Regulator PWM czy MPPT? Jaki regulator ładowania wybrać?

Regulator ładowania jest bardzo ważnym elementem w małej instalacji fotowoltaicznej. Bardzo często wykorzystywane w zestawach fotowoltaicznych do kampera i przyczep kempingowych. Stosowany pośrodku łańcucha połączeń, między panelem a akumulatorem. Jego głównym zadaniem jest zapewnienie prawidłowej charakterystyki ładowania magazynu energii. Krótko mówiąc, solarny regulator ładowania kontroluję i zmniejsza napięcie podawane bezpośrednio z panela, tak aby akumulator nie był narażony na zbyt wysokie napięcie, co spowodowałoby uszkodzenia ogniw. Co istotne, w nocy i dniach pochmurnych pełni również funkcję diody, uniemożliwiając przepływ wsteczny napięcia. Warto również dodać że regulator ładowania jest obowiązkowym elementem instalacji fotowoltaicznej. Próba pominięcia regulatora, i bezpośrednie podłączenie panelu fotowoltaicznego do akumulatora, spowoduje zbyt wysokie napięcie i zniszczenie zasobnika energii.

Regulator ładowania PWM

Regulatory ładowania PWM pracują na zasadzie ładowania impulsowego. Oznacza to że impulsy napięcia wysyłane są do akumulatora, które dostarczają jak najwięcej energii w jak najkrótszym czasie. Gdy mamy do czynienia z naładowanym akumulatorem, impulsy przestają być wysyłane. Regulator utrzymuje napięcie akumulatora na poziomie ok. 13.8V w celu wydłużenia żywotności akumulatora. Gdy napięcie spadnie, impulsy ponownie są wysyłane i tak wygląda cykl ładowania akumulatora.

Warto dodać że regulator PWM ogranicza napięcie panela fotowoltaicznego do napięcia ładowania, co skutkuje obniżeniem mocy panelu PV. Z racji tego, że regulatory PWM sprawdzają napięcie, należy je łączyć równolegle. Przy połączeniu równoległym zwiększamy natężenie prądu, oraz moc, a nie napięcie. Zaletą regulatorów ładowania w systemie PWM jest cena.

Regulator ładowania MPPT

Drugi typ regulatorów to regulatory ładowania MPPT. Ich zasada działa jest taka sama jak w przypadku regulatorów PWM. Różnica jednak polega na tym że stale monitorują one maksymalny punkt mocy panela PV. Regulator cały czas dokonuje analizy napięcia na panelu, co w znacznej mierze przyśpiesza ładowanie akumulatora. Dzięki temu regulatory MPPT mogą skrócić czas ładowania akumulatorów nawet do 30% w porównaniu do regulatorów PWM. Taka metodyka pozwoliła na uzyskanie bardzo dobrej efektywności w miejscach zacienionych i złych warunkach oświetleniowych. Kolejną dużą zaletą tego typu regulatorów jest fakt że nie sprowadzają one napięcia panela PV do napięcia ładowania akumulatora. Dzięki temu oferują on zdecydowanie większą wydajność w porównywaniu do systemu PWM. Systemy oparte na regulatorze MPPT uzyskamy poprzez połączenie kilku paneli szeregowo. Taki sposób połączeń pozwala zwiększyć zakres poszukiwań maksymalnego punktu napięcia oraz prądu. Wadą regulatorów MPPT jest dużo wyższa cena w porównaniu z systemem ładowania PWM. Jednak jeżeli instalacja będzie wykorzystywana w słabych warunkach oświetleniowych to inwestycja zwróci się szybko, gdyż regulator PWM w złych warunkach nie będzie dostarczał impulsów do akumulatora i nie będzie w stanie zasilić innych urządzeń.