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Les régulateurs de charge solaire : fonctions, types de régulateur, caractéristiques et guide de choix

Régulateur solaire

Le régulateur de charge solaire est un composant indispensable d’un système solaire photovoltaïque autonome. Il est mis en place dans le système solaire entre les panneaux solaires et le parc à batterie.

Les fonctions du régulateur de charge :

Un régulateur de charge solaire remplit 2 fonctions :

  • Sa fonction principale est qu’il protège la batterie contre la surcharge ; il coupe le courant allant du panneau solaire vers la batterie quand la batterie est pleinement chargée; Il est donc limiteur de charge.
  • Sa deuxième fonction est qu’il protège la batterie contre la décharge profonde ; quand les utilisations sont branchées sur la sortie du régulateur de charge, il déconnecte les utilisations quand la batterie descend en dessous d’un seuil critique d’état de charge de la batterie; Il est donc limiteur de décharge.

Les différents types de régulateur de charge :

Il existe 3 groupes principaux de régulateurs de charge :

  • les régulateurs de charge shunt qui court-circuite le panneau solaire en fin de charge de la batterie.
  • les régulateurs de charge série qui intègrent un interrupteur entre le panneau solaire et la batterie pour l’arrêt de la charge. La majorité des régulateurs de charge à impulsions de largeurs variables (PWM, Pulse With Modulation) utilise cette technique.
  • les régulateurs à recherche de point de puissance maximum (MPPT, Maximum Power Point Tracker) qui utilisent un circuit électronique spécial permettant de toujours capter la puissance maximale produite par les panneaux solaires.

Les différentes caractéristiques des régulateurs solaires :

Il existe de nombreux régulateurs de charge disponible sur le marché qui ont des caractéristiques différentes :

  • l’affichage de l’état de charge de la batterie : certains régulateurs ne fournissent pas cette information; d’autres la fournissent sous forme de LED, d’autres sur un écran digital.
  • la compensation thermique : elle permet d’affiner les seuils de travail du régulateur de charge et améliore la durée de vie de la batterie.
  • les seuils de coupures ajustables : sur certains régulateurs, les seuils de coupure sont réglables soit par des petits interrupteurs (dip-switch), soit par des potentiomètres, soit par un réglage avec l’afficheur LCD ou à l’aide d’une commande à distance.
  • data logging : certains régulateurs de charge enregistrent les données du système; ces données sont ensuite lisible sur le régulateur ou sur ordinateur; cela permet de visualiser une erreur ou alarme sur le système solaire.

Comment choisir son régulateur de charge ?

Etant donné l’importance du régulateur de charge dans le système solaire, il est indispensable de choisir un régulateur solaire fiable.

  • le régulateur de charge doit être choisi en fonction du courant délivré par les panneaux solaires et de la tension du parc à batterie :
    • pour un régulateur PWM, le régulateur doit pouvoir fonctionner sur la tension du parc à batterie; le courant du régulateur doit être de minium 1.5 fois le courant de court-circuit des panneaux solaires;
    • pour un régulateur MPPT, le régulateur doit pouvoir fonctionner sur la tension du parc à batterie; la puissance des panneaux solaires doit être inférieure ou égale à la puissance acceptable par le régulateur de charge; les tensions Voc et Vmp des panneaux solaires doivent être inférieures aux tensions acceptables par le régulateur de charge;
    •  Merci de lire notre article sur l’utilisation des régulateurs PWM ou MPPT avec un panneau de 60 cellules pour plus d’informations.
  • il est important de tenir compte de la consommation interne du régulateur de charge; pour un régulateur ayant les mêmes caractéristiques, il est toujours préférables d’opter pour celui ayant une consommation la plus faible pour optimise le système solaire.
  • la précision des seuils et la possibilité de brancher une mesure séparée de la tension peut être un critère de choix.
  • les diverses protections électroniques : inversion de polarité, surtension, sur température etc.
  • l’indice de protection d’étanchéité du produit : il est à prendre en compte en fonction de l’environnement ou sera installé le régulateur de charge; un choix adapté prolongera la durée de vie du produit et donc du système.
  • la facilité de montage : les bornes de connexion doivent être facilement accessibles et permettent le câblage avec des sections suffisantes.
  • les garanties et certifications : le régulateur de charge est une électronique qui peut avoir ses faiblesses; les garanties appliquées ne sont pas les mêmes en fonction des fabricants.

 

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