Contrôleurs de charge solaire : qu'est-ce qu'ils sont, pourquoi vous en avez besoin et coût (2023)

Un contrôleur de charge solaire régule la tension et le courant lorsque vous utilisez des panneaux photovoltaïques pour charger une batterie. Sans cet appareil, vos batteries seraient endommagées par surcharge.

Les contrôleurs de charge ne sont requis que dans les systèmes solaires hors réseau. Ils ne sont pas nécessaires dans les systèmes connectés au réseau, car l'onduleur envoie automatiquement l'énergie excédentaire au réseau. Bien que le prix d'un contrôleur de charge solaire puisse varier d'environ 20 $ à 500 $, il est important de garder à l'esprit qu'un système hors réseau a un coût global plus élevé qu'un système lié au réseau. Les meilleures entreprises solaires vous indiqueront si vous en avez besoin et veilleront à ce que tout soit correctement configuré.

Si vous connectez une batterie directement aux panneaux solaires de votre maison, aucun dispositif ne contrôle le processus de charge. Dans ce cas, votre batterie sera très probablement endommagée par une tension et un courant excessifs. Un contrôleur de charge solaire ou régulateur solaire remplit trois fonctions importantes :

Un contrôleur de charge peut être décrit comme un chargeur de batterie intelligent, et cet appareil est très important lors du chargement d'une batterie avec des panneaux solaires. Leur tension et leur courant de sortie varient en fonction de la lumière du soleil, et les batteries ont besoin d'une entrée stable et contrôlée.

La fonction principale des contrôleurs de charge solaire est de réguler la charge de la batterie, mais ils peuvent également assurer une protection électrique en :

Les contrôleurs de charge solaire ne sont nécessaires que dans les systèmes hors réseau. La plupart des systèmes solaires domestiques sont connectés au réseau et aucun contrôleur de charge n’est nécessaire dans ce cas.

La configuration d'un système d'énergie solaire avec un parc de batteries change en fonction du type d'onduleur. Vous pouvez utiliser un onduleur hybride, qui se connecte simultanément aux panneaux solaires et aux batteries, ou vous pouvez avoir un onduleur solaire et un onduleur de batterie séparés. Dans les deux cas, l'onduleur dispose d'une fonction de contrôleur de charge intégrée et vous n'avez pas besoin d'un appareil séparé.

Les contrôleurs de charge solaire peuvent être classés en deux types principaux : les contrôleurs à modulation de largeur d'impulsion (PWM) et les contrôleurs de suivi du point de puissance maximale (MPPT).

Les contrôleurs de charge solaire PWM sont plus simples et plus abordables, mais aussi moins efficaces. Les contrôleurs PWM réduisent progressivement leur courant de sortie à mesure que la batterie se charge. Une fois que la batterie atteint 100 % de charge, le contrôleur peut la maintenir pleine en fournissant de petites quantités d’énergie sans surcharge.

Les contrôleurs de charge PWM sont conçus pour être utilisés avec des panneaux solaires qui correspondent à la tension de la batterie. Par exemple, si vous souhaitez charger une batterie 12 V, vous avez également besoin de modules photovoltaïques d'une puissance nominale de 12 volts.

Selon EnergySage, vous pouvez vous attendre à payer entre 15 $ et 125 $ pour un contrôleur de charge solaire PWM, dont le prix dépend de la puissance nominale et de l'ampérage. Les contrôleurs PWM ont un rendement typique inférieur à 80 %.

Avantages et inconvénients

Les contrôleurs de charge solaire MPPT sont également connus sous le nom de convertisseurs DC-DC intelligents et sont plus avancés que les contrôleurs PWM. Un contrôleur de charge MPPT peut associer un système de batterie à des panneaux solaires de tension plus élevée.

Selon EnergySage, vous pouvez vous attendre à payer entre 28 et 324 dollars pour un contrôleur de charge solaire MPPT. Les meilleurs contrôleurs MPPT peuvent atteindre une efficacité supérieure à 95 %.

À titre d’exemple rapide, supposons qu’un petit panneau solaire fonctionne à 36 volts et 10 ampères, fournissant 360 watts de puissance. En utilisant un contrôleur de charge PWM, vous ne pouvez pas utiliser cette puissance de sortie pour charger une batterie 12 V. Cependant, un contrôleur de charge MPPT peut abaisser la tension à 12 V tout en augmentant le courant à 40 ampères, ce qui rend la charge possible.

Avantages et inconvénients

+ Vous pouvez charger des batteries avec des panneaux solaires de tension plus élevée

+ Jusqu'à 20 % plus efficace que les contrôleurs de charge PWM

– Peut gérer efficacement des puissances plus élevées

– La technologie MPPT est plus chère

– L’installation est plus complexe

– Moins efficace dans les systèmes inférieurs à 170 W

Avant d’acheter un contrôleur de charge, vous devez vérifier attentivement ses spécifications techniques. S'il y a une inadéquation entre votre contrôleur de charge et vos panneaux solaires et batteries, votre système ne fonctionnera pas et vous pourriez même endommager des composants.