Les régulateurs de charge solaire régulent l'énergie des batteries, en fonctionnant principalement en modes PWM et MPPT, chacun ayant des avantages spécifiques. Les régulateurs PWM sont simples et économiques, adaptés aux petites installations, tandis que les régulateurs MPPT optimisent la charge en suivant le point de puissance maximale pour une efficacité accrue. Le choix d'un régulateur doit considérer la tension et l'intensité maximale adaptées aux panneaux solaires.

1. Régulateurs
Introduction
Appelé aussi régulateur de charge ou contrôleur de
charge
régule le niveau d'énergie stockée par les batteries afin d' éviter les
surcharges ou les décharges trop profondes des batteries.
2 modes de fonctionnement électroniques sont les plus
répandus sur le marché :
PWM ou Pulse Wide Modulation
correspond aux modèles les plus courants et les plus économiques. Adapté aux
petites installations
MPPT ou Maximum Power Point Tracking,
permet d'obtenir une meilleure charge de la batterie (jusqu'à 30% de rendement en
plus selon certains fabricants)

2. Régulateurs
Rappel
Le hacheur, ou convertisseur continu – continu, qui met en œuvre un ou plusieurs
interrupteurs électroniques commandés, pour permettre de modifier la valeur de la
tension (moyenne) d'une source de tension continue avec un rendement élevé.
si la tension délivrée en sortie est inférieure à la tension appliquée en entrée, le
hacheur est dit dévolteur, abaisseur ou Buck
dans le cas contraire, il est dit survolteur (ou élévateur ou Boost)
Il existe aussi des hacheurs capables de travailler des deux manières (Boost - Buck)

3. Régulateurs
PWM
Les régulateurs de charge solaire PWM sont le type standard de
régulateur de charge disponible pour les acheteurs de panneaux
solaires. Ils sont plus simples que les régulateurs MPPT, et donc
généralement moins chers.
Les régulateurs PWM fonctionnent en réduisant lentement la
quantité d'énergie alimentant la batterie à mesure qu'elle
approche de sa capacité. Lorsque la batterie est pleine, les
régulateurs PWM maintiennent un état de "trickle", c'est-à-dire
qu'ils fournissent constamment une petite quantité d'énergie pour
maintenir la batterie à niveau
Avec un régulateur PWM, le système de panneaux solaires et la
batterie doivent avoir des tensions correspondantes
Dans les grands systèmes de panneaux solaires conçus pour
alimenter une maison par exemple la tension du panneau et celle
de la batterie ne sont généralement pas les mêmes. Par
conséquent, les régulateurs PWM sont plus adaptés aux petits
systèmes solaires de bricolage avec quelques panneaux à basse
tension et une petite batterie.

4. Régulateurs
MPPT
La technique de contrôle MPPT (Maximum Power Point Tracking) est
une méthode qui permet une utilisation efficace des panneaux
photovoltaïques. Cette méthode est une structure de contrôle qui capte
le point le plus élevé du panneau solaire. Ce point de puissance varie
en fonction de variables telles que le rayonnement, la température, la
pente du panneau PV et le vieillissement du panneau PV.
Lorsque l'ensemble du système PV (panneaux,
convertisseurs, etc.) fonctionne à ce point de puissance, il
fonctionne avec une efficacité maximale et reçoit une
puissance de sortie maximale du panneau PV.
Les régulateurs de charge solaire MPPT sont souvent basés sur des
convertisseurs BUCK , car la tension du générateur PV est
généralement supérieure à celle de la batterie.

5. Régulateurs
MPPT
Les principales fonctions
le suivi et l'extraction du point de puissance maximale
la conversion CC-CC efficace
la charge de la batterie qui peut être simple ou plus avancée
en tenant compte de la chimie de la batterie et de la charge optimale appropriée
ces systèmes mettent en œuvre des fonctions de sécurité et de protection de la batterie et
de la charge, telles que :
la protection contre la surcharge et la sous-charge de la batterie
la coupure de la charge en cas de surtension
le conditionnement de l'énergie et d'autres fonctions de sécurité.

6. Régulateurs
MPPT
Types des MPPT

7. Régulateurs
Types
Il y a encore 2 grandes familles de régulateurs de charge par rapport à leur canaux:
Avec deux connections,
une entrée pour le PV et une connexion pour la batterie
contrôle seulement la charge et empêche la surcharge de la batterie
la batterie n'est pas protégée d'une décharge profonde qui pourrait
l'endommager au cas ou on oublie d'éteindre un appareil ou une
lampe..
on est pas limité par la puissance du régulateur,

8. Régulateurs
Types
Avec trois connexions
une entrée pour le PV, un branchement pour la batterie et une sortie pour
l'utilisateur
sera éventuellement coupée pour éviter une décharge trop profonde de la
batterie
protège la batterie d'une décharge trop importante qui pourrait
l'endommager en coupant la sortie utilisateur quand la tension de la
batterie descend en dessous d'une valeur limite basse
brancher un appareil de grosse puissance (onduleur) directement sur la
batterie qui pourra consommer beaucoup plus sans risquer de détériorer le
régulateur
la puissance maximum utilisable sur la sortie utilisateur
sera celle du régulateur de charge
Ex : un régulateur de charge de 10A à trois connexions, autorise une puissance de 120W
maximum sur la sortie utilisateur. (10A x 12V = 120W)

9. Régulateurs
Fonctionnalités classiques
affichage du niveau de charge
affichage des incidents (surcharge, décharge profonde,
court-circuit)
protection contre la surcharge
protection contre la décharge profonde
protection contre les courts-circuits
protection des panneaux solaires photovoltaïques (contre
les retours de charges électriques)
protection thermique (sonde des batteries)

10. Régulateurs
Fonctions avancées
Compensation de la température ambiante pour mesurer la charge de la batterie
Écran d'information digital (à la place de leds de signalisation)
Connexion par fil ou à distance (WIFI par exemple) à un PC ou un réseau
informatique
Enregistrement pour analyse de données issues du régulateur
Possibilité de plusieurs modes de charges : charge rapide, état de veille, etc ...
Déclenchement automatique de sources d'énergie complémentaires aux panneaux
solaires photovoltaïques
limite, et peut même stopper, la charge de la batterie solaire par le module solaire quand
la batterie est complètement chargée
Ralentit la décharge par délestage de l'utilisation, et même l'arrêt total

11. Régulateurs
Critère de choix
Pour choisir votre régulateur solaire, il faut prendre en considération 2 éléments
principaux :
la tension entre les panneaux et les batteries: le régulateur doit pouvoir
accepter cette tension (en général 12V, 24V ou 48V).
l'intensité maximale du régulateur:
doit être supérieure à l'intensité de court circuit du ou des panneaux solaires auxquels
il est relié
•Cette donnée est indiquée sur la notice de chaque panneau. Il est recommandé de
prendre en plus une marge de sécurité de 10% à 20%