Controlador de Carga - Perguntas Frequentes | NeoSolar

Controlador de Carga Solar

1. Qual a função do Controlador de Carga Solar?

O controlador de carga solar funciona como a boia da caixa d’água. Assim como a caixa d'água fecha quando a caixa está cheia (para não transbordar), o controlador de carga controla a carga das baterias solares evitando sobrecargas e até mesmo riscos de explosões e incêndios.

Outra função secundária é o controle da descarga ou das cargas em corrente contínua. Nesse caso, o controlador limita a descarga excessiva que também pode danificar as baterias estacionárias.

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2. Qual a diferença entre Controlador de Carga MPPT e PWM?

A diferença é o algoritmo de controle e otimização de cada um deles.

Os controladores de carga PWM (Pulse Width Modulation) são mais simples e levam em consideração a corrente total do arranjo fotovoltaico. Este tipo de controlador trabalha mantendo a corrente que sai do painel enquanto diminui a tensão para ajustar ao nível das baterias. Portanto, ele gera uma perda de potência, uma vez que Potência = Corrente x Tensão. Por esse motivo, a tensão nominal do controlador PWM deve ser sempre próxima a 1,5x a tensão das baterias, evitando desperdícios muito grandes de energia.

controlador de carga MPPT (Maximum Power Point Tracking) leva em consideração a potência total do arranjo fotovoltaico. Este tipo regulador trabalha preservando a potência dos painéis. Enquanto diminui a tensão para se ajustar à tensão do banco de bateria, ele aumenta a corrente aproveitando a energia disponível no painel fotovoltaico. Outra vantagem do controlador MPPT é que ele permite um descasamento maior entre a tensão dos painéis e a tensão das baterias, e, portanto, oferece maior flexibilidade na hora de configurar os painéis em série e paralelo, aceitando uma faixa mais ampla de tensão na entrada.

O controlador MPPT é um pouco mais caro mas quase sempre é a melhor opção de custo total do sistema, pois reduz a necessidade de painéis solares, devido à maior eficiência. 

3. A configuração da tensão do Controlador é automática?

Todos os controladores de carga fornecidos pela Neosolar possuem a função de reconhecimento automático da tensão do banco de baterias. Por isso, é muito importante conectar primeiro o controlador na bateria e somente depois conectar os painéis solares no controlador.

4. Qual a potência máxima de Painéis que o Controlador de Carga suporta?

Isso depende de cada modelo de controlador. No caso dos controladores MPPT, inclusive, essa é uma das características indicadas nas especificações técnicas.

De forma aproximada, podemos dizer que a potência máxima fica limitada à multiplicação da tensão do banco de baterias pela corrente máxima suportada pelo controlador. Então, um controlador de 20A em um banco de baterias de 24V suportaria cerca de 12x24 = 480W de painéis. No entanto, a capacidade real pode ser um pouco - já que a tensão da bateria solar varia e porque há perdas nos painéis.

Além disso, usar mais painéis não resulta necessariamente na queima ou danos ao controlador. Os bons controladores suportam alguma potência a mais do que aquela indicada, sem problemas. Vale salientar, porém, que a geração de energia ficará limitada àquela corrente máxima do controlador, desperdiçando parte da energia. É sempre importante consultar o fabricante ou fornecedor para esse tipo de configuração.

Também é fundamental checar as tensões máximas de operação e em circuito aberto, inclusive considerando alterações possíveis para dias mais quentes ou frios.

5. Quais acessórios podem ser utilizados com o Controlador Solar?

Com os acessórios é possível fazer compensação de temperatura, monitorar, programar e acompanhar os principais parâmetros do controlador de carga e do banco de baterias solares. 

Alguns dos acessórios capazes de fazer isso são:
  1. Sensor Remoto de Temperatura – permite medir a temperatura real das baterias e dessa forma fazer compensações de temperatura, otimizando o processo de carga;

  2. Medidor Remoto – possibilita monitorar os dados de status em tempo real, controlar funcionamento ON/OFF do sistema, ver e modificar parâmetros de controle, modo de carga, além de informações sobre condicionamento do sistema;

  3. Adaptador Wi-Fi – possibilita a comunicação entre controladores de carga e inversores por meio de conexão Wi-Fi. Pode-se realizar monitoramento sem fio, configurar parâmetros, entre outras funções;

  4. Data Logger – possibilita gravar as informações do sistema fotovoltaico, além de monitorar em tempo real por meio do Medidor Remoto ou Software de computador.
Os controladores que estão habilitados para aceitar os acessórios são os das seguintes linhas:
  1. Epever XTRA
  2. Epever Triron N
  3. Epever Tracer AN
  4. Epever Landstar LS****B
  5. Epever Viewstar VS****BN

6. Posso utilizar um Painel Solar de 60 células em um sistema de 12Vcc?

Depende do tipo de controlador de carga utilizado. 

Não é recomendado o uso de controladores PWM com painéis de 60 células pois haverá uma perda grande de energia. Isso acontece pois a tensão do painel é mais alta se comparada aos 12V, enquanto este controlador reduz a tensão para ajustar à tensão das baterias, mantendo a mesma corrente que sai do painel. Ou seja, o fato do aparelho reduzir a tensão da placa solar sem aumentar a corrente causa “desperdício” de energia ou potência deste tipo de painel.

Neste caso, recomenda-se o uso de controlador de carga MPPT, pois ele busca o ponto de maior potência que o painel solar oferece. Ou seja, enquanto há redução da tensão para se adequar ao banco de baterias, automaticamente ele aumenta a corrente, mantendo a potência. Com isso, aproveita praticamente toda energia captada pelo painel solar.

É importante lembrar que a tensão nominal dos painéis deve ser pelo menos 1,5x a tensão do banco de baterias para que o controlador consiga trabalhar efetivamente em todos os estágios de carga das baterias estacionárias.

Isso é válido para os 2 tipos de controlador (PWM e MPPT). Por exemplo: um sistema em 24V precisa de pelo menos 36V (1,5x24V) nominais para que funcione bem. Portanto, o mesmo painel de 60 células (que tem cerca de 30-32V) não funcionará adequadamente nem com PWM e nem com MPPT.

7. Os controladores de carga possuem saída em corrente contínua (CC)?

Nem todos, porém a maioria sim. Em alguns casos essa funcionalidade não se aplica pois o consumo é em Corrente Alternada (CA), portanto alguns fabricantes oferecem modelos sem saída CC.

Nos controladores que oferecem saída CC,  há uma conexão exclusiva para cargas em Corrente Contínua. Geralmente são utilizados para iluminação, pequenas cargas CC ou em telecomunicações, quando já é comum trabalhar em corrente contínua.

Aqui há um ponto importante de atenção sobre a instalação: Via de regra, não deve ser utilizada a saída CC para ligar o inversor.

O correto é ligar o inversor diretamente nas baterias. Isso permite que o inversor solar utilize sua potência total sem queimar o controlador de carga, que muitas vezes não suportaria a corrente máxima do inversor. Em casos muito particulares pode ser utilizada a saída CC para conexão do inversor, mas isso deve ser feito com muita atenção, respeitando os limites de operação.

8. Os Controladores de Carga podem controlar descarga das baterias?

Sim. Enquanto nos sistemas em Corrente Alternada (CA) a descarga pode ser limitada pelo inversor, nos sistemas em Corrente Contínua (CC) essa é função do controlador de carga.

Essa aplicabilidade funciona da mesma forma com inversores e controladores. Basicamente eles controlam um limite mínimo de tensão nas baterias, cortando o consumo para não as danificar. Depois que as baterias são recarregadas, eles voltam a permitir o consumo de energia.

Essa reconexão pode demorar horas ou mesmo dias, dependendo do sol e do tamanho das baterias, por isso pode ser até confundido com um problema no controlador ou inversor. Isso é importante para não deixar as baterias ciclando com pouca carga, o que prejudica a vida útil delas.

9. É possível ligar mais de um Controlador Solar e somar o seu tamanho para utilizar em sistemas maiores?

Sim, e essa aplicação é bem comum. O ideal é utilizar apenas 1 controlador, mas nem sempre isso é possível e então utilizamos mais de um equipamento, avaliando caso a caso a necessidade e a melhor configuração.

Os controladores podem ser ligados apenas em paralelo e isso é feito conectando cada um deles diretamente ao banco de baterias e de forma cruzada, para que a recarga das baterias seja feita de forma uniforme sem ocorrer desbalanceamento das cargas e não favorecer apenas um lado do banco de bateria. Além disso, o ideal é utilizar controladores idênticos, pois assim garantimos que eles funcionem de forma similar.

Recomenda-se que a potência total de painéis seja dividida entre controladores, de forma que essa potência fique balanceada.

Além disso, alguns controladores também permitem comunicação entre eles, garantindo um funcionamento ainda melhor.



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