CONTROLADOR DE CARGA E DESCARGA

 

O que é um Controlador de Carga e Descarga:
 

É um componente utilizado nos sistemas fotovoltaicos para gerenciar e controlar o processo de carga e descarga do banco de baterias. O controlador permite que as baterias sejam carregadas completamente e evita que sejam descarregadas abaixo de um valor seguro. É instalado eletricamente entre o painel fotovoltaico e as baterias.

Um controlador típico possui:

- Entrada para os painéis fotovoltaicos
- Sáida para baterias
- Saída para carga (corrente contínua - CC)

Os Controladores modernos utilizam uma tecnologia chamada PWM – Pulse With Modulation ou modulação por pulsos ou ainda a tecnologia MPPT – Maximum Power point Tracking para assegurar que a bateria possa ser carregada até atingir sua capacidade máxima. A reposição dos primerios 70% a 80% da capacidade da bateria são facilmente obitidos, porém os 20% ou 30 % finais requerem circuitos mais complexos.
 

Como funciona um controlador de carga:
 

Os circuitos de um Controlador de Carga “lêem” a tensão das baterias para determinar seu estado de carga.Os circuitos internos dos controladores variam, mas a maioria dos controladores lêem a tensão para controlar a intensidade de corrente que flui para as baterias, na medida em que estas se aproximam da sua carga máxima.

As principais características de um controlador são:

Proteção contra corrente reversa: Desconecta os painéis fotovoltaicos para prevenir perda de carga das baterias nos módulos solares durante a noite.
Controle de descarga: desligamento da saída para evitar descarga das baterias abaixo de valores seguros.
Monitoramentos do Sistema: Medidores digitais ou analógicos, LEDs indicadores ou alarmes de advertência.
Proteção contra sobre corrente: Através de fusíveis ou disjuntores.
Opções de Montagem: Montagens embutidas, montagens em paredes, e sistema de proteção para uso interno ou externo.
Controle de carga secundárias: Controle automático de cargas secundárias, ou controle de lâmpada, bombas dágua ou outras cargas como temporizadores ou chaveamentos.
Compensação de temperatura: Necessários quando as baterias são instaladas em um área não climatizada. A tensão de carga é ajustada em função da temperatura ambiente.
PWM – Pulse With Modulation: Método de carga muito eficiente, que mantem uma bateria em sua carga máxima e minimiza a sulfatação da bateria, por meio de pulsos de tensão de alta freqüência.
MPPT – Maximun Power Point Tracker: Um moderno sistema de carga, projetado para extrair a máxima energia possível de um módulo solar, através da alteração de sua tensão de operação para maximizar a potencia de saída.

 

 

Como dimensionar um Controlador de Carga:
 

Os controladores são dimensionados em função da corrente dos módulos e da tensão de operação do sistema. As tensões de operação mais comuns são 12, 24 ou 48V, e a corrente de operação entre 1 e 60A.

Como exemplo, suponha um sistema com dois módulos fotovoltaicos que produzem cada um 7,45A. Os dois módulos produzirão juntos 14,9A. Em situações especiais de insolação poderá haver um aumento da corrente total produzida. Como prática devemos aumentar a capacidade de corrente em 25%, o que elevará para 18,6A. Devemos então utilizar um controlador de 20A neste caso, que é o valor mais próximo comercialmente disponível. No exemplo não há problema em se utilizar um controlador de 30A ou maior, a menos da questão custo. Caso você planeje aumentar a capacidade de seu sistema no futuro, sugerimos considerar um controlador com a capacidade de corrente sobredimensionada.

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