Un contrôleur de charge solaire est essentiel pour charger les batteries efficacement et en toute sécurité. Un panneau solaire connecté directement à la batterie peut continuer à se charger jusqu’à ce qu’un dommage interne se produise.
Il n’est pas très utile de comprendre l’électronique à l’intérieur d’un contrôleur, mais il est important de comprendre comment et pourquoi ils sont connectés électriquement, et d’avoir une certaine compréhension des différents types.
Un contrôleur de charge solaire fonctionne en régulant la tension et le flux de courant des panneaux solaires vers une batterie. Il détecte et surveille la tension de la batterie, réduisant le courant lorsque la batterie est complètement chargée. Le contrôleur maintient une charge d’entretien pour garder la batterie prête à l’emploi.
Comment connecter un contrôleur de charge solaire à une batterie ?
La plupart des batteries pour le fonctionnement automobile et marin ont une tension aux bornes d’environ 12 volts.
Les deux grands groupes de batteries d’usage courant sont au plomb sous diverses formes et à base de lithium. Différents types de batteries nécessitent des caractéristiques de charge différentes.
Quel que soit le type de batterie que vous possédez, les connexions de base sont les mêmes. Les panneaux solaires se connectent aux bornes positives et négatives du contrôleur, la sortie se connecte aux bornes de la batterie et une charge peut ou non être également connectée en parallèle avec la batterie.
Certains contrôleurs de charge solaire ont également des sorties USB supplémentaires et peut-être un ensemble séparé de bornes pour une charge de sortie CC. Cependant, il s’agit normalement d’une petite capacité, pour une lampe par exemple.
Comment charger différents types de batterie ?
Il n’y a pas si longtemps, le seul type de batterie pour la plupart des applications était de type plomb-acide lourd avec des électrodes immergées dans de l’acide liquide.
À l’ère des véhicules électriques, il y a eu d’énormes changements dans la technologie de stockage d’énergie – la densité de la capacité de stockage est désormais essentielle.
Heureusement pour nous, les contrôleurs de charge solaires modernes ont soit des réglages de commutateur, soit un menu numérique pour régler le type de batterie.
Types de contrôleurs de charge solaire et conseils de connexion
Bien que relativement sophistiqués, les chargeurs solaires ne sont pas tous identiques. Les deux principaux types sont appelés PWM (Pulse Width Modulation) et MPPT (Maximum Power Point Tracking).
Le PWM est le type le plus simple et le moins cher, bien que les modèles à plus haute puissance puissent être coûteux.
Comment fonctionne un contrôleur de charge solaire PWM ?
Les tensions des panneaux solaires sont généralement plus élevées que les tensions de la batterie, ce qui est bien si la batterie a besoin de beaucoup de recharge, mais pas si bien que ça si elle approche de la pleine charge.
Le contrôleur de charge solaire PWM surveille la tension de la batterie et décide de la quantité de courant qu’il peut y alimenter en toute sécurité.
Le circuit découpe ensuite la tension en impulsions de même tension. Si les impulsions sont longues, alors la tension moyenne est plus élevée ainsi que le courant de charge.
Si les impulsions sont plus courtes, la tension et le courant de charge sont plus faibles.
Les impulsions sont longues au début d’un cycle de charge lorsque plus de courant de charge est nécessaire pour une charge plus rapide et plus courte vers la fin de la charge.
Comment fonctionne un contrôleur de charge solaire MPPT ?
Le point de puissance maximale d’un panneau solaire est la tension à laquelle il peut produire la puissance de charge maximale des batteries.
Le contrôleur compare la tension de la batterie avec le panneau solaire et convertit la tension du panneau en la valeur qui maximise le courant dans la batterie.
De cette façon, la tension croissante limite le courant de charge à sa valeur la plus efficace à un moment donné.
Les contrôleurs de charge solaire MMPT sont plus chers mais beaucoup plus efficaces que les modèles PWM moins chers.
Ils produisent plus d’énergie à partir des panneaux solaires par temps nuageux, par exemple, ou pendant la saison hivernale. C’est parce qu’ils extraient le maximum de puissance possible dans les conditions qui prévalent.
Pour un grand système domestique de bricolage utilisant des panneaux solaires de 400 watts, où il y a beaucoup d’espace pour monter un panneau supplémentaire ou deux, cela ne vaut peut-être pas la peine de payer un supplément pour un contrôleur MPPT.
Les panneaux solaires deviennent moins chers chaque année et d’autres innovations suivront à coup sûr.
Si l’espace de montage est limité, comme lors de la construction d’un kayak ou d’un canoë solaire DIY, MPPT peut faire une grande différence car ils sont entre 20% et 30% plus efficaces que PWM.
Conseils pour le contrôleur de charge solaire
Connectez toujours les batteries avant les panneaux solaires – cela fournit une tension de référence
Gardez le contrôleur de charge solaire bien ventilé
Achetez la meilleure qualité que vous pouvez vous permettre – les produits très bon marché peuvent griller vos batteries !
Achetez un contrôleur de charge solaire avec 50 % de capacité en plus que ce dont vous avez besoin – le tout pour l’expansion
Assurez-vous qu’il s’agit d’un type intelligent qui détecte les tensions du panneau et de la batterie
Des points à retenir
Avoir un contrôleur de charge pas strictement nécessaire. La charge principale doit être connectée aux bornes de la batterie afin que le chargeur les alimente toutes les deux. Les bornes de sortie de charge CC auxiliaire sont fournies pour connecter des éclairages locaux, par exemple, ou d’autres petites charges CC.
Pour la plupart des applications, vous avez besoin d’un contrôleur de charge solaire pour limiter la tension et le courant de la batterie afin qu’elle ne se surcharge pas. Dans certaines circonstances, un panneau solaire de faible puissance peut être utilisé en toute sécurité si sa sortie de courant maximale est inférieure au courant de charge d’entretien normal de la batterie.