Reguladores PWM

El principio de funcionamiento de un regulador fotovoltaico PWM se basa en la modulación por ancho de pulso, que es una técnica que permite el control de la tensión V y corriente I entregada a la batería, mediante la variación del ancho de los pulsos de carga.

Durante la carga de la batería, el regulador utiliza un circuito de control de pulso para reducir la cantidad de energía que se suministra, una vez que se ha alcanzado su capacidad máxima de carga. Esto evita la sobrecarga de la batería, lo que podría dañarla y reducir su vida útil.

Además, el regulador también monitorea constantemente el nivel de descarga de la batería y desconecta las cargas receptoras antes de que la batería se descargue por completo. Esto evita la descarga excesiva de la batería, lo que también podría dañarla y reducir su vida útil.

Reguladores PWM. Precio

A continuación, podemos ver el precio de los reguladores de carga PWM en diferentes modelos. Se trata de reguladores PWM baratos y de calidad, de acuerdo a los usuarios.

Funcionamiento del Regulador PWM

El regulador de carga solar PWM funciona en ciclos repetidos, donde cada ciclo consiste en tres fases principales: carga, flotación y desconexión.

1º) Fase de carga: comienza cuando la batería está conectada al regulador y las placas solares están suministrando energía al sistema.

En esta fase, el regulador de carga PWM controla la cantidad de energía que se suministra a la batería utilizando un circuito de control de pulso, que regula la cantidad de energía que se suministra a la batería.

Esta regulación se realiza mediante el ajuste de la anchura del pulso de la señal de salida, lo que permite que la batería se cargue de manera eficiente sin sobrecargarse.

2º) Fase de flotación: una vez que la batería ha alcanzado su capacidad máxima de carga, el regulador de carga PWM entra en la fase de flotación.

Durante esta fase, el regulador de carga PWM mantiene la tensión de carga de la batería en un nivel constante y reduce la corriente de carga a un nivel mínimo para evitar la sobrecarga.

La fase de flotación asegura que la batería permanezca completamente cargada, pero sin sobrecargarse, lo que puede dañar la batería.

3º) Fase de desconexión: se activa cuando la tensión de la batería cae por debajo de un cierto nivel preestablecido, lo que indica que la batería está descargada.

Durante esta fase, el regulador de carga PWM desconecta la carga para evitar la descarga excesiva de la batería, lo que puede dañar la batería y reducir su vida útil.

Características Básicas de los Controladores PWM

Una de las principales ventajas de los reguladores PWM es su simplicidad y bajo coste, en comparación con los reguladores MPPT. También son ideales para sistemas de baja potencia, como sistemas de iluminación solar y sistemas de carga de dispositivos móviles.

Sin embargo, los reguladores PWM tienen una eficiencia de carga más baja en comparación con los reguladores MPPT, especialmente en situaciones donde la temperatura de la batería es alta o la intensidad de la luz solar es baja.

Además, los reguladores PWM no pueden aprovechar al máximo la energía disponible de los paneles solares, lo que puede resultar en una menor producción de energía.

A continuación, se detallan las características más relevantes del regulador PWM:

Rango de Voltaje de Entrada del Regulador PWM

Funciona mejor con paneles solares que tienen un voltaje de salida similar al voltaje de la batería. Su rango de voltaje de entrada es limitado y no puede manejar voltajes de entrada más altos que el de la batería.

Tamaño y Capacidad del Regulador Solar PWM

Están disponibles en diferentes tamaños y capacidades. Es importante elegir el regulador adecuado para la instalación solar en función de la capacidad de la batería y la cantidad de paneles solares.

Diseño Simple de los Reguladores Solares PWM

La tecnología basada en modulación de ancho de pulso (PWM) los hace fáciles de diseñar y fabricar, siendo adecuados para sistemas de energía solar más pequeños con una sola batería.

Coste del Regulador PWM Solar

Un regulador solar PWM es bastante económico debido a su diseño simple. Es generalmente más económico en comparación con los reguladores MPPT, que son más avanzados y eficientes pero también más costosos.

Instalación y Mantenimiento del Regulador PWM

Son fáciles de instalar y mantener. La mayoría de los modelos incluyen una pantalla LCD que muestra el estado de carga de la batería y la energía que se está generando.

Manejo de Sombras de los Reguladores PWM

Tienen dificultades para manejar sombras y obstrucciones en los paneles solares, lo que puede afectar significativamente la eficiencia de carga. Es importante tener en cuenta la disposición de los paneles solares y evitar sombras sobre ellos tanto como sea posible.

Eficiencia Energética de los Reguladores Solares PWM

Tienen una eficiencia media en términos de conversión de energía, en torno al 80-85%, lo que significa que pierde una cantidad significativa de energía en forma de calor durante el proceso de carga.

Rango de Temperatura de los Reguladores PWM

Pueden funcionar en un rango de temperatura más limitado, ya que su eficiencia disminuye a medida que la temperatura aumenta.

La mayoría de los reguladores PWM están diseñados para operar en temperaturas que van desde aproximadamente -20°C a 60°C.

Tipo de Batería de los Reguladores Solares PWM

Los reguladores PWM son compatibles con diferentes tipos de baterías, y es importante seleccionar el tipo adecuado para maximizar la eficiencia y prolongar la vida útil de la batería.

Es importante leer las especificaciones del regulador y las recomendaciones del fabricante para determinar qué tipos de baterías son compatibles y qué configuraciones se deben usar para obtener un rendimiento óptimo.

Parámetros Principales de los Reguladores PWM

A continuación, se detallan los principales parámetros eléctricos de los reguladores PWM:

Voltaje de Entrada Nominal del Regulador PWM

Es el voltaje que se espera que el panel solar proporcione a la entrada del regulador (PV+ / PV-).

Es importante que el voltaje de entrada nominal del regulador coincida con el voltaje del panel solar, ya que si el voltaje es demasiado bajo o demasiado alto, el regulador no funcionará correctamente.

En general, están diseñados para funcionar con paneles solares que generan voltajes de 12V y 24V. Sin embargo, algunos reguladores pueden soportar voltajes de entrada de hasta 48V.

Corriente Nominal de Entrada o de Corriente de Carga

Es la corriente que se espera que el panel solar proporcione a la entrada del regulador (PV+ / PV-).

Es importante que la corriente de entrada nominal del regulador sea mayor que la corriente máxima I_sc del panel solar, porque de lo contrario, el regulador podría quemarse.

Suele ser de 10A, 20A, 30A, 40A, 50A, etc.

Corriente Nominal de Salida o Corriente de Descarga

Es la intensidad de corriente máxima de salida que el regulador puede manejar en la descarga (LOAD+ y LOAD-).

Esta corriente debe ser mayor que la corriente requerida por las cargas. En muchos reguladores esta corriente suele ser baja, pues es para alimentar pequeñas cargas de CC.

Para alimentar cargas mayores de CA se conecta un inversor directamente a la batería, en cuyo caso, la corriente, no debe ser soportada por el regulador.

Voltaje de Sobrecarga de Batería

Se refiere al voltaje máximo permitido en la batería durante el proceso de carga. Cuando la batería alcanza este voltaje, el regulador detiene la carga para evitar sobrecargas que puedan dañar la batería.

Por ejemplo, si el regulador maneja 12V/24V, podría ser: 14,4V / 28,8V.

Voltaje de Carga Flotante o Conservación

Se refiere al voltaje continuo que se suministra a la batería después de haber alcanzado su carga máxima.

Por ejemplo, si el regulador maneja 12V/24V, podría ser: 13,7V / 27,4V.

Voltaje de Recuperación o Reconexión

Se refiere al nivel de voltaje en el que el regulador solar restablece la alimentación de energía a las cargas que se encuentran conectadas, después de haber interrumpido su suministro debido a un corte por baja tensión de la batería.

Por ejemplo, si el regulador maneja 12V/24V, podría ser: 12,6V / 25,2V.

Voltaje de Desconexión o Corte de Descarga

Se refiere al valor de voltaje mínimo al que la batería puede llegar durante el proceso de descarga. Cuando la batería alcanza este nivel, el regulador detiene la descarga para prevenir descargas profundas que puedan perjudicar la capacidad de la batería.

Por ejemplo, si el regulador maneja 12V/24V, podría ser: 10,7V / 21,4V.

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