Descripción general del controlador de carga solar

El controlador de carga solar es un componente clave en toda instalación solar. El controlador de carga en el dispositivo solar se encuentra entre la fuente de energía (panel solar) y el almacenamiento (batería). La función principal del controlador de carga es proteger su batería de sobrecorriente y sobretensión. Protegen los componentes de almacenamiento de su batería y aseguran que todo funcione de manera eficiente y segura durante todo el ciclo de vida de su sistema.

El controlador de carga evita que la batería se sobrecargue. Limita la cantidad de carga y la velocidad de carga de la batería. Si la energía almacenada es inferior al 50 % de la capacidad y la batería se carga al nivel de voltaje correcto, también evitarán que la batería se agote apagando el sistema. Ayuda a mantener la vida útil y la salud de la batería.

✈ ¿Cómo funciona el controlador de carga solar?

En la mayoría de los controladores de carga, la corriente de carga pasa a través del semiconductor. El semiconductor es como una válvula para controlar la corriente. El controlador de carga también puede evitar que la batería se sobrecargue al reducir el flujo de energía a la batería después de que la batería alcanza un cierto voltaje. La sobrecarga de la batería causará un gran daño a la batería misma, por lo que el controlador de carga es particularmente importante.

✈ El controlador de carga también proporciona otras funciones importantes, incluida la protección contra sobrecargas, la desconexión por bajo voltaje y el bloqueo de corriente inversa.

* Protección contra sobrecarga: el controlador de carga proporciona una importante función de protección contra sobrecarga. Si la corriente que fluye hacia la batería es mucho más alta que la corriente que puede manejar el circuito, su sistema puede estar sobrecargado. Puede causar sobrecalentamiento e incluso fuego. El voltaje excesivo también puede ejercer presión sobre su carga (luces, electrodomésticos, etc.) o hacer que su inversor se apague. El controlador de carga puede evitar que ocurran estas sobrecargas.

* Desconexión por bajo voltaje: cuando el voltaje es inferior al umbral definido, esto desconectará automáticamente la carga no crítica de la batería. Se volverá a conectar automáticamente a la batería cuando se cargue. Esto evitará una descarga excesiva.

* Evita la corriente inversa: el panel solar bombea corriente a través de la batería en una dirección. Por la noche, el panel puede pasar naturalmente algo de corriente en la dirección opuesta. Hará que la batería se descargue ligeramente. El controlador de carga evita que esto suceda actuando como una válvula.

Los siguientes factores deben tenerse en cuenta al comprar un controlador de carga:

• su presupuesto
• El ciclo de vida de la tecnología.
• El clima en el que se instala el sistema: algunos controladores de carga funcionan mejor en climas más fríos.
• ¿Cuántos paneles solares tiene y qué tan altas son sus necesidades de energía?
• El tamaño, número y tipo de baterías que usa en el sistema

✈ Diferentes tipos de controladores de carga solar

Hay dos tipos principales de controladores de carga a considerar: controladores de carga de modulación de ancho de pulso (PWM) baratos pero menos eficientes y controladores de carga de seguimiento de punto de máxima potencia (MPPT) eficientes. Ambas tecnologías se utilizan mucho para proteger las baterías y suelen tener una vida útil de unos 15 años, aunque esto puede variar de un producto a otro.

✔ Controlador de carga de modulación de ancho de pulso: más adecuado para esos sistemas de pequeña escala

Mejor para: esos sistemas más pequeños (automóviles, vehículos recreativos, casas pequeñas), aquellos que viven en climas cálidos. Los controladores de carga de modulación de ancho de pulso existen desde hace mucho tiempo y son más simples y económicos que los controladores MPPT. El controlador PWM ajusta la energía que fluye hacia la batería reduciendo gradualmente la corriente, lo que se denomina "modulación de ancho de pulso". En comparación con proporcionar una salida estable, el controlador de carga de modulación de ancho de pulso proporciona una serie de pulsos de carga cortos a la batería.

Cuando la batería esté completamente cargada, el controlador de carga PWM continuará proporcionando una pequeña cantidad de energía para mantener la batería completamente cargada. Este tipo de regulación en dos etapas es muy adecuado para sistemas que rara vez utilizan energía. El controlador PWM es más adecuado para aplicaciones a pequeña escala porque el sistema de paneles solares y la batería deben tener voltajes coincidentes. La corriente se extrae del panel cuando está justo por encima del voltaje de la batería.

Muchos controladores de carga PWM tienen una variedad de funciones adicionales. El controlador de carga se puede utilizar con baterías o paquetes de baterías de 12 V o 24 V y está equipado con funciones de autodiagnóstico y protección electrónica para evitar daños causados ​​por errores de instalación o fallas del sistema.

ventaja:

• Más barato que el controlador MPPT
• Lo mejor para sistemas pequeños donde la eficiencia no es tan importante
• Mejor para clima cálido y soleado.
• Dado que hay menos componentes que puedan dañarse, la vida útil suele ser más larga
• Mejor rendimiento cuando la batería está casi completamente cargada

defecto:

• Menor eficiencia que el controlador MPPT
• Debido a que los paneles solares y las baterías deben tener un voltaje que coincida con estos controladores, no son adecuados para sistemas grandes y complejos.

✔ Controlador de seguimiento del punto de máxima potencia: el mejor para aquellos que quieren ser eficientes

Ideal para: personas con sistemas más grandes (chozas, casas, cabañas) y personas que viven en climas fríos

El controlador de carga de seguimiento del punto de máxima potencia puede usar efectivamente toda la potencia del panel solar para cargar la batería. Al usar controladores MPPT, la corriente fluirá desde el panel solar al voltaje máximo de suministro de energía. Pero también limitarán su salida para garantizar que la batería no se sobrecargue. El controlador de carga MPPT monitoreará y ajustará su entrada para regular la corriente del sistema solar. Como resultado, la potencia de salida total aumentará y puede esperar una calificación de eficiencia del 90% o superior.

Por ejemplo, si el clima se vuelve nublado, su controlador de carga MPPT reducirá la corriente consumida. Puede mantener el voltaje ideal en la salida del panel. Cuando el clima esté despejado nuevamente, el controlador MPPT permitirá más corriente de los paneles solares.

ventaja:

• Eficiente
• Más adecuado para sistemas grandes donde la producción de energía adicional es valiosa
• Mejor desempeño en ambientes fríos y nublados
• Adecuado para situaciones en las que el voltaje del conjunto de celdas solares es más alto que el voltaje de la batería
• Mejor rendimiento cuando la batería está en un estado bajo

defecto:

• Más caro que el controlador PWM
• Debido a la gran cantidad de componentes, la vida útil suele ser más corta