Circuitos elétricos são simples, mas quando há uma série de componentes envolvidos como esse em um sistema de energia solar, as coisas se complicam. Corrente fluindo em diferentes voltagens é perigosa tanto para humanos quanto para máquinas. Assim como um inversor e baterias correm risco de danos com essas altas voltagens e correntes. Para protegê-los, diferentes tipos de controladores de carga são necessários. Para facilitar a busca aqui neste artigo você pode encontrar os melhores controladores de carga solar MPPT. E você pode conhecer os principais controladores de carga solar também.
O que são controladores de carga solar?
Dispositivos que regulam a corrente contínua proveniente de painéis solares antes de entrar em baterias e inversores são conhecidos como controladores de carga solar. Existem basicamente quatro tipos de controladores de carga solar: regulador em série, regulador em paralelo, modulação por largura de pulso (PWM) e controlador de carga com rastreamento do ponto de máxima potência (MPPT).
1. O regulador em série conecta o circuito entre os painéis solares e a bateria assim que a bateria atinge a tensão ideal que pode suportar. Ele mantém o circuito até que a bateria atinja seu ganho de tensão de desconexão.
2. O regulador shunt entra em cena porque esses controladores de carga interrompem o circuito entre os painéis solares e a bateria solar assim que a tensão de desconexão é atingida. É por isso que ambos são conhecidos como reguladores liga/desliga.
3. PWM , também conhecido como modulação por largura de pulso, é um controlador de carga que funciona conectando e desconectando rapidamente a fonte de energia da carga. Basicamente, ele controla por quanto tempo a chave permanece ligada para regular a quantidade de energia transferida. Portanto, funciona como um controlador de tensão, limitando o tempo em que os painéis solares e as baterias permanecem conectados.
4. O MPPT , também conhecido como controlador de carga de Rastreamento do Ponto de Máxima Potência, funciona rastreando o ponto em que os painéis solares produzem a potência máxima. Para isso, ele monitora o ponto nas curvas de tensão e corrente. Uma vez detectado o ponto, a tensão dos painéis solares é reduzida por meio de um conversor abaixador, de modo que se iguale à tensão da bateria. Para um bom controlador de carga MPPT, são necessários chips mais integrados e outros componentes.
6 melhores controladores de carga solar MPPT
Esses controladores de carga podem manter a eficiência dos painéis solares. É um processo desafiador escolher um controlador de carga MPPT adequado que seja ideal para seu sistema de painel solar. Aqui, dê uma olhada na lista abaixo para algumas das melhores ideias.
1. Victron SmartSolar 100 V 30 Amperes
A empresa holandesa Victron é uma marca renomada no mercado de energia solar para projetos "faça você mesmo". A linha de controladores de carga MPPT Victron SmartSolar oferece opções de 10A a 200A, mas este modelo específico é de 100V e 30A. Os controladores de carga solar da Victron são capazes de carregar até mesmo baterias severamente descarregadas e podem operar com baterias de 0V. A única condição é que as células fornecidas não estejam permanentemente sulfatadas ou danificadas.
O controlador possui recursos Bluetooth integrados que podem ser pareados com aplicativos móveis ou outros dispositivos via VictronConnect para monitorar e controlar remotamente o sistema. Com isso, você ficará atualizado sobre a energia disponível, usada e enxaguada. O design versátil e compacto com saída de carga inteligente integrada fornece proteção de bateria é um de seus recursos notáveis.
Especificações
- Tensão nominal da bateria: 12 / 24V
- Classificação da corrente de carga: 10A/15A/20A/30A/50A
- Tensão de entrada CC: 100 V máx.
- Compatibilidade da bateria: Compatível com lítio
- Preço: Caro
- Monitoramento Bluetooth: Bluetooth / Sem exibição
- Garantia: 5 anos de garantia
Leia também: Quais são os diferentes tipos de controladores de carga solar?
2. Victron SmartSolar MPPT 75 V 15 A
Outro controlador de carga MPPT da Victron, o SmartSolar MPPT 75V 15 Amps , é um controlador de carga solar eficiente e compacto. Com ele, a quantidade ideal de energia solar captada é garantida para o dia todo. Equipado com tecnologia inteligente, o SmartSolar utiliza a menor quantidade de luz solar que incide sobre os painéis para armazenamento e maximiza a energia absorvida pelos painéis fotovoltaicos para carregar as baterias. Você obterá geração de energia precisa mesmo em dias nublados.
Sua saída de carga inteligente é um recurso exclusivo que evita a descarga excessiva das baterias, uma das principais causas de danos. A carga é liberada gradualmente e a tensão é configurada para impedir a descarga completa da bateria. Com isso, a vida útil da bateria também é prolongada e protegida, com o objetivo diário do controlador MPPT de atingir 100% de carga.
O sistema desses melhores controladores de carga solar MPPT é conectado automaticamente via Bluetooth ao seu telefone, e você pode gerenciar, controlar e monitorar o sistema com seu aplicativo para smartphone. O Victron Remote Management Portal fornece acesso ao seu MPPT. O controlador tem indicadores LED, conectores e botões fáceis de usar.
Especificações
- Voltagem da bateria (seleção automática): 12/24V 12/24/48V
- Classificação da corrente de carga: 15
- Potência nominal fotovoltaica, 12 V/24 V: 220W / 440W
- Corrente máxima de curto-circuito PV: 15
- Tensão máxima de circuito aberto PV (Voc): 75V
- Faixa de temperatura operacional: -30 a +60°C (saída nominal total até 40°C
- Tela de LCD: Não
- Monitoramento Bluetooth: Sim (requer compra adicional)
3. Controlador de carga solar Epever MPPT
Este controlador de carga da Epever é uma opção eficiente e capaz de fornecer energia solar de alta qualidade dos painéis fotovoltaicos para suas baterias. O controlador de carga solar MPPT da Epever é compatível com baterias de chumbo-ácido e de lítio. Sua eficiência de rastreamento é de 99.5% e pode chegar a 98%. A conexão com aterramento negativo é preferencial, tornando-o compatível com a maioria dos sistemas. Seus sistemas de proteção MPPT o protegem contra curto-circuito, inversão de polaridade/corrente e descarga excessiva. Ele protege a bateria contra descarga excessiva pela carga e sobrecarga pelos painéis solares.
A unidade tem um sistema de carregamento de 4 estágios e um mecanismo de compensação de temperatura para evitar que a vida útil da bateria se degrade. A cena do LCD tem luz de fundo para fácil compreensão e conveniência. A única desvantagem menor é o cabo de 3 a 4 pés de comprimento para a conexão do medidor remoto. Mas este controlador de carga tem a capacidade de detectar automaticamente sistemas de 12 V e 24 V CC.
Especificações
- Compatibilidade da bateria: Selado, gel, inundado, lítio
- Monitoramento Bluetooth: Sim (requer compra adicional)
- Classificação da corrente de carga: 30
- Tela de LCD: Sim
- Tensão máxima de circuito aberto PV (Voc): 100V
- Tensão nominal da bateria: Trabalho automático 12/24VDC
- Faixa de temperatura operacional: -20 ° F para 113 ° F (-35 ° C para 45 ° C)
4. Renogy Rover 100V 30A
Outro controlador de carga MPPT de gama média da Renogy é o seu controlador de 100V 30A, que possui um design inovador. Mesmo que os painéis solares estejam sombreados ou apresentem microfissuras , este controlador de carga solar Rover maximiza a produção com 99.99% de eficiência. É seguro, confiável e possui recursos essenciais de proteção para resguardar baterias, painéis e cargas contra sobretensão e outros riscos. Possui um sensor de temperatura compatível que permite monitorar a temperatura da bateria e fazer ajustes conforme necessário.
O Renogy Rover é um dos melhores controladores de carga solar MPPT, ideal para aproveitar ao máximo a energia solar e compatível com baterias de diferentes tamanhos. Com sua porta de comunicação RS232, você pode controlá-lo remotamente. Ele possui um algoritmo de carregamento inteligente de 4 estágios e modos de carregamento predefinidos para diferentes tipos de baterias, como seladas, AGM, gel, inundadas e de lítio.
Especificações
- Tensão máxima da bateria: 100V
- Corrente de carga nominal: 30
- Máx. Tensão de entrada fotovoltaica: 100 VDC
- Máx. Potência de entrada fotovoltaica: 12V/400W, 24V/800W
- Tensão máxima da bateria: 32V
- Faixa de temperatura operacional：-35 °C a 45 °C; -31°F a 113°F
- Tensão nominal do sistema:12/24 V (detecção automática para tipos que não sejam de lítio)
- Tela de LCD: Sim
- Monitoramento Bluetooth: Sim (requer compra adicional)
5. Renogy Rover 40A
Este controlador de carga MPPT oferece um bom custo-benefício em sua faixa de preço e vem com um aplicativo para celular e perfis de carregamento personalizados. O Renogy Rover 40A é um controlador fácil de usar e compatível com os tipos de baterias mais comuns. Para usar o aplicativo Renogy DC Home e conectar o Rover a ele, você precisa adquirir o módulo Bluetooth Renogy BT-1. A tela LCD exibe quase todas as especificações do sistema e, com ela, você pode editar facilmente as configurações de carga, criar perfis de carregamento personalizados e selecionar o tipo de bateria. Embora este controlador não possua sensores de voltagem da bateria, ainda vale o investimento, pois possui todos os recursos necessários e configurações predefinidas de bateria para configurar o sistema de forma rápida e fácil.
Especificação
- Corrente de carga nominal: 40
- Tensão máxima de circuito aberto PV (Voc): 100V
- Voltagem da bateria: 12 / 24V
- Tipos de bateria: LiFePO4, selado (AGM), gel, inundado, personalizado
- Potência máxima de entrada FV: 520 W a 12 V, 1040 W a 24 V
- Tamanho máx. do fio: 8 AWG (10 mm2)
- Monitoramento Bluetooth: Sim (requer compra adicional)
- Sensor de temperatura: Sim (incluído)
Leia também: Configurações do controlador de carga solar
6. EPEver Tracer 4125BN
Este controlador de carga solar MPPT, um dos melhores do mercado, possui excelente qualidade de construção e limite de tensão fotovoltaica de 150V. O EPEver Tracer 4125BN é uma opção durável. Você também pode criar perfis de carregamento personalizados para o Tracer, também conhecido como Tracer BN ou série Tracer BN. Ele possui terminais de fio grandes, capazes de acomodar fios de até 4 AWG, caso você precise utilizar fios de bitola maior. O Tracer possui uma tela MT50, ótima para visualizar todas as especificações do sistema, e já vem pré-configurado para baterias de chumbo-ácido.
Especificação
- Corrente de carga nominal: 40
- Tensão máxima de circuito aberto PV (Voc): 150V
- Voltagem da bateria: 12 / 24V
- Tipos de bateria: Selado (AGM), gel, inundado, personalizado
- Potência máxima de entrada FV: 520 W a 12 V, 1040 W a 24 V
- Tamanho máx. do fio: 4 AWG (25 mm2)
- Monitoramento Bluetooth: Sim (requer compra adicional)
- Sensor de temperatura: Sim (incluído)
Veja também: Os 5 melhores controladores de carga solar PWM
Coisas a considerar ao escolher o melhor controlador de carga MPPT
Se você ainda está confuso sobre o melhor e qual escolher, dê uma olhada nos pontos a seguir; com base neles, você pode classificar os controladores MPPT.
1. Corrente de carga nominal
Você também a conhece como corrente de saída nominal, corrente de carga da bateria ou corrente nominal da bateria. É a quantidade máxima de corrente em amperes transportada por um controlador de carga para carregar a bateria. Este número importante é frequentemente incluído com o nome do produto, como em Renogy 40A.
a) Menos de 30A: Controladores MPPT nessa faixa são capazes de suportar até 400 watts de energia solar a 12 volts; 800 watts ou menos a 24 volts. Para melhores resultados, utilize-os com baterias de lítio de 60Ah ou mais e baterias de chumbo-ácido de 100Ah ou mais.
b) 30A-40A : Controladores de carga MPPT nessa faixa podem lidar com potência entre 400 e 500 watts a 12 volts e 800 e 1000 watts de energia solar a 24 volts. Para obter os melhores resultados, combine seus melhores controladores de carga solar MPPT com uma bateria de lítio de 80Ah ou mais e, se optar por baterias de chumbo-ácido, certifique-se de que sejam de 130Ah ou mais.
c) Mais de 40A : Controladores nessa faixa geralmente são projetados para funcionar com grandes sistemas solares, pois suportam potências iguais ou superiores a 600 watts a 12 volts e 1200 watts a 24 volts. No entanto, alguns controladores MPPT nessa faixa também são compatíveis com baterias de 36V e 48V e podem lidar com entradas de energia fotovoltaica maiores nessas tensões.
Veja também : O que é corrente contínua (CC)?
2. Corrente de carga nominal
Controladores de carga com terminais de carga têm essa classificação, que também é conhecida como corrente de descarga nominal. Ela geralmente indica a potência da corrente de saída através dos terminais de carga de um controlador MPPT.
3. Tensão da bateria
Também conhecido como tensão do sistema ou tensão nominal da bateria, esse número se refere à tensão com a qual o controlador de carga é compatível. Auto é escrito ao lado da tensão da bateria, como 12V/24V Auto. Isso significa que o controlador MPPT pode detectar automaticamente se o sistema conectado é um banco de baterias de 12V ou 24V.
- 12V / 24V: A maioria dos controladores MPPT são compatíveis com essa faixa de tensão.
- 12 V/24 V/48 V: Para essas tensões de bateria, são usados controladores MPPT de última geração, geralmente aqueles com classificações de corrente de carga mais altas.
- 12/24/36/48V: Se estiver trabalhando com baterias nessa faixa, você precisará de um controlador MPPT mais compatível.
Leia também: O que é tensão de corte?
4. Baterias compatíveis
É importante verificar ao comprar o controlador de carga MPPT se ele é compatível com o tipo de bateria que você tem. Gel, chumbo ácido inundado, fosfato de ferro de lítio (LiFePO4, LFP ou lítio) e chumbo ácido selado são alguns tipos de bateria comumente usados em sistemas de energia solar. O controlador de carga MPPT compatível com um tipo de bateria indica que ele tem uma configuração predefinida para essa química de bateria.
Alguns controladores oferecem perfis de carregamento personalizados. Com isso, você pode criar um perfil de bateria personalizado, além de definir os pontos de ajuste de tensão (tensão de flutuação e tensão de absorção). Um controlador de carga com configurações de perfil de carregamento personalizadas é compatível com todos os principais tipos de baterias solares.
5. Tensão máxima de entrada
Também conhecido como Max PV input voltage refere-se a painéis solares. O número mencionado é a potência máxima do conjunto solar que você pode conectar com aquele controlador de carga MPPT. Para determinar os melhores controladores de carga solar MPPT, é um parâmetro importante. Watts é baseado em amperes e volts, embora você possa notar que o controlador tem uma Max PV input voltage diferente.
Isso pode ser calculado com uma calculadora de voltagem de painel solar. Uma vez calculada a voltagem máxima de circuito aberto do seu conjunto solar, você precisa de um controlador MPPT com uma voltagem PV máxima maior que esse número.
- Menos de 100 V: Raramente há MPPTs nessa faixa, mas esses modelos podem facilmente lidar com sistemas pequenos, como painéis solares com fios em série de 2 a 3 (12 V).
- 100 V-150 V: Esta é a faixa mais popular para controladores MPPT e os que estão nesta faixa podem lidar com 3 a 6 painéis solares com fio em série (12 V).
- Mais de 150 V: Os controladores MPPT nesta faixa são praticamente para grandes sistemas de energia solar, e podem suportar mais de 7 painéis solares com fio em série (12 V).
6. Opções inteligentes (Bluetooth e Display)
É benéfico ter monitoramento remoto com seu controlador MPPT e, em relação a esse recurso, os MPPTs são divididos em três categorias.
- Construídas em: Alguns controladores MPPT têm recursos Bluetooth integrados. Então, você não precisa comprar nenhum produto adicional para iniciar o monitoramento Bluetooth.
- Compra adicional necessária: MPPT com esta instrução significa que você precisa comprar um produto adicional para iniciar o monitoramento Bluetooth. Basicamente, é um módulo Bluetooth que se conecta ao controlador e custa em torno de $30-$40.
- Sem Bluetooth: Sim, existem alguns controladores MPPT sem Bluetooth integrado e uma compra adicional também não pode iniciar esse recurso. Mas você pode monitorar as especificações do sistema por meio de uma tela ou Diodo emissor de luz indicadores no controlador de carga.
7 outras considerações
Já que estamos no assunto, aqui estão mais alguns parâmetros a serem considerados.
a. Faixa de temperatura de operação : Se houver possibilidade de o seu controlador MPPT enfrentar grandes variações de temperatura, você precisa prestar atenção à faixa de temperatura de operação.
b. Consumo de energia: Este recurso é um componente essencial dos melhores controladores de carga solar MPPT. Você pode encontrar o consumo de energia do controlador MPPT em sua ficha técnica. Embora não seja um fator importante a curto prazo, se os painéis solares ficarem dias sem luz solar, você deve procurar um controlador MPPT de baixo consumo de energia.
c. Compensação de temperatura: As baterias de chumbo-ácido sofrem grandes variações de temperatura e, para manter essa tensão, o controlador de carga MPPT deve ter um recurso de compensação de temperatura. Somente assim ele poderá ajustar os pontos de ajuste de tensão da bateria com base em suas temperaturas. As baterias de lítio funcionam bem com ou sem compensação de temperatura.
Um controlador de carga precisa de um sensor de temperatura para ter esse recurso e esse sensor pode ser integrado como um sensor interno ou um sensor externo que virá com o produto (ou como uma compra adicional). Se for um sensor externo, você precisa conectá-lo à porta do sensor de temperatura e, em seguida, prender a sonda à bateria com fita adesiva.
d. Terminais de fios: Você precisa procurar terminais de fios de boa qualidade com parafusos resistentes. Terminais inadequados podem resultar em parafusos soltos com o tempo e, se desejar, use fios de bitola maior, pois fios mais grossos podem minimizar a queda de tensão. Preste atenção especial aos terminais dos fios. Agora, vamos analisar também os 4 melhores controladores de carga solar.
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4 principais controladores de carga solar
A maioria dos controladores de carga solar MPPT e PWM são usados porque são baseados no mecanismo básico de controlador de carga shunt e série. A única diferença é que MPPT e PWM são versões atualizadas.
1. BougerRV Li 30 A 12 V/24 V
É uma versão atualizada do BougeRV e utiliza aterramento negativo. Você pode conectar mais veículos com ele sem se preocupar com a polaridade. É possível alterar ou verificar os parâmetros do BougerRV Li 30 Amp facilmente através de seu visor retroiluminado. O controlador do painel solar se conecta à corrente de entrada do painel fotovoltaico e à tensão da bateria na interface principal. Você pode obter os valores em tempo real, como o status da corrente e o status da saída do painel fotovoltaico, no visor.
Este controlador de carga é compatível com baterias de 12 V e 24 V, incluindo baterias de chumbo-ácido seladas (SLD), baterias de chumbo-ácido inundadas (FLD), baterias de lítio ternárias, baterias de fosfato de ferro-lítio e baterias de titanato de lítio (LTO). Este controlador reinicia automaticamente quando o interruptor de proteção é fechado e reativa a bateria de lítio inativa após ser configurado para o tipo de bateria de lítio.
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2. MorningStar PWM Prostar PS-30M
Depois de conhecer os melhores controladores de carga solar MPPT, aqui está o controlador PWM, uma excelente opção. Este controlador de média tensão é amplamente utilizado para alimentar sistemas de energia de pequeno a médio porte. O MorningStar PWM Prostar opera adequadamente com baterias de 12 V ou 24 V conectadas permanentemente e suporta até 30 amperes de energia solar a 12 V e 1000 amperes a 24 V. Sua comutação em série oferece vantagens em relação aos controladores shunt, reduzindo o superaquecimento e a sobrecarga da bateria. O design em série aprimora a precisão e, no controlador PWM em série, a comutação é corrigida automaticamente para quedas de tensão e temperatura. É possível configurá-lo em paralelo para até 300 A.
3. Controlador de carga de montagem embutida Renogy Adventurer Li-30A PWM
O novo e aprimorado Renogy Adventurer Li-30A apresenta recursos adicionais de carregamento de baterias de lítio. Sua tensão programável permite que o Adventurer-Li Lithium Afterwriter carregue praticamente todas as baterias de lítio. O Adventurer-Li possui uma porta RS232 para conexão com o módulo Bluetooth Renogy BT-1. Este controlador de carga avançado com aterramento negativo é adequado para sistemas fotovoltaicos de 12V e 24V. Ele foi projetado para uma instalação discreta em paredes de trailers ou motorhomes.
O Adventurer-Li possui carregamento PWM altamente eficiente que aumenta a vida útil da bateria , regulando o fluxo de carga entre os painéis solares e o banco de baterias. Com seu visor LCD, você pode monitorar as informações operacionais do sistema, incluindo o controle completo dos parâmetros. Sua placa de circuito vem com proteções internas pré-instaladas, tornando-a imune a erros durante a instalação e outras ineficiências.
4. Controlador MPPT Renogy Rover Li 40A
É um dos controladores de carga mais eficientes e potentes, com uma classificação de eficiência de 99%. O Renogy Rover Li 40A detecta automaticamente baterias de chumbo-ácido e suporta aplicações de baterias de 12V e 24V, sejam elas de eletrólito líquido, seladas ou de gel. No entanto, é necessário um ajuste manual para baterias de lítio de 24V. Oferece proteção contra sobrecarga, curto-circuito e descarga excessiva, e este controlador de carga MPPT é capaz de carregar baterias de lítio propensas à sobrecarga. Possui garantia de 2 anos contra defeitos de material e fabricação.
Então, hoje você aprendeu sobre os melhores controladores de carga solar MPPT e os fatores que você precisa considerar ao comprar um. Você precisa entender diferentes parâmetros e, mais importante, seus requisitos de sistema e adaptabilidade antes de escolher qualquer controlador de carga. Porque os melhores controladores de carga solar não são aqueles com preços altos, porque o que importa são os recursos e especificações.
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