Les contrôleurs ou régulateurs de charge protègent les batteries composant les systèmes d'alimentation électrique contre les surcharges. Deux différentes méthodes de contrôle de charge sont généralement utilisées: les types Séries et Shunt, bien que les deux méthodes utilisent le niveau de tension des batteries pour déterminer quand réduire la charge ou alors arrêter complètement la charge des batteries.
Contrairement à certains générateurs, les modules solaires peuvent être court-circuités ou peuvent voir leur circuit s'ouvrir sans dommage. Avec les régulateurs de type Séries le courant de charge des batteries est occasionnellement coupé par l'ouverture d'un circuit entre les modules solaires et les batteries; avec les régulateurs de type Shunt, le courant de charge des batteries est dévié vers une résistance et un court-circuit est effectué au niveau des modules solaires. De façon générale, nous ne recommandons pas l'utilisation des régulateurs de type Shunt dans nos systèmes photovoltaïques puisque toute couverture partielle des modules solaires peut entraîner une surchauffe, même si des diodes de dérivation sont utilisées.
| Régulateurs de type Séries |
Dépendamment de la taille du champ photovoltaïque, un régulateur simple ou à relais multiples peut être utilisé. Ces régulateurs ouvrent simplement un ou plusieurs relais selon la tension des batteries, afin de réduire la charge, ou de l'arrêter complètement. Les régulateurs contrôlent aussi les courants de l'ordre de 40 à 50 ampères provenant des modules solaires. L'ouverture et la fermeture de ces relais sont fonctions des seuils de tensions maximum et minimum prédéterminés. Pour des régulateurs à relais multiples, un relais peut rester fermé pour maintenir une charge complète, en alimentant les batteries via un circuit de puissance ou un circuit électronique linéaire.
Pour les systèmes dont les courants de sortie excèdent 50 A , les régulateurs doivent comporter plus d'un relais (au mercure de préférence), branché à un ensemble ou des régulateurs individuels, offrant l'avantage d'un système parallèle opérant indépendamment, avec une bonne fiabilité.
| Modules à auto-régulation |
Certains modules solaires peuvent fonctionner sans régulateur de charge, utilisant simplement une diode anti-retour pour empêcher le courant de circuler dans le sens inverse sous les conditions suivantes:
- Le courant de charge des batteries est égal au courant produit par les modules solaires;
- La température est relativement constante;
- Les batteries ont une capacité au moins 30 fois plus grande que le courant de court-circuit pouvant être délivré les modules solaires;
- La tension ouverte des modules est de l'ordre de 18.0 V maximum;
- Une diode anti-retour de capacité suffisante empêche le courant inverse de retourner vers le module solaire.
| Choix du régulateur de charge |
Trois facteurs sont importants dans le choix d'un régulateur de charge: il s'agit de la tension du système, la température d'opération et le courant maximal. Concernant le courant, il faut additionner tous les courants court-circuits fournis par les modules solaires et multiplier par 1.30. Exemple: si on a un panneau solaire qui fournit 4.8 A en court-circuit, il suffit de multiplier 4.8 A par 1.30, ce qui est égal à 6.24 A . Dans ce cas le régulateur doit être en mesure de supporter 6.24 A.
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