Controladores de carga solar: o que são, por que você precisa de um e custo (2023)

Um controlador de carga solar regula a tensão e a corrente quando você usa painéis fotovoltaicos para carregar uma bateria. Sem este dispositivo, suas baterias seriam danificadas por sobrecarga.

Os controladores de carga são necessários apenas em sistemas solares fora da rede. Eles não são necessários em sistemas vinculados à rede, pois o inversor envia o excesso de energia para a rede automaticamente. Embora o preço de um controlador de carregamento solar possa variar de US$ 20 a US$ 500, é importante ter em mente que um sistema fora da rede tem um custo geral mais alto do que um vinculado à rede. As melhores empresas solares irão aconselhá-lo sobre se você precisa de um e garantir que tudo esteja configurado corretamente.

Se você conectar uma bateria diretamente aos painéis solares de sua casa, não haverá nenhum dispositivo controlando o processo de carregamento. Nesse caso, sua bateria provavelmente será danificada por tensão e corrente excessivas. Um controlador de carga solar ou regulador solar realiza três funções importantes:

Um controlador de carga pode ser descrito como um carregador de bateria inteligente, e este dispositivo é muito importante ao carregar uma bateria com painéis solares. Sua saída de tensão e corrente varia dependendo da luz solar, e as baterias precisam de uma entrada estável e controlada.

A principal função dos controladores de carga solar é regular a carga da bateria, mas eles também podem fornecer proteção elétrica por:

Os controladores de carga solar são necessários apenas em sistemas fora da rede. A maioria dos sistemas solares domésticos está conectada à rede e nenhum controlador de carga é necessário neste caso.

A configuração de um sistema de energia solar com banco de baterias muda dependendo do tipo de inversor. Você pode usar um inversor híbrido, que se conecta a painéis solares e baterias simultaneamente, ou pode ter um inversor solar e um inversor de bateria separados. Em ambos os casos, o inversor possui uma função de controlador de carga integrada e você não precisa de um dispositivo separado.

Os controladores de carga solar podem ser classificados em dois tipos principais: controladores de modulação por largura de pulso (PWM) e controladores de rastreamento de ponto de potência máxima (MPPT).

Os controladores de carga solar PWM são mais simples e acessíveis, mas também menos eficientes. Os controladores PWM reduzem sua saída de corrente gradualmente à medida que a bateria é carregada. Quando a bateria atinge 100% de carga, o controlador pode mantê-la cheia fornecendo pequenas quantidades de energia sem sobrecarga.

Os controladores de carga PWM são projetados para serem usados ​​com painéis solares que correspondem à tensão da bateria. Por exemplo, se você deseja carregar uma bateria de 12 V, também precisa de módulos fotovoltaicos com uma saída nominal de 12 volts.

De acordo com o EnergySage, você pode esperar pagar entre US$ 15 e US$ 125 por um controlador de carregamento solar PWM, onde o preço depende da potência e amperagem nominais. Os controladores PWM têm uma eficiência típica de menos de 80%.

Prós e contras

Os controladores de carregamento solar MPPT também são conhecidos como conversores DC-to-DC inteligentes e são mais avançados do que os controladores PWM. Um controlador de carga MPPT pode combinar um sistema de bateria com painéis solares de maior tensão.

De acordo com o EnergySage, você pode esperar pagar entre US$ 28 e US$ 324 por um controlador de carga solar MPPT. Os melhores controladores MPPT podem atingir uma eficiência de mais de 95%.

Como um exemplo rápido, suponha que um pequeno painel solar esteja operando a 36 volts e 10 amperes, fornecendo 360 watts de potência. Usando um controlador de carga PWM, você não pode usar esta saída de energia para carregar uma bateria de 12V. No entanto, um controlador de carga MPPT pode reduzir a tensão para 12 V enquanto aumenta a corrente para 40 amperes, o que torna possível o carregamento.

Prós e contras

+ Você pode carregar baterias com painéis solares de maior tensão

+ Até 20% mais eficiente que os controladores de carga PWM

- Pode lidar com potências mais altas de forma eficiente

– A tecnologia MPPT é mais cara

– A instalação é mais complexa

– Menos eficiente em sistemas menores que 170W

Antes de adquirir um controlador de carga, você deve verificar cuidadosamente suas especificações técnicas. Se houver uma incompatibilidade entre seu controlador de carga e seus painéis solares e baterias, seu sistema não funcionará e você poderá até danificar os componentes.