7 LE RÉGULATEUR SOLAIRE MPPT
Une nouvelle génération de régulateurs est apparue : les régulateurs solaires MPPT (pour Maximum Power Point Tracking, ce qui signifie recherche du point de puissance maximum). Cette nouvelle technologie permet de tirer les meilleures performances des panneaux solaires photovoltaïques , de 10% à 25% d'énergie en plus.
Un régulateur solaire MPPT a une fonction de balayage, qui parcourt la tension du panneau solaire toutes les deux heures pour trouver le point de sortie de puissance maximum : ainsi il peut adapter la tension délivrée par le panneau à celle que les batteries solaires peuvent absorber.
Ces régulateurs permettent non seulement d'augmenter la production d'énergie d'une installation photovoltaïque, mais en optimisant le charge des batteries, ils prolongent aussi significativement la durée de vie de ces batteries.
Le régulateur MPPT, plus cher que ces confrères PWM va pouvoir modifier la tension du module et fournir la tension nécessaire pour effectuer une charge à 100% des batteries.
7.1 Fonctionnement d'un régulateur MPPT
Un régulateur a MPPT a deux fonctions :
-Trouver la puissance optimale des panneaux afin de fournir le maximum d’énergie (ce que ne font pas les autres régulateurs qui sont généralement optimisés pour un seul point de fonctionnement en plein soleil)
-Adapter l’impédance entre panneaux et batteries dans le cas des installations d'autoconsommation tout en conservant l’énergie.
Exemple :
Avec un panneau solaire ayant pour caractéristique Vmpp= 30V et Impp=8.3A soit (250Wc) qu’on utilise pour charger un parc batterie de 24V :
Si on utilise un régulateur classique, le courant de charge sera de 8.3A, on récupère en gros 200W (8.3A x24V ), les 24V correspondent à la tension imposée par la batterie. On a ici 20% de pertes de puissance ( 200Wc/250Wc ).
Avec un MPPT, le régulateur va imposer un courant de charge proche de 10.5A, ce qui signifie qu’on va récupérer nos 250Wc de puissance solaire ( 10.5A x 24V ) ! Le régulateur MPPT a donc compensé la baisse de tension en augmentant le courant de charge.
Par ailleurs des batteries en 24V demandent une tension de charge d’absorption d 'environ 30V. (La tension du module peut varier et chuter avec l’augmentation de la T° extérieure). On peut se retrouver dans une configuration ou le panneau solaire ne peut pas attribuer la tension nécessaire à une bonne charge batteries. Si c’est le cas il y aura moins d’autonomie et une usure prématurée du parc de stockage. Pour éviter ce problème, on fera en sorte d’avoir toujours une tension module supérieure à la tension de charge max des batteries. Pour y arriver, on mettra 2 modules solaires en série pour obtenir 60V de tension sur la chaîne de panneau. Dans ce cas, il faudra donc veiller à installer un régulateur MPPTqui accepte cette tension d’entrée et qui soit aussi capable de compenser le décalage de tension .
De plus en plus de personnes souhaitent utiliser pour un site isolé ou de l'autoconsommation (systèmes avec des batteries ) des modules PV destinés à l’origine à l’injection réseau plus facile à trouver à des prix intéressants. Il est possible de constituer des champs PV aux tensions adéquates avec ces modules, en utilisant éventuellement des boîtiers spécifiques (voir chapitre câbles solaires)et surtout des régulateurs MPPT à large plage de tensions d’entrée.
Tous les régulateurs MPPT n'ont pas les même caractéristiques ce qui explique les différences de coûts entre les différents régulateurs du marché ; il faut donc bien étudier la fiche technique du régulateur MPPT.
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