Le régulateur de charge pour panneau solaire est un élément indispensable à une installation photovoltaïque. Ce petit boîtier électronique permet d’assurer le bon fonctionnement de votre batterie solaire et de prolonger sa durée de vie. Nous vous expliquons tout ce qu’il y a à savoir sur ce dispositif.
Qu’est-ce qu’un régulateur de charge pour panneau solaire ?
Le régulateur de charge pour panneau solaire est un appareil électronique qui permet de gérer la charge et la décharge des batteries de stockage reliées aux modules photovoltaïques. Il est généralement inclus dans les kits solaires en autoconsommation, mais peut aussi être acheté séparément.
Il existe deux façons de contrôler la charge de votre batterie solaire, grâce à la régulation MLI – Modulation de Largeur d’Impulsion :
- Le couplage direct (régulateur PWM – Pulse With Modulation).
- Le couplage par convertisseur DC/DC (régulateur MPPT – Maximum Power Point Tracking).
Le régulateur PWM
Le régulateur de panneau solaire 12 V ou 24 V PWM s’insère entre le champ photovoltaïque et la batterie. Il se compose d’un interrupteur électronique fonctionnant en MLI – Modulation de Largeur d’Impulsion – et d’une diode anti-retour.
Le courant circule en fonction de la tension de la batterie solaire. Quand elle est inférieure à la tension de limitation du régulateur, l’interrupteur reste fermé. La station se charge grâce au courant produit par l’ensoleillement. C’est ce qu’on appelle la phase “Bulk”.
En revanche, si elle atteint le seuil de régulation nominal, l’interrupteur est ouvert. Il se referme à période fixe afin de maintenir une certaine quantité de courant dans la batterie. Celle-ci est chargée, c’est la phase “Floating”.
Attention, le couplage direct PWM ne fonctionne qu’avec des petites installations photovoltaïques. Vous aurez besoin d’un régulateur de panneau solaire 12 V ou 24 V maximum.
Le régulateur MPPT
En ce qui concerne le contrôleur de charge solaire MPPT, il se compose d’un convertisseur à découpage DC/DC de haute efficacité. Celui-ci remplit trois fonctions :
- Il détecte la puissance maximale du champ photovoltaïque tant que la batterie n’est pas chargée.
- Il convertit le courant continu du régulateur à la batterie.
- Il régule la tension de sortie en fonction de la phase de charge : Bulk, Absorption, Floating.
Le convertisseur DC/DC est également utilisé en tant qu’abaisseur de tension. Autrement dit, la tension MPP du kit photovoltaïque doit toujours être plus élevée que celle de la batterie.
Ainsi, le régulateur de charge pour panneau solaire MPPT transfère en continu la puissance maximale des modules vers la station électrique portable, permettant une production d’énergie supérieure de 5 à 30 % par rapport à un modèle PWM.
Dans le tableau suivant, vous retrouvez un récapitulatif des caractéristiques liées aux deux modèles de contrôleur de charge solaire :
| Régulateur de charge pour panneau solaire PWM | Régulateur de charge pour panneau solaire MPPT |
| Couplage direct des modules avec la batterie | Convertisseur abaisseur de tension DC/DC |
| Tension nominale identique entre modules et batterie | Tension nominale supérieure des modules par rapport à la batterie |
| Optimisation de l’énergie quand la température des modules est élevée et que la batterie est presque chargée | Gain d’énergie maximal quand la température des modules est basse et que la batterie est peu chargée |
| Adapté aux petites installations solaires(<200 Wc) | Adapté aux grandes puissances(>200 Wc) |
| Modules photovoltaïques de 36 ou 72 cellules | Modules photovoltaïques quel que soit le nombre de cellules |
| Champ PV dimensionné en courant (basé sur le courant de charge de la batterie) | Champ PV dimensionné en puissance (basé sur le courant max de charge x la tension batterie) |
Comment choisir votre contrôleur de charge solaire ?
Quand vous achetez un générateur solaire, vous avez généralement tous les équipements nécessaires à son fonctionnement sous la main. Seulement parfois, il peut arriver que vous ayez besoin d’acheter votre régulateur de charge pour panneau solaire séparément.
Pour une utilisation fiable et durable, il est important de choisir votre régulateur de charge pour panneau solaire en fonction des températures observées dans votre région. L’appareil doit être capable de résister aux conditions météorologiques auxquelles il est soumis.
Le fonctionnement
Le rôle du contrôleur solaire est essentiel, car il impacte directement sur la durée de vie de votre batterie de stockage. Il doit donc être fiable et intégrer des fonctionnalités de sécurité :
- Système de charge intelligente en trois phases : Bulk, Absorption, Floating.
- Sonde de température.
- Dispositif de protection contre la foudre.
- Enregistrement des données.
- Commande à distance (via Bluetooth ou WiFi).
- Etc.
Le prix
Le prix d’un régulateur de charge pour panneau solaire varie selon le modèle, les fonctionnalités et la marque. Pour un contrôleur de charge solaire PWM, le prix se situe entre 25 € et 500 € TTC. En ce qui concerne le régulateur de charge pour panneau solaire MPPT, le coût d’achat varie entre 80 € et 1 200 € TTC.
Le type de panneaux solaires
Le dimensionnement de vos panneaux photovoltaïques est déterminant dans le choix de votre contrôleur de charge solaire. Selon la puissance de vos modules, vous devrez adapter le bon appareil pour un fonctionnement optimal.
Les dispositifs composés de 36 cellules ont une tension de 12 V et ceux qui renferment 72 cellules ont une tension de 24 V. Pour ce type d’installation, vous devrez donc opter pour un régulateur de panneau solaire 12 V ou 24 V, peu importe le modèle.
Cependant, gardez en mémoire qu’un appareil PWM nécessite une tension identique entre vos modules et votre batterie, tandis que pour un MPPT, la tension des panneaux doit être supérieure à celle de la station.
En ce qui concerne les panneaux photovoltaïques composés de 54, 60 ou plus de 72 cellules, seul un régulateur MPPT sera compatible, car la tension de vos modules ne pourra correspondre à une tension de batterie standard.
Le choix de votre contrôleur de charge dépend surtout de vos modules photovoltaïques et de votre station électrique portable. L’appareil doit être compatible avec les deux. Par exemple, un régulateur de panneau solaire 12 V ne conviendra que pour une installation de 12 V couplé à une batterie de même tension.
Quel régulateur pour panneau solaire de 250 W, 300 W et 400 W ?
Pour savoir quel régulateur pour panneau solaire de 250 W pourrait vous convenir, vous devez calculer la tension de votre installation photovoltaïque. Vous pouvez ensuite faire de même pour déterminer quel régulateur pour panneau solaire de 300 W choisir ou quel régulateur pour panneau solaire de 400 W conviendrait le mieux.
Panneau solaire de 250 W
Un module photovoltaïque de 250 W présente généralement une tension de 12 V ou de 24 V. Ce qui signifie que vous pouvez choisir n’importe quel régulateur pour panneau solaire de 250 W, que ce soit un appareil PWM ou MPPT.
Panneau solaire de 300 W
Selon le modèle, un module photovoltaïque de 300 W peut avoir une tension de 12 V, 18 V, 24 V ou plus encore. À vous de déterminer quel régulateur pour panneau solaire de 300 W sera compatible avec la tension nominale de votre installation.
Soit un modèle PWM avec un voltage identique, soit un modèle MPPT si la tension de vos panneaux est supérieure à celle de votre batterie.
Panneau solaire de 400 W
En ce qui concerne les modules photovoltaïques de 400 W, ils peuvent également varier en termes de voltages. À titre d’exemple, le panneau rigide EcoFlow de 400 W présente une tension de 37,10 V.
Là encore, vous devrez choisir quel régulateur pour panneau solaire de 400 W sera le plus adapté à votre système photovoltaïque.