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Tout savoir sur le régulateur PWM

batterie solaire lithium

Une installation photovoltaïque permet de produire de l’électricité grâce à l’énergie solaire. Au cours d’une journée , l’ensoleillement varie en permanence, et une batterie permet alors de stocker le surplus d’électricité pour le consommer en différé. Mais le chargement de cette batterie doit d’être régulé afin de préserver celle-ci, mais aussi toute l’installation.
Ainsi, il est nécessaire de s’équiper d’un régulateur solaire, qui va permettre d’optimiser l’installation, mais aussi de la protéger. Plusieurs technologies de régulateur existent, mais la plus adaptée à une production de petite puissance est la régulation PWM (Pulse Width Modulation).

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Pourquoi utiliser un régulateur ?

Une installation photovoltaïque délivre de l’électricité grâce à l’énergie solaire. Cependant cette production n’est pas fixe et dépend du taux d’ensoleillement. Ainsi, afin de préserver la ou les batteries, mais aussi pour éviter un retour de courant dans les panneaux, il est indispensable de s’équiper d’une régulateur solaire.
Le régulateur solaire transforme la puissance reçue en courant utilisable pour charger la batterie, et joue plusieurs rôles :

  • Celui de convertisseur,
  • Celui de chargeur de batterie intelligent,
  • Celui de protecteur de l’installation.

Ainsi, il procède principalement au chargement de la batterie en tenant compte des paramètres suivants :

  • La courbe de charge de la batterie selon son type (Plomb, AGM ou Gel),
  • La température de l’air autour de la batterie,
  • Le courant mais aussi la tension reçus des panneaux photovoltaïques,
  • Le niveau de charge de la batterie à l’instant T.

Il existe deux grandes technologies de régulateur. Les régulateurs PWM et les régulateurs MPPT. Ces derniers sont adaptés aux installations conséquentes, avec des puissances supérieures à 200 Wc.
Nous allons ici nous intéresser aux régulateurs PWM, dédiés aux plus petits systèmes.

batterie solaire lithium

Principe de fonctionnement du régulateur PWM

Ainsi, le régulateur PWM, Pulse Width Modulation, est idéal pour les installations fonctionnant sur des modules de 36 ou 72 cellules. Il se place entre les panneaux photovoltaïques et la batterie.
Il est composé de :

  • Un dispositif anti-retour,
  • Un interrupteur électronique, qui fonctionne en MLI (Modulation de Largeur d’Impulsion).

Le courant de charge est régulé en fonction de l’état de charge par l’ouverture et la fermeture de l’interrupteur électronique à une fréquence donnée. L’interrupteur se ferme lorsque la tension de la batterie est inférieure à la tension de limitation du régulateur. Elle se charge alors avec le courant issu de l’ensoleillement : c’est la phase « Bulk ».
Puis, dès que la tension de la batterie atteint le seuil de régulation prédéterminé, l’interrupteur s’ouvre et se ferme à une fréquence fixe. Ceci permet de maintenir alors un courant moyen injecté dans la batterie. Une fois la batterie chargée, on est en phase « Floating ».

Installation d’un régulateur PWM

L’installation d’un régulateur de charge PWM est assez simple, mais il est impératif de respecter l’ordre de montage afin de préserver son installation.
Ainsi, il faut toujours connecter les panneaux au régulateur de charge une fois que les batteries sont connectées, et jamais lorsqu’elles ne le sont pas.
De même, il faut toujours déconnecter les panneaux avant les batteries du régulateur de charge.
Il convient donc de suivre les étapes suivantes lors de la connexion :

  1. connexion du régulateur et de la batterie.
  2. connexion du régulateur et des panneaux.

Et pour la déconnexion, l’ordre des étapes est le suivant :

  1. déconnexion des panneaux et du régulateur.
  2. déconnexion de la batterie et du régulateur.

Avantages et inconvénients du régulateur PWM

Avantages Inconvénients
  • Prix accessibles,
  • Fonctionne de manière identique quelle que soit la puissance de l’installation,
  • Idéal dans un environnement aux températures élevées car moins de différence entre la tension du panneau et celle de la batterie,
  • S’installe très facilement.
  • Engendre une perte de production car la tension produite par les panneaux est toujours supérieure à celle d’une batterie, notamment au plomb,
  • Ne peut être utilisé que sur des modules inférieurs à 72 cellules.

Combien coûte un régulateur PWM ?

Le prix d’un régulateur PWM varie en fonction de sa puissance, comprise généralement entre 6 et 24V,de son intensité, de 10 à 30 A, et de ses fonctionnalités.
Cependant, ils sont dans l’ensemble très abordables, et sont généralement compris entre 20 000 FCFA et 50 000 FCFA.

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La FAQ

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Alain Marchal, Mbour, Sénégal

“Je suis très content des panneaux solaires que j’ai achetés auprès de cette société. Suivant leurs conseil, j’ai aussi rajouté un régulateur et des batteries. Je fais marcher la plupart de mes équipements avec le système. Merci”

Abdoulaye Diakhaté, Dakar, Sénégal

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