Meilleur contrôleur solaire MPPT ou PWM pour le camping-car

16 décembre 2022 par Mark Allinson Laisser un commentaire

Les contrôleurs de charge PWM et MPPT sont tous deux des appareils largement utilisés pour charger les batteries en utilisant l'énergie produite par les panneaux solaires des camping-cars et des bateaux et, bien sûr, dans les installations fixes.

Le contrôleur PWM est un interrupteur reliant les panneaux solaires à votre batterie de service. Ce dispositif permet de réduire considérablement la tension des réunions jusqu'à atteindre celle du parc de batteries.

Le contrôleur MPPT, en revanche, est plus sophistiqué (et plus cher) : il régule sa tension d'entrée pour récolter le maximum d'énergie possible des panneaux solaires.

Ensuite, il transforme cette puissance pour répondre aux besoins en tension de la batterie. MPPT découple la tension des panneaux de celle de la batterie afin qu'il puisse y avoir une batterie de 12 volts et des panneaux connectés en série pour produire 36 volts.

Tous acceptent généralement que le contrôleur MPPT surpasse ceux de type PWM dans les climats froids et tempérés. En revanche, les deux contrôleurs affichent les mêmes performances dans les climats subtropicaux et tropicaux.

Dans cet article, nous décrirons cependant en détail l'effet de la température, un paramètre qui, en ce qui concerne l'utilisation en camping-car, devient fondamental pour déterminer ce qu'il est préférable de faire lorsqu'on envisage d'acheter un de ces appareils.

Prenons comme exemple un simple panneau solaire de 100W comportant 36 cellules monocristallines. Ce panneau classique est installé sur de nombreux camping-cars du quotidien. Supposons que nous soyons dans une situation où la température extérieure est de 25°C et le rayonnement solaire est égal à 1000 W/m² (voir note ci-dessous).

La puissance nominale maximale de notre panneau de référence a une tension de point de puissance maximale de 18 volts et un courant de 5,56 ampères (18 V x 5,56 A = 100 W), donc pour tirer le meilleur parti de ce panneau solaire, un contrôleur de charge doit être choisi. peut exploiter le point de puissance maximal, ce que fait un appareil MPPT.

La tension d'entrée d'un contrôleur PWM est, en principe, égale à la tension de la batterie. Connecté à sa sortie (plus les pertes de tension dans le câblage et le contrôleur) qui dans le cas des camping-cars est généralement de 12 Volts.

Se retrouvant donc dans les conditions précisées ci-dessus, le panneau solaire, vous l’aurez compris, n’est pas utilisé au point de sa puissance maximale.

Grâce à son microprocesseur et à son logiciel sophistiqué, le contrôleur MPPT détectera alors le point de puissance maximale et, dans l'exemple ci-dessus, pourra régler la tension de sortie du panneau solaire à 18 V puis en tirer 5,56 A. Que se passe-t-il ensuite ?

Le contrôleur de charge MPPT est un transformateur DC-DC (courant continu) capable de transformer l'énergie d'une tension plus élevée en énergie à une tension plus basse.

La quantité d'énergie ne change pas (sauf une petite fuite dans le processus de transformation). Par conséquent si la tension de sortie est inférieure à la tension d’entrée, le courant de sortie sera supérieur au courant d’entrée de sorte que le produit P = V x I reste constant.

Lorsqu'une batterie de 12 volts est chargée, le régulateur MPPT règle la tension de sortie à un niveau plus élevé, par exemple 13 volts. Par conséquent, le courant de sortie sera calculé comme étant 100 W/13 V = 7,7 A.

Le régulateur PWM n'est pas un transformateur DC-DC. Le contrôleur PWM est un interrupteur reliant le panneau solaire à la batterie. La réunion et la batterie seront à peu près à la même tension lorsque l'interrupteur est fermé. En supposant que nous ayons affaire à une batterie à plat, la tension de charge initiale sera d'environ 13 V.

En considérant une perte de tension de 0,5V sur le câblage plus la perte intrinsèque du contrôleur, le panneau sera donc à 13,5V. La tension augmentera ensuite lentement à mesure que l’état de charge de la batterie augmente.

Lorsque la tension d'absorption est atteinte (voir courbe IUIU pour charger les batteries AGM), le contrôleur PWM commence à déconnecter et reconnecter le panneau pour éviter toute surcharge (d'où le nom : Contrôleur modulé en largeur d'impulsion).

Ces considérations faites, reprenons l'exemple et voyons qu'avec une tension de charge des batteries de 13 V et celle des panneaux à 13,5 V, on ne se retrouve pas à travailler au point de puissance maximale de la conférence mais seulement au moment où , la courbe courant-tension produit environ 6 ampères. Compte tenu de ce qui précède, nous obtiendrons un courant de charge de = 81 W, soit 19 % de moins que les 100 reçus avec le contrôleur MPPT.