Comparativa entre reguladores PWM y MPPT

Comparativa entre reguladores PWM y MPPT
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Los reguladores PWM  (Pulse-width modulation, modulación    por   ancho  de   pulsos ) y MPPT (Maximum Power Point Tracking, seguidor 

punto de máxima potencia), son dos tipos distintos de controladores de carga solar, usados para la gestión de la corriente eléctrica entre la batería, el panel solar y el consumo. Estas dos clases de regulador se usan en instalaciones aisladas de la red eléctrica general.

Usarlos, en este tipo de instalaciones, es muy recomendable y una gran opción para la eficiente carga y descarga de la batería (o grupo de baterías).

Ambos tipos de reguladores tiene el cometido de:

  • Encargarse de cortar el suministro eléctrico a la batería cuando esta está completamente cargada. Sin un regulador, la batería podría ser sobrecargada dejándola inservible e incluso con riesgo de que nos explote.
  • Evitar el paso de la electricidad desde la batería al panel, previniendo su descarga. Durante la noche y en condiciones de poca luminosidad, la batería tiene mayor tensión que los paneles (por culpa de la falta de luz), sin un dispositivo que bloquee el paso de corriente inversa, la batería se descargaría poco a poco.
  • Por último, cuando tenemos consumos de corriente continua, es muy importante que estos estén controlados por el regulador. De esta forma, el regulador cortará la corriente en caso de sobredescarga y protegerá la batería de descargas profundas.

Para saber que regulador tenemos que escoger (PWM o MPPT), no nos podemos basar simplemente en el hecho de que uno sea "mejor" que el otro. Su elección dependerá de la instalación solar que tengamos y el uso que vayamos a darle.

Para entender las diferencias entre un regulador PWM y un MPPT, nos tendremos que fijar en la típica curva de potencia de un panel solar. La curva de potencia es importante porque refleja la generación eléctrica del panel, basándose en la combinación de voltaje (v) e intensidad (I) con una determinada radiación solar (Estándar STC 1000W/M²). El punto óptimo de potencia donde se juntan el voltaje y la intensidad se llama punto de máxima potencia. Este punto varia en función de la radiación solar que recibe el panel.

PWM y MPPT

Podemos encontrar esta gráfica en la ficha técnica del panel solar

Regulador PWM

Regulador PWM

Durante la carga, un regulador PWM deja pasar la corriente del panel solar hacia la batería hasta que esta empieza a estar cargada del todo. Entonces, empieza a desconectar y conectar la batería del panel muy rápidamente para llegar al 100% su carga. Una vez cargada, desconecta completamente la batería.

Si quieres saber más sobre el  funcionamiento de un regulador PWM, pásate por aquí

Esquema regulador de carga PWM

Los reguladores PWM operan sin tener en cuenta el punto de máxima potencia, y tanto pueden estar por encima o por debajo de este (dependiendo de la radiación que reciba el panel).

Puedes ver un ejemplo en la siguiente gráfica:

Curva de potencia de un panel solar con regulador PWM

Regulador MPPT

Regulador MPPT

Los reguladores MPPT utilizan una conexión indirecta entre el panel solar y la batería. Esta conexión indirecta, esta formada por un convertidor de voltaje (CC/CC), que transforma el voltaje del panel al mejor voltaje para la batería, en función de la carga que tenga y sin perder potencia por el camino.

Si quieres saber más sobre el  funcionamiento de un regulador MPPT, pásate por aquí

Esquema regulador de carga MPPT

Para poder sacar el máximo partido al panel solar, los reguladores MPPT usan un algoritmo de seguimiento que rastrea en todo momento el el punto de máxima potencia del panel.

En la siguiente gráfica puedes ver distintos puntos max. de potencia en relación a la radiación solar.

Curva de potencia de un panel solar con regulador MPPT

Regulador PWM vs MPPT

A continuación puedes ver una tabla con las ventajas y desventajas de cada regulador: 

PWM

MPPT

Ventajas

Más baratos que los reguladores MPPT

Mejor eficiencia de carga (especialmente en climas fríos)

Debido a la simplicidad de componentes, son muy longevos y sufren poco estrés térmico

Pueden ser utilizados con paneles de 60 células

Tamaño reducido

Posibilidad de sobredimensionar los paneles solares para asegurar la carga en los meses de invierno

Desventajas

Los paneles solares y la batería o conjunto de baterías tienen que dimensionarse con más cuidado y en ocasiones puede requerir un sobredimensionamiento adicional del regulador 

Son más caros qie los reguladores PWM

No pueden ser usados con paneles de 60 células

Esperanza de vida más corta, debido a la complejidad de sus componentes y más sensibles al estrés térmico

¿Cómo escoger el regulador correcto?

Hay muchas variables que influyen a la hora de escoger un regulador de carga para nuestra instalación. En el flujo de trabajo siguiente, puedes ver un pequeño resumen que te puede ayudar a elegir el regulador que mejor se adapte a tu instalación:

¿Cómo escoger el regulador correcto?

Puedes encontrar más información en las siguientes secciones:

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