EUTILISATION ET CONCEPTION DES DISPOSITIFS DE POURSUITE
DU POINT DE PUISSANCE MAXIMALE (TRACKER MPP)
Quand faut-il utiliser un régulateur de charge MPPT ?
Il existe essentiellement trois scénarios dans lesquels il est le plus
judicieux d‘utiliser un régulateur de charge MPPT (Maximum Power
Point Tracker) comme le Steca Solarix MPPT ou le Tarom MPPT au
lieu d‘un régulateur de charge PWM ordinaire (modulation de
largeurd‘impulsion) tel que le Steca Solsum, PRS, PR, Tarom ou
Power Tarom.
• Situation 1: Eaucun panneau PV cristallin 36 ou 72 cellules
n‘est utilisé.
Les panneaux 36 cellules (pour systèmes de 12 V) ont des ten-
sions MPP d‘environ 17 V et des tensions à vide d‘environ 21 V.
Les panneaux 72 cellules pour systèmes de 24 V ont le double de
ces tensions – soit environ 34 Vmpp et 42 Voc. Les panneaux PV ha-
bituellement utilisés dans des installations PV couplées au réseau
avec 60 cellules par exemple (habituellement environ 30 Vmpp)
ne sont pas adaptés aux systèmes de 12 / 24 / 48 V utilisant des
régulateurs de charge PWM ordinaires. Il convient donc d‘utiliser
un régulateur de charge MPPT pour pouvoir atteindre les valeurs
d‘efficacité optimales. Un tel régulateur de charge est en mesure
de convertir les tensions PV élevées en tensions de batterie plus
faibles, avec très peu de pertes.
• Situation 2: Décharges profondes fréquentes de la batterie
Si le système solaire est conçu dans des dimensions étroites ou
si la batterie se trouve souvent dans la plage d‘état de char-
ge inférieure pendant de longues périodes, un régulateur de
charge MPPT peut alors fournir plus d‘énergie. Dans ce cas,
le tracker MPP est en mesure, contrairement au régulateur de
charge à commutation, de convertir la différence de tension
entre la batterie et le panneau solaire en un courant de char-
ge supplémentaire. Ainsi, le rendement énergétique peut être
augmenté en cas de faibles tensions de la batterie.
• Situation 3: Basse température moyenne et hiver rude
Plus les panneaux PV cristallins sont froids, plus la tension de
travail optimale est élevée (MPP ou Maximum Power Point
(point de puissance maximale)). Les régulateurs de charge
MPPT peuvent s‘adapter à ces conditions grâce à leur tension
de panneaux PV variable, convertissant ainsi la tension élevée
en un courant de charge plus élevé.
En cas de charge de neige, le rayonnement de fond de
l‘environnement est nettement plus élevé en raison de la réfle-
xion du rayonnement sur la neige. Ainsi, les performances des
panneaux solaires augmentent, ce que le régulateur de charge
MPPT convertit en un courant de charge de la batterie plus
élevé.
Pour les installations qui fonctionnent pendant toute l‘année, il est
important de maximiser le rendement énergétique, en particulier pen-
dant les mois de faible rayonnement. Les régulateurs de charge MPPT
de Steca déploient alors tous leurs avantages.
Quels sont les critères à prendre en considération lors de la
conception de régulateurs de charge MPPT ?
Les données suivantes doivent être connues pour pouvoir sélection-
ner le bon régulateur de charge MPPT : la tension d‘entrée des pan-
neaux PV (Uoc), la tension maximale (Umpp), la puissance totale des
panneaux PV (en Wc), la tension de la batterie (12 V, 24 V ou 48 V)
et le coefficient de température (VOC).
• La tension d‘entrée PV (Uoc)
La tension à vide du champ de panneaux complet survenant à la
température ambiante la plus basse (Uoc) ne doit jamais dépasser
la tension d‘entrée maximale du régulateur de charge MPPT. Au-
trement, le régulateur de charge sera détruit.
• Tension maximale (Umpp)
La tension maximale des strings de panneaux solaires (Umpp) à
température ambiante maximale ne doit jamais chuter en des-
sous de la tension d‘entrée minimale du régulateur de charge
MPPT. La tension MPP doit toujours être supérieure à la tensi-
on maximale de la batterie, indépendamment des conditions
de température et donc de la température ambiante maximale.
Pour les systèmes équipés d‘une batterie de 12 V, cela corres-
pond à une tension MPP minimale de 17 Vmpp et à une tension
minimale de 28 Vmpp pour une batterie de 24 V, et de 56 Vmpp
pour une batterie de 48 V.
• Puissance totale des panneaux PV (Wc)
La puissance totale raccordée des panneaux PV (en Wc) doit
être inférieure ou égale à la puissance nominale du régulateur
de charge MPPT. Des champs de panneaux ayant une puissance
plus élevée peuvent certes être raccordés sans que cela entraîne
une destruction du régulateur de charge Steca MPPT, cependant,
la puissance de charge réelle sera alors limitée à la puissance no-
minale du régulateur de charge. Dans la pratique, un surdimen-
sionnement du champ de panneaux de 20 pour cent max. peut
être judicieux, car la puissance de crête (Wc) est obtenue unique-
ment à de très basses températures, en cas de fort rayonnement
et lorsque le ciel est dégagé. Les caractéristiques des panneaux
sont indiquées à 25 °C dans des conditions de test standard «
Standard Test Conditions » (STC). Dans les applications réelles,
la température des cellules est toutefois significativement plus
élevée. Cela conduit à une réduction de la puissance de sortie,
quel que soit type de régulateur de charge utilisé.
• Remarque relative au taux de rendement
Plus la différence de tension entre la tension d‘entrée PV actu-
elle et la tension de la batterie est faible, plus le taux de rende-
ment du tracker MPP est élevé. Ce ratio est valable pour tous
les régulateurs de charge MPPT, quel qu‘en soit le fabricant.
• Tension de la batterie
La tension de la batterie est choisie en fonction de la puissance
des consommateurs. Il est en général judicieux de choisir la ten-
sion de batterie la plus élevée possible et de maintenir le flux de
courant à des niveaux bas pour ainsi réduire les coûts.
Puissance PV
max. avec une
batterie de
12 V
Puissance PV
max. avec une
batterie de
24 V
Puissance PV
max. avec une
batterie de
48 V
Steca Solarix
MPPT 1010 125 W 250 W -
Steca Solarix
MPPT 2010 250 W 500 W -
Steca Tarom
MPPT 6000 900 W 1 800 W 3 600 W
Steca Tarom
MPPT 6000-M 900 W 1 800 W 3 600 W
Aperçu de la puissance nominale du régulateur de charge MPPT
SÉLECTION DU RÉGULATEUR DE CHARGE MPPT