Un regulador solar (o de carga) es un dispositivo encargado de controlar constantemente el estado de carga de las baterías así como de regular la intensidad de carga con el fin de alargar la vida útil de las baterías. Controla la entrada de corriente proveniente del panel solar y evita que se produzcan sobrecargas y sobre-descargas profundas en la batería.

Tipos de regulador

1. PWM

2. MTTP

¿Cómo funciona un regulador PWM?

Un regulador PWM (Modulación por anchura de pulsos) únicamente dispone en su interior de un Diodo, por tanto los paneles solares funcionan a la misma tensión que las baterías solares. La energía a ambos lados del regulador es la misma, con los valores de tensión y corriente iguales también.

Esto permite que los módulos no trabajen en su punto de máxima potencia, sino en el que impone la batería según su estado de carga, produciendo una pérdida de potencia, que puede llegar hasta el 25-30%.

El regulador PWM es capaz de llenar por completo la batería gracias a que introduce la carga de forma gradual, a pulsos de tensión, en la fase de flotación, fase de llenado último de la batería. Así, la corriente se va introduciendo poco a poco hasta que la batería se llena de manera óptima y estable.

¿Cómo funciona un regulador MPPT?

Un regulador MPPT o maximizador solar dispone, además del diodo de protección, de un convertidor de tensión CC-CC y de un seguidor del punto de máxima potencia. Esto le permite dos cosas:

El convertidor de tensión CC-CC (de alta tensión en el campo fotovoltaico a baja tensión en las baterías) permite trabajar a tensiones diferentes en el campo fotovoltaico y en las baterías.

El seguidor del punto de máxima potencia (MPPT por sus siglas en inglés) adapta la tensión de funcionamiento en el campo fotovoltaico a la que proporcione la máxima potencia.

Etapas de un regulador solar

Primera fase.- El regulador de carga solar permite la entrada de corriente de carga sin interrupción a las baterías que se encuentran vacías, el voltaje se eleva al máximo mientras la batería consume toda la energía posible.

Segunda fase.- En esta fase, la tensión de la carga que se mantiene a lo largo de una hora (aproximadamente) termina, es cuando el regulador interrumpe la carga gradualmente y la batería alcanza el 90% de su capacidad.

Tercera fase.- Aquí se completa la carga final. Una vez que los acumuladores de energía ya están cargados y el panel solar sigue haciendo su trabajo, absorbiendo el calor solar, es cuando el regulador acciona el circuito de control automático para detener la carga a la batería.

Cuarta fase.- Finalmente, la batería está descargada y se encuentra en su mínima capacidad, entrando al proceso de igualación que se refiere cuando la carga de los acumuladores de energía ha sido baja tras un determinado periodo de tiempo. Aquí se acciona de nuevo el circuito del regulador para permitir la entrada de energía e iniciar de nuevo el ciclo.

En el caso de que la fuente de energía principal, que es el sol, este ausente por más de dos días o incluso y especialmente en la noches, el controlador de carga tiene un papel importante, aunque hay que destacar que la batería solar es un componente esencial. Para que la energía que está almacenada en la batería no vuelva a los paneles, se bloquea esta transmisión a través de un diodo. Los diodos protegen las celdas solares y conserva que los paneles trabajen normalmente.

Estos dispositivos hacen posible un equilibrio en el flujo de energía a través de todo el circuito que conforma el sistema de energía fotovoltaico, bloquean corrientes inversas, previenen sobrecargas y mantienen apropiadamente la alimentación de las baterías de manera segura para que el sistema esté en condiciones óptimas a largo plazo.

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