Controladores o reguladores de carga solares

El control del flujo de energía se realiza mediante el control de los parámetros de Intensidad de la corriente (Ampers) y Voltaje (Voltios) al que se inyecta en la batería. Depende del estado de carga del banco de baterías y de la energía generada por el modulo fotovoltaico.

El regulador de carga solar controla constantemente el estado de carga de las baterías para hacer el llenado óptimo y así alargar su vida útil. Un controlador de carga, regulador de carga o regulador de la batería, limita la velocidad a la que la corriente eléctrica se suma o se extrae de las baterías eléctricas. Un regulador de carga solar se coloca entre el modulo fotovoltaico y el banco de baterías y básicamente se encarga de controlar el flujo de energía que circula entre ambos equipos.

En la práctica real el inversor solar siempre se conecta a la salida de las baterías, no así al regulador, siendo el inversor el encargado de controlar que no se descarguen en exceso y el regulador solo controla la carga de las baterías. En teoría, el regulador o controlador de carga podría trabajar en dos zonas diferentes, en la zona de carga, siendo su misión garantizar la carga suficiente de la batería evitando sobrecargas, y en la zona de descarga, asegurando el suministro eléctrico diario suficiente y evitando descargas más allá de la profundidad de descarga de la batería.

El regulador de carga es una pieza clave en nuestra instalación solar y hay mucha confusión a la hora de escoger y comprar un regulador solar: saber si necesitamos un regulador MPPT o si con uno del tipo PMW es suficiente suele ser una duda muy común.

Según como se efectúe la regulación de la carga de la batería los reguladores se clasifican:

Reguladores MPPT o maximizador: La sigla MPPT (Maximum Power Point Tracking ) significa: seguidor del punto de potencia máxima. El “punto” al que se hace mención es el que corresponde a los valores óptimos para el voltaje y corriente de salida que proporcionan la máxima potencia de salida. Son más costosos, pero consiguen un aumento de la producción energética de un 30% respecto a los PWM. Este tipo de regulador solar debe ser usado principalmente en instalaciones solares con paneles de 24V y 60 células, cuyas potencias son de 230W, 250W o superiores, y su función será aumentar el bajo voltaje que ofrecen este tipo de paneles para que sean compatibles con las instalaciones fotovoltaicas aislada.  

Reguladores PWM o convencional: También llamados Todo o Nada. Fueron los primeros reguladores de carga que aparecieron en el mercado y realizaban el control de carga de la batería según un sistema “todo-nada” mediante la conmutación de elementos electromecánicos (relés), y se les podría denominar reguladores de una etapa.

En cuanto a los inconvenientes, encontramos que el voltaje nominal debe ser el mismo que el del banco de baterías, y no encontramos reguladores únicos por encima de los 60 A para corriente continua. Estos controladores tienen una capacidad limitada para el crecimiento del sistema.

¿Por qué debe controlarse la tensión en las baterías?

 Por un lado, se pierde una pequeña parte de la energía máxima teórica que puede dar el panel fotovoltaico (10%), que se obtendría si trabajara a tensiones un poco más altas que las que impone la batería. Por otra parte, cuando la batería llegue a su estado de plena carga, no llegará a su potencial máximo que puede dar teóricamente el panel solar, y éste seguirá intentando inyectar energía a los terminales de la batería, lo que producirá una sobrecarga que perjudicará la batería que la puede dañar.

Se puede solucionar este último inconvenientemente, de forma manual: desconectando la batería cuando se detecta plena carga, pero obviamente no es el método más fiable ni práctico.

Protección contra sobrecargas del acumulador (corte por alta): esta es la función básica del regulador. Evita que la batería se caliente, que se pierda agua del electrolito y que las placas se oxiden.