Un aspect très important de tout système d’énergie renouvelable domestique est le contrôleur de charge. Les contrôleurs de charge sont connectés à un système d'éolienne entre la source de production d'énergie (telle qu'une éolienne ou un panneau solaire) et le système de stockage d'électricité, généralement une batterie chimique telle que des batteries lithium-ion. Le contrôleur de charge surveille et contrôle les niveaux de tension de l’électricité circulant vers la batterie pour garantir que la batterie n’est pas surchargée. Dans le cas où un excès d'électricité est généré, la charge est dissipée via un composant de décharge tel qu'un élément chauffant ou une résistance électrique. Dans l’ensemble, ce dispositif garantit que l’électricité produite est gérée de manière efficace, efficiente et sûre et empêche vos éoliennes d’endommager vos systèmes de stockage par batterie.
Types de contrôleurs de charge
Il existe différents types de contrôleurs de charge couramment utilisés dans les environnements domestiques, chacun ayant ses propres avantages et inconvénients :
Contrôleur Shunt : Il s’agit du type de contrôleur le plus basique. Le contrôleur est allumé lorsque les batteries peuvent être chargées et éteint lorsque les batteries sont pleines. La simplicité de cet appareil en fait l’option la moins chère, mais au prix d’un système très inefficace.
Régulateur de série : ces appareils sont similaires dans leur concept aux contrôleurs Shunt. Les contrôleurs de régulation en série détournent l'énergie par différentes voies pour obtenir différents résultats électriques en fonction de l'état des batteries. Ceci est le plus souvent utilisé dans les grands panneaux solaires car il s’agit d’une méthode peu coûteuse de contrôle de la tension de la batterie avec une meilleure efficacité que les contrôleurs shunt.
Modulation de largeur d'impulsion : les contrôleurs de charge à modulation de largeur d'impulsion surveillent en permanence les niveaux de puissance des batteries du système et permettent la charge requise, avec différents modes en fonction du niveau de charge des batteries. Ces systèmes sont généralement assez efficaces et relativement bon marché et constituent donc une option populaire pour les propriétaires installant un petit panneau solaire sur leur propriété.
Suivi du point de puissance maximal : ce type de contrôleur de charge gère la tension et le courant du flux électrique pour garantir l'optimisation de la production et du stockage d'énergie. En optimisant la puissance, ce contrôleur de charge peut potentiellement augmenter considérablement la productivité des panneaux solaires. Comme pour les autres types ci-dessus, ce type de contrôleur de charge est le mieux adapté aux panneaux solaires en raison de leur production d’énergie continue à tension continue.
Charge de dérivation : ce type de contrôleur de charge détourne l'excès de puissance vers un composant de dissipation électrique tel qu'une résistance pour empêcher la puissance de surcharger et d'endommager les batteries. Ce type de contrôleur de charge est populaire dans les contrôleurs de charge d'éoliennes en raison de la nature supraratique de la tension générée par les éoliennes en raison de vitesses de vent incohérentes. Pour cette raison, TESUP choisit d'utiliser un système de diversion Load pour produire ses contrôleurs de charge.
Contrôleurs de charge solaire et éolienne
Certains types de contrôleurs de charge sont mieux adaptés aux générateurs solaires ou éoliens. Les panneaux solaires génèrent une tension continue régulière qui peut être gérée efficacement par un contrôleur de charge calibré pour fonctionner dans une petite plage, car la production d'énergie à partir des panneaux solaires est prévisible. Les éoliennes tournent lorsque le vent les pousse et peuvent donc produire de l'énergie dans une large gamme de tensions en fonction des conditions météorologiques. Les contrôleurs de charge des éoliennes doivent donc être capables de fonctionner sur une large plage de tensions pour intégrer les tensions de pointe résultant de fortes rafales de vent.
Les contrôleurs de charge des éoliennes nécessitent également un système de freinage de sécurité pour empêcher l'éolienne de tourner trop rapidement et de causer des dommages à elle-même et à son environnement. Ceci est réalisé dans les turbines TESUP grâce au système Diversion Load et ajoute une couche de sécurité supplémentaire à la turbine. L'option la plus efficace pour choisir un contrôleur de charge pour un système de production d'électricité domestique comportant plusieurs sources renouvelables telles que l'énergie éolienne et solaire consiste généralement à utiliser des contrôleurs de charge individuels pour chaque générateur d'énergie renouvelable. Il est inefficace qu'un seul contrôleur de charge gère les deux entrées, car les différents générateurs produisent de l'énergie dans différentes plages de tension.
Mises à jour sur le contrôleur de charge TESUP
Le développement de contrôleurs de charge sûrs et efficaces est une priorité absolue pour TESUP, en s'engageant dans l'innovation et le développement constants des produits TESUP. En recherchant ce type d'innovation, un ingénieur de TESUP a repéré une amélioration potentielle des contrôleurs de charge existants. Le composant électrique mentionné précédemment, responsable de la charge de « vidage » pourrait être
amélioré! Le composant existant reposait sur une résistance à base de fil pour dissiper l'électricité : une bobine de fil à travers laquelle le courant électrique passe, chauffant le fil et dissipant l'électricité.
Malheureusement, lorsque le fil s'échauffait considérablement sous l'effet d'une décharge continue d'électricité, le fil risquait de perdre son intégrité structurelle et de commencer à s'affaisser et à se déformer. Comme le fil était sous tension électrique, tout contact avec d’autres composants métalliques pourrait présenter un risque pour la sécurité. L'affaissement pourrait amener les fils à entrer en contact avec d'autres résistances de « décharge » ou potentiellement avec le boîtier du contrôleur de charge, provoquant ainsi un flux d'électricité dans les mauvaises zones et développant un risque pour la sécurité. C’est naturellement un problème qui pourrait être résolu pour rendre les contrôleurs de charge TESUP encore meilleurs et plus efficaces !
Pour améliorer le système de contrôleur de charge, à la place de la résistance filaire, une résistance à noyau en céramique a été implémentée. Les matériaux céramiques ont l’avantage d’avoir une très bonne résistance à chaud. Cela signifie que dans des conditions de température élevée, le matériau ne se déformera pas et ne bougera pas. La mise en œuvre d'un noyau en matériau céramique avec le fil de résistance enroulé autour du noyau crée une résistance en céramique et permet un fonctionnement plus sûr. Avec le noyau en céramique en place, le fil ne peut plus s'affaisser ou se déformer, de sorte qu'il reste exactement là où il est prévu.
Jetez un œil à la ligne de production de contrôleurs de charge TESUP en constante évolution pour voir certains des fonctionnements internes d'un contrôleur de charge TESUP et voir certains des PCB qui pourraient être intégrés à un contrôleur de charge venir à vous !
Vous pouvez vraiment voir le dévouement de TESUP à l'innovation et à l'amélioration à travers leurs actions plutôt que de simples paroles. TESUP cherche à continuer d'améliorer ses produits chaque jour pour créer un monde plus sûr et plus efficace.