El regulador de carga es un dispositivo electrónico cuya función es controlar el estado de carga de las baterías para garantizar que se realiza un llenado óptimo y así alargar su vida útil.
El regulador de carga solar se instala entre el campo fotovoltaico y las baterías y se encarga de controlar el flujo de energía que circula entre los dos elementos. Este control del tránsito de energía se produce gracias al control de los parámetros de intensidad (I) y voltaje (v) a lo largo del tiempo que dura cada etapa de carga.
Características de los reguladores de carga
- El regulador se configura para la batería que tenga conectada y aplicará el algoritmo adecuado que maximizará la vida útil del acumulador.
- También protege la batería contra las posibles sobrecargas y voltajes excesivos, compensando un voltaje superior desde el campo fotovoltaico para que la batería no se dañe en función del estado de carga en el que se encuentre en cada momento.
- Los reguladores en función del fabricante se pueden complementar con pantallas externas, dispositivos de comunicación, o bien se encuentra integrado en el propio inversor si es del tipo 3 en 1.
Tipos de reguladores de carga
El regulador de carga dirige y controla la cantidad de energía que discurre entre la batería y las placas solares. Hay dos tipos: el regulador de carga PWM y el MPPT.
Regulador de carga PWM
Realiza una modulación por pulsos y únicamente trabaja de corte de paso de energía entre los paneles y las baterías cuando se han cargado completamente. Para su correcto funcionamiento debe contar con el mismo voltaje nominal en los paneles solares y en las baterías, es decir, si tenemos una batería 12V, solo la podremos cargar con un panel de 12V. Se hace trabajar al panel solar al voltaje que tenga la batería en esa etapa de carga, un punto de trabajo que no coincide con la máxima intensidad que puede aportar el panel, por ello no aprovechan toda la producción solar y son más económicos.
Si necesitamos más potencia de carga podremos conectar más paneles de 12V pero en paralelo para no sumar voltaje.
Con el regulador de carga PWM, los módulos trabajan a la tensión que esté cargada la batería, lo cual se traduce en pérdidas de energía. En cuanto la batería llega a la tensión señalada, comienza a impedir el contacto entre los módulos y la batería para evitar una sobrecarga -lo que se denomina fase de absorción-, pero así se produce un descenso de rendimiento energético, lo que supone un gran obstáculo. Sus ventajas recaen en su precio y su facilidad de transporte por su escaso peso.
Regulador de carga MPPT
También llamados maximizadores, dado que su funcionamiento aprovecha la máxima producción del panel solar para la carga de la batería. Además de cortar el paso de corriente hacia la batería cuando se encuentra cargada, este tipo de regulador recibe la producción máxima del panel haciéndolo trabajar en su punto máximo. Internamente ajusta ese voltaje, que siempre es superior al requerido por la batería al voltaje necesario con una gran eficiencia en la conversión, ganando intensidad conservando la potencia total de producción. Resulta la mejor opción para sacar todo el partido a los paneles solares y su sobrecoste compensa con creces su superior capacidad de producción. Aunque pueden trabajar con paneles y baterías en la misma tensión nominal, su funcionamiento es más eficiente si aumentamos la tensión del campo fotovoltaico.
La diferencia respecto al PWM, es que el regulador MPPT incluye un controlador del punto de máxima potencia (Maximum Power Point Tracking , de ahí sus siglas) y un transformador CC-CC (que convierte la corriente continua de alta tensión a corriente continua de más baja tensión a la hora de la carga de la batería). Este regulador trabaja con los módulos a la tensión que más se adecúe en el momento para así extraer la máxima potencia o limitarla en fases de absorción o flotación (fase en que el regulador ha de mantener la batería cargada y evita sobrecargas y descargas).
Es por ello que el regulador MPPT resulta más provechoso, ya que se le acoplan más módulos fotovoltaicos que no pueden hacerlo al PWM por incompatibilidad de tensiones y éstos rinden más. Sin embargo, si vamos a trabajar con un campo fotovoltaico de baja potencia, también podemos usar el regulador de carga PWM.
¿Cómo elegir el regulador de carga?
Un regulador PWM ofrece varias cifras: Voltaje de trabajo (12, 24, 48) e intensidad (10, 20, 30… amperios). Un sistema a 12V solo lo podremos cargar con paneles de esa tensión, y jamás deberemos sobrepasar la intensidad que producen los paneles que conectemos en paralelo con la potencia nominal que nos indica el regulador.
Un regulador MPPT ofrece 3 cifras: voltaje de trabajo en baterías, voltaje máximo de trabajo en paneles e intensidad de carga hacia baterías. No deberemos sobrepasar bajo ninguna condición el voltaje de trabajo en paneles, que nos permitirá organizar su conexión del modo que siempre sea superior al voltaje de baterías y fijándonos en la ficha de datos del panel en la cifra VOC. Por otro lado, la intensidad de carga hacia baterías nos indicará la potencia total en paneles que puede gestionar el regulador, si son 200W a 12V, serán 400W a 24V. La cifra en potencia instalada se puede sobrepasar, limitando el regulador a la potencia máxima que es capaz de cargar.
Por último, deberemos tener en cuenta que hay paneles que únicamente realizarán una carga correcta de baterías si empleamos un regulador MPPT y los conectamos por parejas o tríos ya que en determinadas condiciones no producirán voltaje suficiente para la carga completa de la batería, estropeándola prematuramente.
Nuestra recomendación es seguir las instrucciones del fabricante y consultarnos ante cualquier duda ya que muchas de las averías en sistemas solares se producen por una mala conexión entre los paneles y el regulador de carga.
