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LeBlogueur

Régulateur solaire, intérêt du MPPT

le Ven 4 Nov 2016 - 12:47

Régulateur solaire, intérêt du MPPT

Comprendre et dimensionner une installation solaire impose de connaitre la différence entre un régulateur PWM (Pulse With Modulation) et un MPPT (Maximum Power Point Tracking).

Pour simplifier c'est comme si je vous disais que votre panneau solaire de 140w est en réalité un panneau solaire de 110w, voir de 90w. Ca vous ferait mal....
Eh bien c'est le cas dans la quasi totalité des fourgons en sortie de concession ! Combien sommes nous a exiger du MPPT de qualité ?
Mais ça votre concessionnaire s'est bien gardé de vous le dire...   pale

Alors pourquoi 140w ne donne pas 140w dans la très grande majorité des installations solaires des camping-cars...

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Régulateur Solaire MPPT Victron 75/15

Pré-requis :

Il faut d'abord comprendre qu'un panneau solaire fonctionne de façon optimale à une tension donnée que l'on appel Umpp* pour délivrer une intensité Impp* la plus optimale possible.
*mpp : Maximum Power Point (Point de Puissance Maximum)
Prenons comme exemple le panneau solaire 140W que j'ai monté récemment. Ses caractéristiques mettent très bien en valeur les différences PWM et MPPT, c'est flagrant.

Voici ses caractéristiques :
Pmax : 140 w
Umpp : 24,2 V
Impp : 5,8 A
Isc : 6,2 A
Doc : 28,6 V
T°c : 25°c (normalisation)

Tension de charge absorption Agm  : 14,6 V

Le régulateur PWM

C'est un régulateur simple dont la tension de sortie du panneau solaire sera celle de l'état de charge de la batterie.

Dans notre cas la batterie étant à 14,6 V, le régulateur PWm va s'aligner sur cette valeur et faire travailler le panneau solaire à 14,6V.
La puissance maximum possible du panneau pour cette tension sera donc de 14,6V x 5,8A = 84W

Le régulateur MPPT

Ce régulateur est équipé d'un micro processeur qui calcule plusieurs fois par seconde le meilleur point de rendement du panneau solaire.
Dans notre cas il le fera fonctionner autours des 24,2v ( à 25°) et se chargera de transformer cette tension en du 14,6v dont la batterie à besoin à l'instant de notre exemple.
Sa puissance maximum est donc de 24,2V x 5,8A = 140W

On se retrouve donc avec un panneau solaire qui est 1,6 fois plus efficace grâce au régulateur MPPT. Voila pourquoi il ne faut pas perdre un seul mA ou un seul mV dans l'installation. D'où l'importance aussi, d'un câblage le plus direct et le plus efficace possible. Comprenez avec des sections convenables. La coutume étant de prendre 1mm2 de section à chaque ampère délivré par le panneau solaire (sur maxi 5m).

Au matin, soleil levant, après une longue nuit froide ayant conduit votre chauffage webasto à bien tirer dans vos batteries, c'est dommage de se dire que votre panneau solaire de 140w ne pourra délivrer que 84w soit seulement 60% de son potentiel.

Apprenons à optimiser le courant que l'on produit. J'imagine que lors du plein à la pompe vous ne laissez pas 40% de votre plein couler par terre ? Non, alors pourquoi le faire avec votre énergie solaire ?

Dernier point, la température

Votre régulateur PWM n'en tiendra pas compte, mais le MPPT si !
La tension du point de puissance maximum (Umpp) varie en fonction de la température. Selon la norme de mesure c'est 25°c mais si la température monte comme bien souvent sur nos fourgons garés en plein soleil la tension baisse et sur un panneau à 70°c la tension baisse beaucoup. Si en plus vous avez un PWM, le rendement en devient très mauvais.

La fameuse sortie LOAD

La grande majorité des régulateurs solaires possèdent une sortie LOAD, avec bien souvent un logo d'ampoule. Elle est destinée à brancher directement des appareils 12v de faible puissance, du type d'un éclairage. Ainsi le régulateur sert de protection contre la décharge profonde de la batterie. Selon votre réglage du régulateur cette sortie peut être une alternative intéressante. Pour brancher un allumage automatique des lumières à la nuit tombée par exemple. Selon votre réglage, le régulateur protègera la batterie de la décharge profonde, ce qui est intéressant sans avoir à passer par la centrale.

Par contre, n'oubliez-as que cette sortie Load n'est pas faite pour brancher des appareils de puissance (frigos à compression, pompe à eau, convertisseur...).

Conclusion

Certes un régulateur solaire PWM est moins problématique quand il y a beaucoup de soleil en été. Cependant nous n'utilisons pas nos fourgons uniquement en été, et il ne fait pas toujours beau. Ajoutons que les jours de pluie ou de ciel couvert le regulateur MPPT est bien plus efficace. Son architecture permet de recharger par temps nuageux d'autant plus si il est couplé à un panneau solaire monocristalin.
En automne, hiver et au printemps, dans la fraicheur ou le froid, la différence entre un PWM et un MPPT est très significative. Surtout si l'on a un chauffage gourmand en courant (webasto par exemple).

Finalement c'est assez simple de gagner entre 15 et 60% de rendement selon les panneaux solaires et la température. Mais cela coute un peu plus cher que le simple régulateur PWM vendu par nos concessionnaires.  Neutral


Dernière édition par Gael le Sam 5 Nov 2016 - 9:54, édité 3 fois
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nacotoy

Re: Régulateur solaire, intérêt du MPPT

le Ven 4 Nov 2016 - 16:13
Belle leçon de technique. Perso comme beaucoup d'autres, pas trop pointu ni en solaire, ni en électricité. Merçi Gaël ton intervention arrive bien, moi qui avait trouvé du matos en Andorre, je rétro pédale. Attendons les contradicteurs, il y en aura surement
Invité
Invité

Re: Régulateur solaire, intérêt du MPPT

le Ven 4 Nov 2016 - 16:31
Bonjour,
Très bien cette info.
Perso, je n'ai pas jeté un œil sur mon installation car tout marche bien : un panneau de 100w, deux batteries cellule de 90AH chacune, un chauffage gaz peu consommateur de courant / à un webasto, je me déplace régulièrement et il est rare de rester en stationnaire (sauf camping et alors 220v), donc tout marche très bien.
Mais je parie que je dois avoir un régulateur PWM classique... Suspect
Cordialement,
Michel
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landais2

Re: Régulateur solaire, intérêt du MPPT

le Ven 4 Nov 2016 - 16:45
Bonjour
Com'dab : clair, net et précis !
Merci Gaël
JPaul
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thierry32

Re: Régulateur solaire, intérêt du MPPT

le Ven 4 Nov 2016 - 17:00
Merci Gaël
cela est plus clair pour moi
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thierry32

Re: Régulateur solaire, intérêt du MPPT

le Ven 4 Nov 2016 - 17:08
pour un rendement optimum panneau souple ou rigide sur un fourgon?
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jurissacage

Re: Régulateur solaire, intérêt du MPPT

le Ven 4 Nov 2016 - 18:14
Bsr.

Très intéressant, merci pour cette présentation du matériel.
Une question toutefois, en quoi le branchement d'un éclairage sur "load" protège-t-il de la décharge profonde? je dois dire que là je n'ai pas compris.
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jlj

Re: Régulateur solaire, intérêt du MPPT

le Ven 4 Nov 2016 - 18:44
Bonsoir,
J'ai le même équipement que ttt320 (pas étonnant, le globescout est le petit frère du possl 2 win ), j'ai vérifié, c'est bien un pwm, on ne m'a pas proposé de choisir. Mais compte tenu de mon utilisation de l'électricité, ça fonctionne bien quand même, les rares fois où je vais dans les campings, je ne prend jamais le 220V et je n'ai jamais jamais eu de problème de batterie. Si je devais choisir maintenant, je prendrais sûrement un régulateur plus efficace, mais pour l'instant je garde mon installation. Par contre l'info est intéressante pour ceux qui sont en phase de choix... merci donc à Gael
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LeBlogueur

Re: Régulateur solaire, intérêt du MPPT

le Ven 4 Nov 2016 - 19:19
Merci à tous.
thierry32 a écrit:pour un rendement optimum panneau souple ou rigide sur un fourgon?
Ca je ne sais pas, rares sont les panneaux à plus de 20% de rendement, mon panneau souple est annoncé a un peu plus de 21% donc ca semble un bon produit. Par contre LA grosse différence c'est sur le poids !!

2,4kg un 140w souple
12kg un 140w rigide

jurissacage a écrit:Bsr.
Très intéressant, merci pour cette présentation du matériel.
Une question toutefois, en quoi le branchement d'un éclairage sur "load" protège-t-il de la décharge profonde? je dois dire que là je n'ai pas compris.
Le régulateur sauvegarde la batterie des décharges profondes liées à la sortie load. Il a une protection pour batterie basse.
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AudimanBzh

Re: Régulateur solaire, intérêt du MPPT

le Ven 4 Nov 2016 - 19:59
Merci pour le compte rendu, :bonjour:

Mon cadeau de Noël est tout trouvé!
Tu prévoit de faire un relever de valeur en fonction du temps et le publier ?
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