorrecte(cela s'applique au non-respect de la polarité). Par conséquent, vous devez sélectionner un appareil non seulement en fonction des critères décrits, mais également en tenant compte des fonctions de protection qui de la meilleure façon possible garantira un fonctionnement sûr de l’appareil.

Le contrôleur de charge est un élément très important du système dans lequel les panneaux solaires créent du courant électrique. L'appareil contrôle la charge et la décharge batteries. C'est grâce à lui que les batteries ne peuvent pas être rechargées et déchargées au point de ne pas pouvoir être restaurées. condition de travail sera impossible.

Vous pouvez créer vous-même de tels contrôleurs.

Contrôleur fait maison : fonctionnalités, composants

L'appareil est destiné uniquement à fonctionner, ce qui crée un courant d'une force ne dépassant pas 4 A. La capacité de la batterie chargée est de 3 000 Ah.

Pour fabriquer le contrôleur, vous devez préparer les éléments suivants :

• 2 microcircuits : LM385-2.5 et TLC271 (est un amplificateur opérationnel) ;
• 3 condensateurs : C1 et C2 sont de faible puissance, ont 100n ; C3 a une capacité de 1000u, conçue pour 16 V ;
• 1 voyant LED (D1) ;
• 1 diode Schottky ;
• 1 diode SB540. Au lieu de cela, vous pouvez utiliser n'importe quelle diode, l'essentiel est qu'elle puisse supporter le courant maximum de la batterie solaire ;
• 3 transistors : BUZ11 (Q1), BC548 (Q2), BC556 (Q3) ;
• 10 résistances (R1 – 1k5, R2 – 100, R3 – 68k, R4 et R5 – 10k, R6 – 220k, R7 – 100k, R8 – 92k, R9 – 10k, R10 – 92k). Ils peuvent tous être de 5 %. Si vous souhaitez une plus grande précision, vous pouvez utiliser des résistances à 1%.

Comment remplacer certains composants ?

N'importe lequel de ces éléments peut être remplacé. Lors de l'installation d'autres circuits, vous devez penser à changer la capacité du condensateur C2 et sélection de la polarisation du transistor Q3.

Au lieu d'un transistor MOSFET, vous pouvez en installer un autre. L'élément doit avoir faible résistance canal ouvert. Il vaut mieux ne pas remplacer la diode Schottky. Vous pouvez installer une diode ordinaire, mais elle doit être placée correctement.

Les résistances R8, R10 sont égales à 92 kOhm. Cette valeur n'est pas standard. Pour cette raison, de telles résistances sont difficiles à trouver. Leur remplacement complet peut être deux résistances de 82 et 10 kOhm. Ils sont nécessaires allumer en série.

Lire aussi : Particularités batteries externes avec batterie solaire

Si le contrôleur n'est pas utilisé dans un environnement agressif, vous pouvez installer une résistance de compensation. Il vous permet de contrôler la tension. Cela ne fonctionnera pas longtemps dans un environnement agressif.

Si vous devez utiliser un contrôleur pour des panneaux plus puissants, vous devez remplacer le transistor et la diode MOSFET par des analogues plus puissants. Tous les autres composants n'ont pas besoin d'être modifiés. Cela ne sert à rien d'installer un dissipateur thermique pour réguler 4 A. En installant un MOSFET sur un dissipateur adapté, l'appareil pourra fonctionner avec un panneau plus efficace.

Principe d'opération

S'il n'y a pas de courant provenant de la batterie solaire, le contrôleur est en mode veille. Il ne consomme pas un seul watt de la batterie. Une fois que la lumière du soleil atteint le panneau, le courant électrique commence à circuler vers le contrôleur. Il devrait s'allumer. Cependant, le voyant LED ainsi que 2 transistors faibles ne s'allument que lorsque la tension actuelle atteint 10 V.

Après avoir atteint cette tension le courant circulera à travers la diode Schottky jusqu'à la batterie. Si la tension monte à 14 V, l'amplificateur U1 commencera à fonctionner, ce qui s'ouvrira Transistor MOSFET. En conséquence, la LED s'éteindra et deux transistors de faible puissance se fermeront. La batterie ne se chargera pas. A ce moment, C2 sera déchargé. En moyenne, cela prend 3 secondes. Une fois le condensateur C2 déchargé, l'hystérésis de U1 sera surmontée, le MOSFET se fermera et la batterie commencera à se charger. La charge continuera jusqu'à ce que la tension atteigne le niveau de commutation.

La charge se produit périodiquement. De plus, sa durée dépend du courant de charge de la batterie et de la puissance des appareils qui y sont connectés. La charge continue jusqu'à ce que la tension atteigne 14 V.

Le circuit s'allume en très peu de temps. Son activation est influencée par le temps de charge de C2 en courant, ce qui limite le transistor Q3. Le courant ne peut pas dépasser 40 mA.

Une utilisation efficace de l'énergie solaire est possible dans des systèmes complexes, qui comprennent : un contrôleur de charge de batterie solaire, des panneaux solaires, des batteries (batteries) et des onduleurs.

• PWM (PWM)
• MPPT
• Autoproduction

Qu'est-ce qu'un contrôleur de charge et quels types existe-t-il ?

Chacun des éléments du schéma ci-dessus joue son rôle :

• Le module solaire perçoit le rayonnement lumineux et le convertit en courant électrique continu. Le module lui-même est constitué de nombreux semi-conducteurs (photocellules) ;
• La batterie (bloc-batterie) est utilisée pour accumuler et distribuer l'énergie fournie par les modules ;
• L'onduleur est utilisé pour convertir courant continu en alternance avec une modification des valeurs de sortie de fréquence et de tension dans le réseau.

Une question logique peut se poser ici : « pourquoi alors utiliser un contrôleur, car vous pouvez directement connecter module solaire et une batterie ? Si cela n'est pas fait, le courant de charge circulera constamment vers les bornes de la batterie, ce qui entraînera une augmentation de la tension. Tôt ou tard, selon le type de batterie, la tension atteindra une valeur maximale de 14,4 V, après quoi le processus de recharge de la batterie et d'ébullition de l'électrolyte qu'elle contient commencera.
Et c'est une voie directe vers une réduction de la durée de vie de la batterie. Vous pouvez surveiller ce processus manuellement à l'aide d'un simple voltmètre et couper l'alimentation à bon moment. Mais dans ce cas, la personne sera constamment liée au système et il ne sera plus possible de la qualifier d'autonome.

Le contrôleur est précisément le maillon de la chaîne qui doit surveiller automatiquement le processus de charge et de distribution de l'énergie de la batterie. En outre, il remplit un certain nombre d'autres fonctions dont la liste dépend de modèle spécifique et tapez :

• Connexion automatique des batteries et modules avec un circuit de charge ;
• Sélection modes optimaux accumulation de charges ;
• Contrôle total du processus et, si nécessaire, déconnexion ou connexion des consommateurs ;
• Prise en charge de la polarité correcte ;
• Protection contre les courts-circuits, coupure de courant (pause) ;
• Comptabilisation des niveaux de charge de la batterie ;
• Contrôle de la consommation d'énergie, etc.

Pour les systèmes solaires existants, vous devez les assembler vous-même ou choisir l'un des trois types existants :

1. Allumé éteint;
2. PWM (PWM);
3. MPPT.

C'est le plus simple des appareils existants, qui coupe la charge lorsqu'une certaine tension est atteinte (14,4 V). Cela évite la surchauffe de l'appareil et la surcharge ultérieure. En même temps, il est impossible de garantir charge complète batterie, car lorsque le courant maximum est atteint, un arrêt se produit, alors qu'il est nécessaire de maintenir le processus pendant plusieurs heures supplémentaires. En conséquence, le niveau de charge est constamment compris entre 60 et 70 %, ce qui affecte l'état des plaques et réduit la durée de vie de la batterie.

En fait, appeler ce module un contrôleur ne peut être qu'exagéré - dans la pratique, ils sont plutôt appelés disjoncteurs et ne sont pratiquement pas utilisés aujourd'hui.

PWM (PWM)

Une solution au problème de charge incomplète peut être obtenue en choisissant des unités de contrôle de nouvelle génération qui utilisent le principe de modulation de largeur d'impulsion (PWM) du courant d'alimentation.

Le principe de son fonctionnement repose sur la réduction du courant nominal de charge lorsque la tension de crête est atteinte. Cela vous permet d'atteindre un niveau de charge de 100 %, tout en augmentant l'efficacité globale de 20 à 30 %. Certains modèles vous permettent d'ajuster la tension du courant entrant en fonction de la température extérieure. Ils empêchent la surchauffe de la batterie, augmentent la capacité d'accepter une charge et effectuent une régulation autonome du processus.

Un schéma approximatif du fonctionnement PWM ressemble à ceci :

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MPPT

Le type de dispositif de régulation de charge de batterie solaire le plus avancé disponible sur le marché aujourd’hui est le MPPT. Il permet d'augmenter l'efficacité de la production d'électricité et sa quantité à partir du même bloc de panneaux solaires. Le principe de fonctionnement de tout module mppt est basé sur le suivi de ce que l'on appelle le « point de puissance maximale ».

Tout régulateur mppt surveille en permanence les paramètres de courant et de tension, sur la base desquels l'unité analytique à microprocesseur calcule leur rapport le plus optimal pour la production pleine puissance. Le processeur, lors du choix des valeurs nominales de courant et de tension, prend également en compte l'étape du processus de charge.

Lors de l'utilisation de contrôleurs mppt, il devient possible de supprimer davantage de tension des panneaux solaires, qui est ensuite transformée en tension optimale pour charger la batterie (en règle générale, elle diffère de la tension d'alimentation indiquée sur la plaque signalétique). L'efficacité globale du système solaire par rapport aux contrôleurs PWM augmente de 15 à 35 %. Dans le même temps, la technologie MPRT vous permet de travailler même lorsque l'éclairage du panneau est réduit de 40 %.

Les avantages des modules MPPT peuvent être affichés dans le schéma suivant :

Possibilité de créer haute tensionà la sortie mppt du contrôleur vous permet d'utiliser des fils de section plus petite et d'augmenter la distance entre le bloc lui-même et les panneaux solaires.

Types hybrides pour parcs éoliens

En Scandinavie, en Allemagne, en Espagne et aux États-Unis, les éoliennes couvrent une bonne partie des besoins totaux en électricité de l'État. Ils contiennent également de l'espace pour une unité telle qu'un contrôleur de charge.

Et si l'ES est combiné (panneaux solaires et éoliennes), on utilise le module dit hybride.

Il peut également fonctionner sur le principe PWM ou MPPT. La principale différence entre un contrôleur hybride réside dans l’utilisation de caractéristiques courant-tension légèrement différentes. Cela se produit parce que les éoliennes connaissent de fortes augmentations de production et de consommation d’énergie, et les batteries, à leur tour, sont considérablement surchargées. Le contrôleur évacue l'excès d'énergie sur le côté (par exemple, pour bloquer les éléments chauffants).

Autoproduction

Si une personne a des connaissances dans le domaine de l'électronique et de l'électrotechnique, vous pouvez essayer d'assembler de vos propres mains un circuit de contrôleur pour des panneaux solaires et une éolienne. Une telle unité sera bien inférieure en fonctionnalité et en efficacité aux modèles industriels en série, mais dans les réseaux de faible puissance, elle peut être tout à fait suffisante.

Un module de contrôle fait maison doit répondre aux conditions de base :

• 1,2P ≤ I × U. Cette équation utilise les désignations de la puissance totale de toutes les sources (P), le courant de sortie du contrôleur (I), la tension dans le système avec une batterie complètement déchargée (U) ;
• Maximum tension d'entrée Le contrôleur doit correspondre à la tension totale des batteries sans charge.

La plupart circuit simple un tel module ressemblera à ceci :

L'appareil, assemblé par vos soins, fonctionne avec les caractéristiques suivantes :

• Tension de charge – 13,8 V (peut varier en fonction du courant nominal) ;
• Tension d'arrêt – 11 V (configurable) ;
• Tension d'allumage – 12,5 V ;
• La chute de tension aux bornes des touches est de 20 mV pour une valeur de courant de 0,5 A.

Les contrôleurs de charge de type PWM ou MPRT font partie intégrante de tout système solaire ou système hybride basé sur des générateurs solaires et éoliens. Ils assurent une charge normale de la batterie, augmentent l'efficacité et préviennent une usure prématurée, et peuvent également être assemblés de vos propres mains.