I regolatori di carica

Si reperiscono in due modelli  PWM ed MPPT; non stiamo quì a descriverli, in rete ci sono miriadi di informazioni._ 
Spesso si legge che gli MPPT siano più affidabili. Al contrario di quanto si ventila, offrono entrambi ottime prestazioni, basta usarli in modo corretto.

Se l'abbinamento modulo-batteria rispetta la seguente tabella di configurazione, va benissimo un regolatore modello PWM, ottenendo rendimenti che si attestano al 95%.

Accumulatore	Tensione Moduli
3.6 V	5 V ~ 6 V
6 V	7.5 V ~ 9 V
12 V	15 V ~ 18 V
24 V	29 V ~ 36 V
48 V	57 V ~ 73 V

Nel caso in cui la tensione dei moduli sia superiore ai valori massimi della tabella, allora occorre usare obbligatoriamente un regolatore MPPT e, spesso, occorre porre attenzione anche alla Voc dei moduli.

Parametri importanti da verificare per la scelta del nostro regolatore sono:

• Tensione di esercizio dell'impianto;
• Corrente massima di carica delle batterie, corrispondente a quella resa dai moduli alla loro massima potenza (Imp);
• Corrente massima assorbita dagli utilizzatori (in caso si utilizzi l'apposita uscita del regolatore);

Avvertenza: installate nel vostro impianto un regolatore che abbia corrente massima maggiore di almeno il 20% in più rispetto al necessario.

Osservando la figura in basso ci si rende conto che occorrono sei soli cavi per fare già un piccolo e funzionante impianto stand-alone. Non c'è alcun bisogno di spiegazioni, la figura parla da se.

E' sufficiente ricordare queste poche cose:

• Considerare come corrente di carica della batteria la Imp del modulo fotovoltaico, anche se essa la si raggiunge solo nelle ore centrali della giornata. Ricordate sempre che essa non deve mai superare 1/10 del valore di capacità della batteria, pena la possibilità di danni alla stessa (insomma se il modulo ha Imp=5A , la batteria deve essere almeno da 50Ah).
• L' uscita lampada è alla stessa tensione della batteria. Non superare mai la corrente massima, anzi meglio tenersi intorno all' 80%, questo evita surriscaldamenti, danni e malfunzionamenti.
• Scegliere regolatori con il giusto range di voltaggio d'esercizio. 
• A parità di potenza (W), a diverse tensioni corrispondono diverse correnti, il calcolo è di una semplicità disarmante: W= V x I da cui : I = W / V . Quindi se abbiamo due lampade da 25W, una a 12V ed altra a 24V, la prima assorbirà 2,08A mentre l'altra 1,04A. Appare palese, se avete impianto a 24V, non potete utilizzare lampade a 12V e viceversa

Oggi si costruiscono regolatori multitensione che leggono le caratteristiche della batteria e regolano di conseguenza le loro funzioni interne, si realizzano a 12~24V ;  24~48V , ed i più sofisticati 12~24~48V; con correnti da 5A ad oltre 60A.

Quanti Watt max si possono gestire con un regolatore 12~24V 5A ?.
come detto prima W= VxI  e quindi a 12V sono 60W, mentre a 24V ben 120W ...... ma meglio tenersi intorno all'80% e, quindi, circa 50 e 100W.

Come detto innanzi, stessa regola vale per l'ingresso modulo, se esso eroga Imp 5A è meglio scegliere un regolatore più "robusto".

Una notizia in più sui regolatori di carica!!!  Le uscite "batteria" dei regolatori possono essere  connesse in parallelo. Non ne vedete l'utilità??? ..... semplice ..... due moduli, due regolatori in parallelo, una sola batteria. Se si guasta un regolatore, il vostro impianto continuerà a funzionare anche se con minor corrente di carica e potenza !!!!!

Avvertenza !!!! non è possibile porre in parallelo le uscite "lampade" .... si rompono i regolatori.
Se vi dovreste trovare nella condizione di doverlo fare, non ci sono problemi, basta installare dei diodi sulla connessione positiva che separano fisicamente le uscite evitando trasferimenti di corrente da un regolatore all'altro..... Ecco lo schema:

Diodi rigorosamente Schottky e con corrente almeno doppia a quella massima del regolatore

Uso regolatori MPPT

Quanto asserito sopra vale per i regolatori PWM, almeno per la parte "batteria".

Come usare quindi i regolatori MPPT?

Semplice ! , faccio un esempio.

Vogliamo realizzare un impianto utilizzando un modulo 72 celle 30V con batteria 12V (il classico modulo grande per impianti solari connessi in rete), dobbiamo quindi calcolare:

•  quale debba essere la capacità minima della batteria 
•  che corrente deve reggere il nostro regolatore

Modulo 36 V Voc , Pmax 230W , Imp 7,5A , Vmp30,5V

Batteria 12V ...... Ah = ????

Intanto il regolatore deve sopportare una Voc superiore ai nostri 36V;

ora vediamo quanti ampere deve reggere , la solita formula I = W / V

I = Pmax / Vbatt = 230W / 12V = ben 19,16A

• Scegliere quindi un regolatore da almeno 25A
• la nostra batteria dovrà essere almeno da 200Ah come minimo (lo ripeterò spesso a costo di essere noiosa ..... 10 volte la corrente di carica che, nel nostro caso, è 19,16A).

Ecco la domanda "ma se il modulo ha 7,5A come fai a caricare una batteria con oltre 19A?", Fa tutto il regolatore , gli MPPT sono mostruosi, alta tecnologia. Tramite la loro circuiteria interna restituiscono lo stesso wattaggio. Se diminuisci la tensione aumenti gli ampere, tutto a favore della ricarica ...... Comunque si rigiri la frittata, sempre 230Wmax  devi avere.