El regulador de carga es ampliamente usado en todo sistema fotovoltaico, porque funciona como el controlador medio del voltaje de las baterías. Hay dos tipos principales de controladores: PWM y MPPT. Cada uno es distinto, ya que, se basan en diferentes principios de funcionamiento. En general, mientras que los controladores PWM cuestan menos y se utilizan en sistemas de paneles solares pequeños, los controladores de carga MPPT se utilizan en sistemas de energía solar más grandes y cuestan más.
¿Qué es un controlador de carga PWM?
Los controladores PWM hacen una conexión directa entre el panel solar y el banco de baterías. Los controladores PWM utilizan la modulación de ancho de pulso para cargar la batería. Un controlador PWM no envía una salida constante, sino una serie de pulsos de carga cortos a la batería.
Dependiendo del estado de carga actual de la batería, el controlador decide con qué frecuencia enviar dichos pulsos y la duración de cada uno de ellos. Para una batería panel solar casi completamente cargada, los pulsos serán cortos y rara vez se envían, mientras que para una batería descargada serán largos y se enviarán casi constantemente.
Los controladores PWM son adecuados para pequeños sistemas de paneles solares fuera de la red, de baja potencia y bajo voltaje, es decir, donde tiene menos para usar como potencia y eficiencia. Estos controladores son menos costosos que sus contrapartes MPPT y son recomendados para ser empleados dentro del sistema de kit solar, en sistemas pequeños, residenciales, que no requieran una alta demanda de energía.
¿Qué es un regulador de carga MPPT?
La función de seguimiento del punto de máxima potencia permite que la potencia de entrada de un controlador MPPT sea igual a su potencia de salida. Por lo tanto, si el voltaje de salida de la matriz solar es mayor que el voltaje del banco de baterías (que generalmente es de 12 V), un controlador MPPT lo reduce a 12 V pero compensa la «caída» aumentando la corriente, para que el poder siga siendo el mismo.
Dado que no pierde la energía generada por el sol, los controladores MPPT le brindan la flexibilidad de conectar muchos paneles solares en serie, aumentando así el voltaje total de la matriz sin tener miedo de perder una parte de la energía generada por el sol. El principio de MPPT se basa en aprovechar la máxima energía solar posible de un panel solar haciéndolo funcionar con la combinación más eficiente de voltaje y corriente, también conocida como «punto de máxima potencia».
Un regulador de carga MPPT convierte el voltaje generado por la energía solar en el voltaje óptimo para proporcionar la máxima corriente de carga a la batería. El propósito principal del controlador de carga solar MPPT no es solo evitar que su sistema de energía solar pierda la energía generada por el sol, sino también obtener la máxima energía de la matriz solar.
Un regulador de carga solar MPPT obliga a un panel solar a operar a un voltaje cercano a su punto de máxima potencia. Otro beneficio de un controlador MPPT es que reduce el tamaño del cable (calibre) necesario para los cables que conectan la matriz solar al controlador. Esto se debe al amplio rango de voltaje de entrada que le permite conectar muchos paneles solares en serie, lo que aumenta el voltaje pero los amperios permanecen iguales.
Los controladores MPPT son más costosos que los PWM, pero también más eficientes en términos de agregar pérdidas adicionales al sistema, cuando la demanda es mucho mayor. Muchos controladores MPPT disponibles en el mercado añaden solo un 2% a las pérdidas generales de su sistema fuera de la red. En caso de que deseen obtener toda la potencia generada por la matriz solar, requerirán de este controlador.
¿Es necesario usar un regulador de carga solar?
La falta de un controlador de batería solar expondría el banco de baterías a frecuentes sobrecargas y descargas excesivas, lo que reduciría drásticamente su vida útil. Esto es especialmente válido para baterías selladas, donde el controlador de carga es realmente imprescindible. De lo contrario, dicha batería sellada puede dañarse o convertirse en un peligro para la seguridad.
¿Qué controlador de carga es mejor?
Seleccionar el tipo «correcto» de controlador de carga no significa decidir qué tecnología es mejor, el PWM o el MPPT, sino más bien estimar qué tipo de estos sería más adecuado para su sistema solar. La idea no es solo evitar la construcción de un sistema que no funcionará bien, sino también ahorrar dinero en la compra de un dispositivo costoso que en realidad no necesita y que va a dañar la batería solar.
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