Controladores de carga

Regulador PWM

Para que nuestro sistema autónomo nos brinde energía eléctrica en cualquier momento, necesita un sistema de almacenamiento de energía que acumule energía eléctrica sobrante producida durante el día para devolverla en los momentos de nula o baja radiación solar.  El sistema de baterías es quien se encarga de esta función, por lo que se cargará y descargará periódicamente, es aquí donde entra el regulador de carga, ya que controla este proceso de carga y descarga. Este dispositivo, a pesar de su sencillez y su bajo costo (en comparación con el resto del sistema fotovoltaico) es fundamental para proteger la vida útil de nuestros acumuladores y mejorar el funcionamiento del sistema fotovoltaico. La principal función del regulador o controlador de carga es proteger al sistema de almacenamiento de energía contra:

  • Sobrecarga o descarga profunda, si se da el caso de que la batería este cargada al 100% el regulador la desconectara evitando sobrecargas por el contrario, si su nivel de carga se encuentra por debajo de cierto, límite se desconecta de la red de consumo y se deja de utilizar evitando que está se descargue por un punto inferior de la profundidad de descarga máxima.
  • Evita la descarga nocturna de nuestros acumuladores sobre el generador fotovoltaico, el regulador detecta la oscuridad y desconecta la entrada para prevenir que la circulación de corriente de las baterías se dirija a los módulos.

Tipos de reguladores de carga

  • PWM
  • MPPT

El funcionamiento de los reguladores PWM se basa en diodos, el módulo fotovoltaico se encuentra conectado a la batería y el regulador PWM actúa como si se fuera abriendo y cerrando en función de la tensión que hay en la batería, por ejemplo, si la batería está cargada, el interruptor estará cerrado, por el contrario, si la batería se está cargando el interruptor se abrirá. Al controlar el flujo de la corriente eléctrica hacia la batería se le protege de sobre descargas excedidas.

El regulador MPPT se caracteriza por utilizar toda la potencia de los módulos solares independientemente de las diferencias de voltaje que existan entre el módulo y la batería, de este modo, tal y como indica su nombre siempre permanece la tensión en su punto óptimo.

Regulador MPPT

Para comprender su funcionamiento pensemos en un regulador tradicional, cuando esté se encuentra cargando una batería descargada cierra el circuito que conecta dos módulos con la batería, esto se traduce en que los módulos fotovoltaicos se ven obligados a trabajar a la misma tensión que la de las baterías, la cual no suele coincidir con la tensión nominal del módulo, por el contrario, el regulador de carga MPPT se encarga de calcular constantemente la tensión a la que la placa solar puede producir la máxima potencia para unas condiciones específicas. Al no depender de la tensión de las baterías solares, los reguladores MPPT se encuentran siempre en este punto óptimo, de este modo, el regulador de Máxima potencia permite que los módulos fotovoltaicos tengan hasta un 30% más de rendimiento que los reguladores PWM.

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