Qu’est ce qu'un régulateur de type MPPT?

Un MPPT, en anglais Maximum Power Point Tracking est un principe permettant de suivre, comme son nom l'indique, le point de puissance maximale d'un générateur électrique non linéaire. Les systèmes MPPT sont généralement associés avec les générateurs photovoltaïques ou encore avec les générateurs éoliens. Il ne permet pas de recharger la batterie au-delà de 100%, mais il peut la recharger beaucoup plus vite en optimisant les caractéristiques de tension et de courant du module et de la batterie. En effet, pour diverses raisons liées à la température, aux chutes de tensions dans les câbles électriques,...

Les modules photovoltaiques sont toujours conçus avec une tension supérieure à ce qui serait nécessaire. Autrement dit, un module sensé produire du 12V produira en réalité 17V voir plus. De même, la tension d'une batterie n'est pas constante. Elle oscille entre 11,4V quand la batterie est déchargée, et monte à 13,2V une fois rechargée. La tension des deux appareils n'est jamais identique, et c'est la batterie qui impose la sienne au reste du système. Quand elle déchargée, le module est donc « obligé » de produire 11,4V et dans tous les cas, il ne dépassera pas 13,2V. Malheureusement, pour qu'un module de 100Wc produise 100W, la tension du courant qu'il produit doit être de 17V.

Prenons pour exemple un module photovoltaïque 12V 100W VICTRON Blue Solar dont la fiche technique nous indique que le courant de service est de 5.56 A avec une tension de 18  Volts. Pour vérifier la puissance du module, il suffit de multiplier la tension par le courant : 5,56A x 18 V = 100,08W. Le module va recharger une batterie dont la tension ne dépassera pas 13,2V. Étant donné que leur tension doivent être identique, le module va réduire sa tension de fonctionnement, ce qui va réduire également sa puissance ; 5,56A x 13,2V = 73,39W. Il y a donc une différence de 26.61W entre la réalité et les données du constructeur.

Un régulateur conventionnel se contente de connecter directement le module à la batterie, sans se soucier des pertes dues à la différence de tension. En revanche, le régulateur MPPT va transformer les caractéristiques du courant pour que le module puisse produire un maximum de puissance, tout en respectant les contraintes de la batterie. C’est en quelque sorte un convertisseur qui va absorber le maximum du module (c'est à dire 100W avec 18V) et qui fournira en sortie la même puissance mais sous une tension réduite et un courant plus élevé. Il va « convertir » la tension en intensité afin de maintenir le maximum de puissance.

Dans notre exemple précédent, le régulateur MPPT va donc absorber les 100W du module avec une tension de 18V mais il va la réduire pour que le courant de sortie ne soit plus qu'à 13,2V. En contrepartie, l'intensité va passée de 5,56 à 7,57A afin que l'on ait toujours nos 100W (7,57A x 13,2V = 100W). Si la batterie est déchargée, le courant augmentera même jusqu'à 8,77A (8,77A x 11,4V = 100W). En conclusion, même si le régulateur MPPT ne permet pas d'obtenir les 100W car son rendement est d'environ 95%, il permet malgré tout d'augmenter la vitesse de la recharge d'environ 30%, dans n'importe quelle condition climatique.

Le régulateur MPPT coûte en général beaucoup plus cher qu'un régulateur standard. C'est pour cette raison que son utilisation n'est pas généralisée, et qu'il n'est pas recommandé pour les petites installations (les pertes ne sont pas assez importantes).