Controladores de Carga

Los controladores o reguladores de carga son equipos que controlan el voltaje y la corriente de un panel solar o generador eólico, entregados al parque de baterías. Muchos paneles para parques de baterías de 12 voltios, entregan 16  a 20 voltios que podrían llegar a estropea la batería por un efecto de sobrecarga, ya que esta necesita unos 14,5 voltios para una carga adecuada. El doble para parques de baterías de 24 voltios.

Los diminutos paneles solares de 1 a 5 watios no requieren la instalación de ningún regulador dada su baja potencia, y una buena regla a recordar consiste en saber que si el panel entrega (durante un día) menos de 1/60 de la capacidad de la batería, este resultará innecesario.

Si por ejemplo el micro panel entrega 6 watios a una tensión de 12 voltios, y puede producir energía unas 5 horas al día, la corriente entregada durante esas 5 horas será de medio amperio (6/12 amperios), durante 5 horas, o lo que es lo mismo 2,5 amperios-hora en total. Si nuestra batería tiene una capacidad de almacenamiento de por ejemplo 250 amperios-hora, que es mucho mayor a 60 veces los 2,5 amperios-hora (60x,2,5=150), pues en conclusión no necesitaríamos ningún regulador.

Pero para un típico panel de 180 watios ya estaremos generando 4500 amperios hora lo cual hace necesario el uso de un regulador.

La pregunta que puede hacerse más de uno es ¿Por qué los fabricantes de paneles los hacen de 17 ó 20 voltios cuando nuestra batería es de 12 voltios? La respuesta reside en que salvo en condiciones ideales los paneles no producen su tensión máxima, de modo que más vale diseñarlos para más tensión ya que al trabajar en condiciones no ideales entregarán la mayor parte del tiempo tensiones cercanas a los 12 voltios... Y si hay mucho sol, pues que trabaje el regulador que para eso está!

Hay que tener en cuenta además, que los paneles solares dejan de dar tanta tensión a medida que se van calentando por el sol, haciendo que dejen prácticamente de funcionar en climas de muy altas temperaturas. Por esta razón conviene enfriarlos dejando que el aire circule por debajo de ellos.

Si necesita regular mucha potencia, puede utilizar varios regulares idénticos trabajando en paralelo.

Existen algunos ‘malos’ reguladores que abren el circuito con un relay electrónico, cuando este pasa de una tensión máxima de unos 15 voltios.  Otros introducen en el circuito una carga que se ‘come’ el exceso de energía aportada mediante por ejemplo un diodo ‘zener’ que se hace conductor a partir de una tensión dada, y los más avanzados conocidos como PWM (Pulse Width Modulation) o de “modulación de anchura de impulso”, permiten optimizar la carga de la batería.

Los reguladores PWM  permiten entregar un nivel de carga variable electrónicamente gracias a un encendido-apagado muy rápido del circuito. El dispositivo comprueba continuamente la tensión de la batería, y si esta es muy buena los impulsos estarán muy distanciados (por ejemplo cada 3 segundos) y además serán muy cortitos de duración (por ejemplo de una décima de segundo). Si por el contrario la batería necesita mucha carga, los impulsos serán muy prolongados y continuos. El controlador comprueba la tensión de la batería entre pulso y pulso.

Existe otro sistema muy interesante en los regulares como el conocido como  LVD (por ser el acrónimo de Low Voltaje Disconnect) ‘Desconexión por Bajo Voltaje', que permite proteger de forma muy eficaz la vida de las baterías.

Debemos saber que una batería de ácido, sea o no de gel y sea o no de ciclo profundo, sufre MUCHO cuando se descarga completamente o a niveles muy bajos de tensión. Por ello este sistema simplemente interrumpe el aporte de la batería al circuito eléctrico del barco si la batería baja de un nivel de carga determinado. Naturalmente la salida de tensión LVD del regulador puede ser utilizado para las luces de interior, o un inversor que alimenta el microondas, o los circuitos poco importantes del barco, pero nunca a los dispositivos básicos como la radio o equipos de navegación.

Pero actualmente el tipo de regulador más utilizado es del MPPT con una tecnología electrónica que no tiene nada que ver con la PWM descrita, y que a diferencia de estos, permite sacar partido al panel solar en todo momento en el punto de máxima potencia. Sobre ello hemos ya escrito otros artículos que puede consultar en Fondear.