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Si vous souhaitez produire du courant électrique grâce à des panneaux solaires, vous aurez sans doute à installer un régulateur solaire. Cet équipement est utile lorsque l’installation photovoltaïque comprend une batterie car il permet de convertir l’énergie produite en courant tout en optimisant la charge de la batterie. Deux types principaux de régulateurs existent sur le marché : les MPPT et les PVM, à choisir selon votre système.

Dans une installation solaire, l’objectif du régulateur solaire est de s’assurer que le niveau de charge de la batterie est correct. En effet, celui-ci ne doit :

• pas dépasser 95 %
• pas être inférieur à 45 %

Si les niveaux de charge recommandés en termes de minimum et de maximum ne sont pas respectés, la batterie peut être endommagée. Donc, même si le régulateur solaire n’est pas obligatoire pour que l’installation photovoltaïque fonctionne, il est fortement recommandé afin d’optimiser la durée de vie de la batterie.

Également appelé contrôleur de charge, le régulateur de charge s’installe entre les panneaux solaires et la batterie. Il a une double fonction :

• convertisseur : il transforme la puissance venant des panneaux en courant électrique
• chargeur : il permet le chargement de la batterie

Il existe plusieurs types de régulateurs :

• MPPT (Maximum Point Tracking) : il contient un circuit électronique dont le but est de mesurer en permanence le courant et la tension afin de récupérer l’énergie au point de puissance maximale. Il a la capacité de modifier la tension délivrée par le panneau solaire afin qu’elle corresponde à celle que peut accepter la batterie.
• PWM (Pulse With Modulation) ou MLI (modulation en largeur d’impulsions) : il « hache » le courant provenant du panneau solaire pour l’envoyer vers la batterie sous la forme d’impulsions de longueur et de fréquence variables

Il existe également des régulateurs électromécaniques (de type « tout ou rien »). Cependant, ces modèles ne sont plus commercialisés, même si certaines installations solaires les utilisent encore.

Le choix du régulateur dépend de plusieurs facteurs :

• le MPPT est plus efficace pour des températures moins chaudes
• le PWM est conseillé pour des installations de faible puissance
• le PWM est recommandé si l’énergie tirée des batteries est bien inférieure à l’énergie produite par les panneaux
• le MPPT est plus adapté pour les installations reliées au réseau alors que le PVM est souvent utilisé pour les systèmes photovoltaïques autonomes

Les régulateurs MPPT ont plusieurs avantages :

• ils fournissent plus de courant que les modèles PWM (environ 15 à 30 % de plus)
• ils permettent un chargement plus rapide de la batterie
• ils ont une longue durée de vie

Les principaux inconvénients des MPPT sont :

• leur coût relativement élevé
• leurs dimensions sont importantes

Les régulateurs PWM ont plusieurs avantages :

• leur prix modéré
• leur capacité pouvant atteindre jusqu’à 60 ampères

Quant aux points faibles des régulateurs, il s’agit principalement de :

• leur incompatibilité avec les modules de connexion haute tension
• leur adaptabilité réduite en cas de croissance de l’installation

Le coût d’un régulateur est extrêmement variable. Les premiers prix débutent à moins de 30 000 FCFA  alors que les appareils haut de gamme peuvent atteindre 1 500 000 FCFA. Cela s’explique car de multiples facteurs influent sur le prix du régulateur solaire :

• le type : MPPT ou PWM
• la puissance photovoltaïque (PV) maximale : 1 200 Wc en 12 V et 4 850 Wc en 48 V
• le voltage : 12, 24, 36 ou 48 V
• le bus CAN (Control Area Network) : grâce à lui, des montages en parallèle peuvent être réalisés. Le régulateur peut aussi être raccordé avec un tableau de commande.
• des systèmes de protections contre : la foudre, la surchauffe, les courts-circuits, la sous-alimentation, la polarité inversée
• des fonctionnalités spécifiques : courant inverse la nuit, localisation du point de puissance maximale en cas de conditions météorologiques défavorables, etc.

Afin d’optimiser le fonctionnement du régulateur de charge, plusieurs accessoires sont disponibles :

• une LED pour indiquer quel est l’état de charge de la batterie
• un compensateur permettant de pallier les écarts de température conséquents
• la possibilité de prioriser les récepteurs en fonction de leurs besoins énergétiques
• l’ajustement des seuils de coupure
• un logiciel permettant de gérer le fonctionnement de la batterie