Cálculo del Tamaño Ideal para su Controlador de Carga Solar: Guía Práctica

¿Qué es un Controlador de Carga Solar? Tipos, Dimensionamiento y Selección de Controladores PWM y MPPT

Los controladores de carga solar son una parte vital de cualquier instalación solar. Protegen sus componentes de almacenamiento de baterías y aseguran que funcionen de manera suave y confiable durante la vida útil de su dispositivo. En el siguiente artículo, discutiremos una Introducción a convertidores DC-DC de potencia, controladores de carga y MPPT en un sistema solar PV.

¿Qué son los Controladores de Carga Solar?

El controlador de carga en su instalación solar está presente entre la fuente de energía (paneles solares) y el almacenamiento (baterías). Los controladores de carga evitan que sus baterías se sobrecarguen limitando el volumen e intensidad de carga. A menudo evitan que la batería se agote apagando el dispositivo si la potencia de almacenamiento cae por debajo del 50% de capacidad. Las baterías se cargan al nivel de tensión correcto. Ayuda a proteger la vida y salud de las baterías.

Convertidores DC-DC:

Los convertidores DC-DC se usan ampliamente para convertir tensión DC no regulada o no controlada a un nivel de tensión DC regulada o controlada como se muestra en la figura 1.

Además de convertir tensión no controlada a controlada, estos convertidores convierten la tensión de un nivel a otro (alto o bajo). Por ejemplo, tenemos un sistema PV que produce 24 V CC de tensión de salida pero la salida AC del inversor necesita ser 230 V, por lo que requerimos una tensión de entrada DC más alta en la entrada del inversor.

Así, para obtener eso conectamos un convertidor DC-DC entre el array PV y el inversor. Estos convertidores DC-DC juegan un papel muy significativo en nuestro sistema solar PV. Se usan como controladores de carga, rastreadores de punto de máxima potencia, y actúan como interfaz junto con la fuente PV para diferentes tipos de cargas. Su aplicación también incluye regulación de bus de potencia, aumento de corriente y aislamiento de ruido.

En el convertidor DC a DC, tanto el lado de entrada como el de salida tienen un flujo DC. Es posible determinar la potencia DC de entrada si conocemos la tensión y corriente de entrada; de manera similar, podemos determinar la potencia de salida si conocemos la tensión y corriente de salida. Una vez que conocemos la potencia de entrada y salida, la eficiencia del convertidor de potencia se puede determinar fácilmente.

Tomemos un ejemplo de un convertidor DC-DC donde una batería de 50 V está conectada, suministrando una corriente de entrada de 8 A. En la salida del convertidor, la medición de tensión muestra 100 V y la medición de corriente muestra 3.6 A. Determine la potencia de entrada y salida, pérdida de potencia en el convertidor y eficiencia del convertidor.

• Tensión de entrada = 50 V
• Corriente de entrada = 8 A
• Tensión de salida = 100 V
• Corriente de salida = 3.6 A

Así, Potencia de entrada = Tensión de entrada × Corriente de entrada

Potencia de entrada = 50 × 8 = 400 W

De manera similar, la potencia de salida se puede determinar como sigue:

Potencia de salida = Tensión de salida × Corriente de salida

Potencia de salida = 100 × 3.6 = 360 W

La pérdida de potencia en el convertidor se puede determinar como sigue:

Pérdida de potencia = Potencia de entrada – Potencia de salida

Pérdida de potencia = 400 – 360 = 40 W

La eficiencia del convertidor se determina como sigue:

Eficiencia % = (potencia de salida / potencia de entrada) × 100

Eficiencia % = (360/400) × 100 = 90 %

Funcionamiento y Función de los Controladores de Carga:

En términos sencillos, puede considerar un controlador de carga solar como un regulador normal que prolonga la vida de las baterías solares. En la mayoría de los controladores de carga solar, la corriente pasa a través de un semiconductor que sirve como válvula para regular la corriente.

Los controladores de carga a menudo evitan que las baterías se sobrecarguen reduciendo el flujo de la batería para que no exceda un nivel de tensión específico. La sobrecarga de baterías puede ser especialmente dañina para la propia batería, por lo que los controladores de carga son particularmente críticos.

Es el controlador el que ayuda a controlar el flujo de carga desde y hacia la batería. Mantiene la vida y rendimiento de la batería a largo plazo previniendo la descarga profunda y la sobrecarga. Cuando un módulo PV se conecta a una batería a través de un controlador de carga, este desconectaría el PV de la batería para evitar sobrecarga.

De manera similar, cuando una batería se conecta a una carga a través de un controlador de carga, el controlador desconectará la carga de la batería si detecta sobredescarga. Tal capacidad del controlador de carga ayuda a prolongar la vida y el rendimiento de la batería.

La sobrecarga y la descarga profunda de la batería se detectan midiendo el nivel de tensión de la batería conectada. En sobrecarga, la tensión de la batería aumenta por encima de un cierto nivel; de manera similar, en caso de descarga profunda, la tensión de la batería disminuye por debajo de un cierto nivel.

El controlador de carga puede desconectar la batería en ambas condiciones mencionadas. El controlador de carga también reconecta la batería cuando el nivel de tensión ha vuelto al nivel normal de operación.

Debido a la sobrecarga, el nivel de tensión de la batería alcanza un nivel alto y el controlador de carga desconecta la batería del módulo PV (o fuente DC de carga), pero cuando el nivel de tensión cae debido a la utilización de la batería por la carga, el controlador detecta esta caída y reconecta el módulo PV (o fuente DC de carga) para cargar la batería.

Algo similar ocurre en caso de descarga profunda cuando la batería se desconecta (de la carga) debido a una caída de tensión por debajo de un cierto nivel. Ahora, si la batería está en condición de carga, el nivel de tensión terminal subirá después de un tiempo debido al proceso de carga. Este aumento en el nivel de tensión es detectado y si está por encima del nivel de corte bajo, el controlador reconectará la batería a la carga para que esta pueda utilizar la energía almacenada.

Los controladores de carga solar también proporcionan varias características esenciales adicionales, incluyendo protección contra sobrecarga, desconexión por baja tensión y bloqueo de corriente inversa.

Protección contra sobrecarga: Los controladores de carga tienen el papel esencial de protección contra sobrecarga. Si la corriente que fluye hacia su batería es mucho mayor de lo que el circuito puede manejar, su dispositivo puede sobrecargarse. Puede llevar a sobrecalentamiento o incluso explosiones. Los controladores de carga evitan que esto ocurra. En sistemas mayores, la doble protección de seguridad con interruptores automáticos o fusibles también es esencial.

Desconexión por baja tensión: Actúa como desconexión automática de cargas no críticas de la batería cuando la tensión cae por debajo del umbral definido. Cuando se energiza, se reconecta inmediatamente a la batería. Evita la sobredescarga.

Bloqueo del flujo de corrientes inversas: Los paneles solares envían la corriente a través de la batería en una sola dirección. Por la noche, los paneles pueden, por supuesto, transferir algunas cargas en orden inverso. Puede desencadenar una descarga menor de la batería. Los controladores de carga evitan esto actuando como una válvula.

Tipos de Controladores de Carga:

Los siguientes son los dos controladores de carga ampliamente utilizados:

1. Controladores de carga de Seguimiento del Punto de Máxima Potencia (MPPT)
2. Controladores de carga de Modulación por Ancho de Pulso (PWM)

En el caso de controladores de carga MPPT, la tensión a través del banco de baterías y el array PV es diferente. Este tipo de controlador de carga opera en el punto de máxima potencia del array PV para entregar la máxima potencia posible disponible de la irradiación.

Este tipo de controladores de carga hace posible tener tensión de array PV mayor que la tensión del banco de baterías conectado a nuestro sistema. La ventaja es que cuanto mayor sea la tensión, menor será la corriente para el mismo flujo de potencia. Así, podemos usar cable de calibre menor lo que reduce el costo del cable en el sistema.

Por otro lado, los controladores de carga de Modulación por Ancho de Pulso (PWM) tienen tensión idéntica a través del array PV y el banco de baterías conectado al sistema.

Diversas Características del Controlador de Carga:

Los diversos niveles de tensión y corriente del controlador de carga se pueden definir como sigue:

1. Tensión nominal del sistema: Esta tensión representa la tensión a la que el controlador de carga y la batería operan en un sistema solar PV.
2. Corriente nominal de carga: Representa la corriente máxima de carga que un controlador de carga debe manejar.
3. Corriente nominal del array PV: Representa la corriente máxima del array PV que el controlador de carga debe poder manejar. Es la corriente de cortocircuito de todo el array PV. Al diseñar, se considera un factor de seguridad de 1.25 para variación en la corriente de cortocircuito determinada bajo no-STC (Condiciones Estándar de Ensayo).
4. Puntos de ajuste del regulador de carga: La función del controlador de carga es cargar y descargar la batería, detecta la tensión terminal (es decir, estado de carga o comúnmente conocido como SOC) y decide si desconectarla de la carga para evitar descarga profunda o desconectarla de su fuente PV para evitar sobrecarga. Tal controlador tiene puntos de ajuste sobre los que toma decisiones para conectar o desconectar la carga o fuente de carga (es decir, array PV).

5. Punto de ajuste de regulación de tensión (VR): Representa la tensión máxima hasta la cual una batería puede cargarse sin sobrecargarse. Si se alcanza este punto, el controlador desconectará el banco de baterías de la fuente PV o puede regular la corriente suministrada a las baterías.
6. Histéresis de regulación de tensión (VRH): Representa la diferencia entre el VR y la tensión a la cual el controlador reconectará la batería a la fuente PV para carga. Si esta diferencia es muy pequeña, el control será oscilatorio (conectar y reconectar frecuentemente) lo que eventualmente resultará en deterioro del rendimiento y vida de la batería. Pero tener una diferencia también puede llevar a algo de sobrecarga en cada ciclo. Así, un equilibrio debe hacerse al establecer el VRH. El VRH también nos ayuda a entender qué tan efectivo es el controlador de carga al cargar la batería.
7. Desconexión por baja tensión (LVD): Representa la tensión mínima hasta la cual se permite la descarga de una batería sin entrar en descarga profunda. También se conoce como profundidad de descarga (DOD) de una batería. Se recomienda encarecidamente evitar descarga por debajo de este nivel para evitar el deterioro de la vida y rendimiento de la batería. El controlador de carga puede desconectar la batería de la carga si detecta el LVD y evita la descarga profunda.
8. Histéresis de desconexión por baja tensión (LVDH): Representa la diferencia entre el LVD y la tensión a la cual la batería puede reconectarse a la carga. No se mantiene muy pequeña, ya que esto puede resultar en conexión y desconexión frecuente, lo que puede reducir aún más la vida de la batería.

Cómo Seleccionar un Controlador de Carga Solar de Potencia Adecuada

Los siguientes dos ejemplos muestran cómo seleccionar un controlador de carga solar del tamaño correcto para sistema de panel y array solar con la capacidad nominal de corriente apropiada en amperios a tensión nominal y carga en vatios dada.

Ejemplo 1:

Tomemos un ejemplo para entender los parámetros anteriores: una sala de estar tiene las siguientes cargas DC nominales a 24 V:

1. Tres lámparas de 20 W
2. Un ventilador de 25 W

Todas las cargas mencionadas son alimentadas por dos módulos PV conectados en paralelo, cada módulo PV tiene una corriente en el punto de máxima potencia I_MP de 5 A y corriente de cortocircuito I_SC de 7 A. ¿Cuál será la tensión nominal del sistema, corriente nominal del array PV y corriente nominal de carga del controlador de carga?

Carga DC total = (Núm. de lámparas × Vatios de cada lámpara) + (Núm. de ventiladores × Vatios de cada ventilador)

Carga DC total = (3 × 20) + (1 × 25) = 60 + 25 = 85 W

La tensión nominal del sistema del controlador de carga es la misma que la tensión nominal de la carga y el array PV (Tensión nominal del sistema del controlador de carga = 24 V)

Corriente nominal del array PV = 2 × 7 (corriente de cortocircuito de cada módulo PV es 7 A y están conectados en paralelo)

Corriente nominal del array PV = 14 A

Se considera un factor de seguridad de 1.25 para variación en la corriente de cortocircuito determinada bajo no-STC (Condiciones Estándar de Ensayo).

Considerando el factor de seguridad de 1.25, la corriente nominal del array PV es 1.25 × 14 = 17.5 A

Corriente nominal de carga = Carga DC total / Tensión nominal del sistema = 85 / 24

Corriente nominal de carga = 3.5416 A

Así, el controlador de carga debe poder manejar una corriente de aproximadamente 3.5416 A en el lado de salida.

Ejemplo 2:

Tomemos otro ejemplo para practicar: un auditorio tiene las siguientes cargas DC nominales a 12 V:

1. Tres lámparas de 30 W
2. Un ventilador de 20 W

Todas las cargas mencionadas son alimentadas por dos módulos PV conectados en paralelo, cada módulo PV tiene una corriente en el punto de máxima potencia I_MP de 3 A y corriente de cortocircuito I_SC de 5 A. ¿Cuál será la tensión nominal del sistema, corriente nominal del array PV y corriente nominal de carga del controlador de carga?

Carga DC total = (Núm. de lámparas × Vatios de cada lámpara) + (Núm. de ventiladores × Vatios de cada ventilador)

Carga DC total = (3 × 30) + (1 × 20) = 90 + 20 = 110 W

La tensión nominal del sistema del controlador de carga es la misma que la tensión nominal de la carga y el array PV (Tensión nominal del sistema del controlador de carga = 12 V)

Corriente nominal del array PV = 2 × 5 (corriente de cortocircuito de cada módulo PV es 5 A y están conectados en paralelo)

Corriente nominal del array PV = 10 A

Se considera un factor de seguridad de 1.25 para variación en la corriente de cortocircuito determinada bajo no-STC.

Considerando el factor de seguridad de 1.25, la corriente nominal del array PV es 1.25 × 10A = 12.5 A

Corriente nominal de carga = Carga DC total / Tensión nominal del sistema = 110W / 12V

Corriente nominal de carga = 9.1666 A

Así, el controlador de carga debe poder manejar una corriente de aproximadamente 9.1666 A en el lado de salida.

Seguimiento del Punto de Máxima Potencia (MPPT):

La carga conectada a un módulo PV determina la potencia entregada por el módulo, observe la curva I-V y P-V mostrada en la figura 3 a continuación.

Se puede observar en la figura anterior que en condición de cortocircuito, es decir, a V = 0, la máxima corriente es entregada por el módulo conocida como corriente de cortocircuito I_SC. Pero si aumentamos gradualmente la tensión a través de la carga variando la carga, la potencia entregada a la carga también aumenta.

Así, el aumento de la tensión causa que la potencia aumente hasta un cierto punto, el punto más allá del cual el aumento adicional de la tensión causa una disminución en la potencia se llama Punto de Máxima Potencia (MPP). Así, la curva I-V de un módulo PV tiene un punto que corresponde a la máxima potencia conocido como Punto de Máxima Potencia o en corto MPP.

Se requiere que la carga conectada al módulo PV opere a una tensión y corriente que corresponda a este punto de máxima potencia para obtener la máxima potencia de los módulos PV. El punto de operación es el punto de intersección de las características I-V de los módulos PV con una carga.

Los fabricantes califican sus módulos PV para potencia pico de salida. Pero la potencia de salida de los módulos PV no solo depende de la irradiación solar disponible sino también de la combinación de tensión y corriente. Por ejemplo, al mediodía cuando el sol está alto, el módulo no entregará potencia si está en circuito abierto o cortocircuito.

Así, hay un punto de operación en la curva I-V donde el producto de tensión y corriente entregará la máxima potencia. Pero este punto de operación máximo cambia con el cambio en la intensidad de la radiación que incide en los módulos PV. Así, para obtener esa máxima potencia hay dispositivos electrónicos que asegurarán que los módulos PV operen en máxima potencia a todos los niveles de irradiación durante el día. Esta idea de operar el módulo PV en su máxima potencia se llama Seguimiento del Punto de Máxima Potencia (MPPT).

Prácticamente hay cambios en la curva I-V del módulo PV debido al cambio en la intensidad de la radiación que incide en el módulo. Así, no es posible mantener el PV operando en el MPP para una carga elegida. La radiación solar es menor alrededor de las 9 a.m. y aumenta gradualmente hasta el mediodía. Este aumento en la intensidad de la radiación causará que la curva I-V del módulo cambie como se muestra en la figura 4 a continuación.

Esto resulta en el cambio del punto de operación para una carga dada. Los puntos de operación para 1 p.m., 11 a.m. y 9 a.m. se denotan por A, B y C respectivamente. Pero los puntos máximos de operación para 1 p.m., 11 a.m. y 9 a.m. se denotan por A', B' y C' respectivamente.

Así, si necesitamos obtener máxima potencia del módulo PV, los puntos de operación A, B y C deben acercarse a A', B' y C' respectivamente y esto lo hace un dispositivo MPPT. El dispositivo MPPT hace el trabajo de acercar el punto de operación al punto de máxima potencia a diferentes niveles de radiación solar.

Ayuda a extraer la máxima potencia disponible del módulo PV bajo cualquier irradiación y temperatura. Hace uso de un algoritmo MPPT y un circuito electrónico para hacer el trabajo. La idea se basa en el principio de igualar la impedancia entre el módulo PV y la carga conectada, lo cual es esencial para transferir la máxima potencia.

Así, cuando la impedancia de la fuente PV y la carga coinciden, la máxima potencia se transfiere de la fuente PV a la carga. Si la relación entre la tensión del módulo en máxima potencia y la corriente del módulo en máxima potencia coincide con la impedancia de la carga conectada, tiene lugar la transferencia de máxima potencia.

Pero prácticamente no es posible tener una coincidencia de esta relación con la impedancia de la carga, por lo que el dispositivo MPPT hace esa operación de igualación de impedancia para entregar la máxima potencia a la irradiación y temperatura disponibles. Los fabricantes combinan las funciones del controlador de carga y MPPT en un solo dispositivo ampliamente conocido como controlador de carga MPPT. Tanto MPPT como el controlador de carga son dos funciones diferentes e independientes pero se usan ampliamente como un solo dispositivo para servir dos propósitos.

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Seguimiento Solar y MPPT para Maximizar la Potencia de Salida:

El seguimiento solar no es lo mismo que el seguimiento MPPT, es un seguimiento mecánico de un módulo PV solar de tal manera que los rayos del sol inciden sobre los módulos siempre perpendicularmente. El módulo debe enfrentar mecánicamente al sol para obtener la máxima potencia durante ese momento del día.

Si los módulos no son perpendiculares a los rayos del sol que inciden sobre ellos, la mayor parte de la luz solar se reflejaría desde los módulos. El módulo solar produce la máxima potencia de salida para la luz solar dada cuando el ángulo de la luz y el módulo son perpendiculares entre sí (es decir, 90°) como se muestra en la figura 5.

Cuando el ángulo de incidencia de la luz es menor o mayor que 90° como se muestra en la figura 5, producirá potencia de salida menor que la capacidad máxima de potencia de salida del módulo. Cuando la luz incide en un ángulo mayor o menor que 90°, alguna parte de la luz se refleja, y la luz utilizada por el módulo es menor que la que realmente incide sobre él.

Esto resulta en una reducción de la potencia de salida generada por el módulo. Es por esta razón que debemos tener seguimiento solar mecánico para generar la máxima electricidad posible.

Especificaciones del Controlador de Carga MPPT:

Entrada PV

Potencia de entrada máxima: Representa la máxima potencia que el controlador de carga MPPT puede manejar del array PV conectado.

Tensión de circuito abierto máxima: Representa la máxima tensión de circuito abierto que el controlador de carga MPPT puede manejar.

Rango de tensión de seguimiento MPPT: Representa el rango de nivel de tensión que el controlador de carga MPPT puede manejar.

Salida DC a la Batería

Tensión nominal de la batería: Representa la tensión a la que la batería opera en un sistema conectado.

Punto de ajuste de regulación de tensión (VR): Es el nivel máximo de tensión hasta el cual podemos cargar una batería sin causar sobrecarga. Una vez alcanzado este nivel, el controlador desconectará la batería de la fuente PV o regulará la corriente entregada a la batería conectada.

Desconexión por baja tensión (LVD): Representa la tensión mínima hasta la cual se permite la descarga de la batería sin causar descarga profunda. También conocido como Profundidad de Descarga (DOD). Cuando el nivel de la batería alcanza el nivel DOD, el controlador de carga MPPT desconecta para evitar sobrecarga.

Corriente de carga máxima: Representa la máxima corriente que un controlador de carga MPPT puede manejar del array PV. Es la corriente de cortocircuito del array PV. Al diseñar, se usa un factor de seguridad de 1.25 debido a variación en operaciones no-STC.

Control de Carga DC

Tensión nominal: Representa la máxima tensión de carga del controlador que debe poder manejar.

Corriente máxima: Representa la máxima corriente de carga del controlador que debe poder manejar.

Cómo Seleccionar el Controlador de Carga MPPT del Tamaño Correcto

Ejemplo 3:

Considere un array PV de 500 vatios que opera a 24 V CC y tiene un banco de baterías de 12 V CC. Determine la capacidad nominal de un controlador de carga MPPT para este sistema dado.

• Potencia del array PV solar = 500 W
• Tensión de operación del array PV solar = 24 V
• Tensión de operación del banco de baterías = 12 V

La potencia de entrada al controlador MPPT es 500 W, el array PV solar está conectado en el lado de entrada del controlador de carga MPPT y la batería está conectada en el lado de salida. Así, la batería actúa como carga del sistema. Los datos especifican la tensión de salida. Asumiendo 100% de eficiencia, podemos determinar la corriente de salida para su carga.

Potencia = Tensión × Corriente

Corriente = Potencia / Tensión = 500W / 12V = 41.66 A

Así, requeriríamos un MPPT de 12 V, 41.66 A para el sistema anterior, podemos aumentar el valor de corriente en un 25% considerando algunas condiciones que ocurren causando que el panel produzca más potencia. Así, podemos tomarlo como 52 A. Por tanto, un controlador de carga MPPT de 12 V, 52 A sería adecuado para el sistema anterior. Note que el controlador de carga MPPT debe poder manejar la tensión de circuito abierto y la tensión en el punto de máxima potencia del array PV conectado.

Tomemos otro ejemplo donde debemos diseñar un sistema solar doméstico de 140 W_P con un módulo PV de 70 W que tiene una tensión de circuito abierto de 20 V y tensión en el punto de máxima potencia de 16 V. La tensión del banco de baterías está a 12 V. Determine un controlador de carga MPPT adecuado para este diseño solar doméstico.

Conectemos los módulos PV disponibles en serie.

Así, la tensión de circuito abierto del sistema sería = 2 × 20 = 40 V

La tensión en el punto de máxima potencia sería = 2 × 16V = 32 V

La potencia pico del sistema sería = 2 × 70W = 140 W

La potencia de entrada al controlador de carga MPPT es 140 W si asumimos 100% de eficiencia. Y la tensión de batería disponible a 12 V, entonces la corriente al banco de baterías se puede determinar como sigue:

Potencia = Tensión × Corriente

Corriente = Potencia / Tensión = 140W / 12V = 11.66 A

Así, requeriríamos un MPPT de 12 V, 11.66 A para el sistema anterior, podemos aumentar el valor de corriente en un 25% considerando algunas condiciones que ocurren causando que el panel produzca más potencia. Así, podemos tomarlo como 15 A. Por tanto, un controlador de carga MPPT de 12 V, 15 A sería adecuado para el sistema anterior.

De nuevo, es importante notar que el controlador de carga MPPT debe poder manejar la tensión de circuito abierto y la tensión en el punto de máxima potencia del array PV conectado.

¿Qué Controlador Solar Debo Seleccionar? PWM o MPPT

Cuando se trata de decidir el tamaño del controlador, necesita saber si está usando un controlador PWM o MPPT. ¿Sabe que una selección incorrecta de controladores de carga solar puede resultar en una pérdida de hasta el 50% de la energía del sistema solar?

Panel Solar	Batería	Cargador Solar
12V	12V	PWM o MPPT
24V	24V	PWM o MPPT
24V	12V	MPPT (Recomendado)

Los controladores de carga solar se miden basándose en la corriente de su array solar y la tensión de su sistema solar. Usualmente, quiere asegurarse de tener un controlador de carga lo suficientemente grande para acomodar la cantidad de potencia y corriente producida por sus paneles.

Usualmente, los controladores de carga están presentes en 12, 24 y 48 voltios. Las capacidades de amperaje pueden variar de 1 a 60 amperios y tensiones nominales de 6 a 60 voltios. Si aún no ha evaluado su instalación o estimado sus requerimientos energéticos, sugerimos usar la calculadora de paneles solares. Le permitirá dimensionar sus paneles solares y todos los demás componentes de su dispositivo.

Si su sistema solar era de 12 voltios y sus amperios eran 14, necesitará un controlador de carga solar con al menos 14 amperios. Sin embargo, necesita agregar 25% a los amperios mínimos que su controlador de carga solar tendría a 17.5 amperios debido a consideraciones ambientales. Pero requerirá un controlador de carga solar con una capacidad de 12 voltios y 20 amperios en esta situación.

Aquí hay algunos detalles más dependiendo del tipo de controlador de carga que tenga montado en su dispositivo.

Condición de Batería @ 25 °C (77 °F)	Tensión Nominal de Batería
	12V	24V	48V
Batería durante carga de igualación	Sobre 15	Sobre 30	Sobre 60
Batería cerca de carga completa mientras carga	14.4 a 15.0	28.8 a 30.0	57.6 a 60.0
Batería cerca de descarga completa mientras carga	12.3 a 13.2	24.6 a 26.4	49.2 a 52.8
Batería completamente cargada con carga ligera	12.4 a 12.7	24.8 a 25.4	49.6 a 50.8
Batería completamente cargada con carga pesada	11.5 a 12.5	23.0 a 25.0	46.0 a 50
Sin carga ni descarga por 6 horas – 100% cargada	12.7	25.4	50.8
Sin carga ni descarga por 6 horas – 80% cargada	12.5	25	50
Sin carga ni descarga por 6 horas – 60% cargada	12.2	24.4	48.8
Sin carga ni descarga por 6 horas – 40% cargada	11.9	23.8	47.6
Sin carga ni descarga por 6 horas – 20% cargada	11.6	23.2	46.4
Sin carga ni descarga por 6 horas – completamente descargada	11.4	22.8	45.6
Batería cerca de descarga completa mientras descarga	10.2 a 11.2	20.4 a 22.4	40.8 a 44.8

Preguntas Frecuentes

¿Necesita un controlador para cargas solares?

Típicamente, sí. No es necesario controlador para pequeñas pantallas de 1 a 5 vatios. Si el panel proporciona 2 vatios o menos por cada 50 horas de vida de batería, usualmente no necesita un controlador de carga. Está muy por encima de eso.

¿Qué influirá en mi decisión al elegir un controlador de carga?

Las siguientes consideraciones debe verificar al comprar un controlador de carga:

• El presupuesto;
• La vida útil de la tecnología
• La temperatura donde se instala la máquina: controladores específicos funcionan bien en climas fríos.
• Cuánta electricidad se necesita y cuántos paneles solares están disponibles.
• El tamaño, número y tipo de baterías que usa en su dispositivo

¿Puede usar más de un controlador de carga?

En casos donde un solo controlador de carga no es capaz de manejar la salida de su array de paneles solares, puede usar múltiples controladores de carga con un banco de baterías. Usar un controlador de carga MPPT (Rastreador de Punto de Máxima Potencia) puede ser la forma más segura de conectar el dispositivo ya que los arrays tienen diferentes puntos de máxima potencia.

Sin embargo, se recomienda usar el mismo tipo de controlador de carga si usa más de uno. Significa, si está usando un solo controlador de carga MPPT, todos sus controladores de carga solar deben ser de tipo MPPT. Asegúrese de que todos sus controladores tengan la misma configuración de entrada de batería también.

¿Cuál es el límite de tensión superior?

Ambos controladores de carga tienen un límite máximo de tensión. Se aplica a la tensión más alta que los controladores pueden manejar de forma segura. Asegúrese de conocer el límite de tensión superior de su controlador. De lo contrario, podría terminar quemando su controlador de carga solar u causando otros riesgos de seguridad.

Errores y equivocaciones comunes en controladores de carga

Debido a todos los diversos componentes de una instalación solar, es posible cometer un error en el proceso de instalación. Aquí hay algunos errores ampliamente cometidos cuando se trata de controladores de carga solar.

• No conecte cargas AC al controlador de carga. Solo cargas DC pueden conectarse a la salida del controlador de carga.
• Debe montar el controlador de carga junto a la batería ya que el cálculo preciso de la tensión de la batería es un aspecto esencial de las funciones del controlador de carga solar.

Conclusión

Si está en una casa rodante (cabaña off-grid), los controladores de carga solar son una parte integral de su instalación solar. Investigar y sopesar sus opciones antes de hacer esa inversión ayuda a elegir el controlador adecuado para usted y su dispositivo y evitar molestias.