J’achète mon régulateur de charge

Les régulateurs (ou contrôleurs) de charge ont un rôle fondamental : ils protègent vos batteries des fluctuations en énergie de votre éolienne, provoquées par la variabilité du vent. En les sauvegardant de la surcharge et de la décharge profonde, ils prolongent considérablement leurs durées de vie. Les batteries sont les éléments les plus fragiles du dispositif éolien et la qualité de leur contrôle et de leur entretien, influence majoritairement leur vétusté et donc à terme, le prix final du kWh. Le régulateur est typiquement l’élément électronique qui laisse à penser qu’il n’est pas important, mais qui, finalement, se révèle être primordial.

Qu’est-ce qu’un régulateur de charge ?

Le régulateur de charge est un système électronique automatique auquel est lié l’éolienne, la batterie ainsi que les éventuels autres éléments de l’installation. Il garantit la protection de votre éolienne en évitant les surcharges et les décharges profondes mais aussi en régulant la charge de la batterie. Ils permettent aussi d’allonger l’espérance de vie de vos batteries ainsi que leurs performances. Le régulateur peut contrôler et piloter le système de charge. Vous pouvez relever plusieurs indications grâce à ses voyants lumineux, telles que l’état de charge de la batterie, l’état de fonctionnement du générateur, le mode de fonctionnement en cours, l’état des différentes protections, etc.

Comment fonctionne-t-il ?

Cet élément se branche en parallèle sur la batterie et l’alternateur (avec pont de diode). Il agit ensuite comme déversoir dans un barrage hydraulique : l’électricité conçue en trop est consommée par dérivation vers une résistance, la résistance modifie le surplus d’électricité en chaleur. La plupart des contrôleurs de charge utilisent la mesure de la tension comme paramètre de contrôle.

Pour bien utiliser un régulateur de charge, il faut prendre en compte plusieurs critères. Dans un premier temps, il est primordial de faire correspondre la plage de tension à celle de la batterie et au générateur de l’éolienne pour qu’il puisse couvrir la surveillance ces deux équipements. Le courant d’entrée du régulateur doit être supérieur à celui du générateur, et c’est d’ailleurs une règle qui s’applique aussi bien pour les éoliennes que pour les panneaux solaires ou les hydroliennes par exemple. Concernant le courant de sortie, il doit être supérieur à la somme des intensités des appareils électriques de la maison alimentée par l’éolienne.

Choisir mon régulateur

Calculer sa dimension

Le régulateur est calibré pour des valeurs limites qui sont délimitées par le type d’éolienne et la batterie. Ces valeurs concernent : la surcharge, la décharge profonde, la température de fonctionnement et la tension de court-circuit. Le courant est détourné par le régulateur lorsque la batterie atteint l’une de ces valeurs limites. Il emploie généralement le niveau de tension de la batterie.

Il faut sélectionner un régulateur suivant la puissance de l’éolienne. Il doit aussi être adapté à la tension de la batterie, disposer d’une marge de sécurité de minimum 25 % et avoir un courant maximal autorisé.

La résistance doit être dimensionnée avec le régulateur suivant la puissance de l’éolienne pour former un système harmonieux. On sait que P = UI. La puissance (en watt) est égale à la tension (volt) par l’intensité (ampère). Un régulateur de 50 A en 12 V peut gérer une éolienne de puissance 50 x 12 x 75 % (marge de sécurité) soit : 450 W. Donc si vous avez une éolienne de 450 W de puissance et une batterie en 12 V, vous pouvez en choisir un de 50 A en 12 V ou bien, si votre batterie est en 24 V, de 25 A.

Prendre un régulateur de type « Shunt »

Un circuit qui est dit « ouvert » est un circuit dans lequel le courant ne peut pas circuler. Contrairement aux panneaux solaires, le générateur d’une éolienne ne doit pas être laissé en circuit ouvert. Le courant doit toujours pouvoir être utilisé pour ralentir les pales. Les aimants du moteur de l’éolienne ont de fortes chances de se démagnétiser si le circuit vient à être fermé. Vous l’aurez compris : il est absolument nécessaire d’utiliser un régulateur spécifique pour éolienne, dit « shunt », avec lequel le courant passe toujours, mais où le surplus est dérivé.

C’est une précaution d’autant plus importante à prendre que si vous ne la respectez pas, vous risquez bien d’endommager définitivement votre aérogénérateur. Le contrôleur de charge de type « shunt » fonctionne avec un interrupteur qui court-circuite le générateur en fin de charge. C’est ce qui le distingue des contrôleurs de type « série » et de ceux de charge « MPPT ». Il existe une multitude de régulateurs, mais peu sont spécifiques aux éoliennes domestiques, encore moins sont MPPT.

Combiner éolienne, panneaux solaires et régulateurs

Il arrive fréquemment qu’une éolienne soit complétée de panneaux photovoltaïques pour garantir une autosuffisance énergétique. Dans ce cas de figure, comment installer notre régulateur ? En réalité, on peut tout à fait en installer plusieurs et de manière indépendante, à partir du moment où chacun possède son système « anti-retour », ce qui est en général le cas. Ainsi, on peut avoir en marche son éolienne et son panneau solaire au même moment, sans aucun problème : la batterie n’acceptera que ce qu’elle peut, à condition que la tension de charge de chaque régulateur soit correct.

Ce sont souvent les régulateurs MPPT qui sont utilisés pour les panneaux solaires, tandis que les éoliennes ont besoin des « Shunt ». On peut brancher en parallèle la sortie d’un MPPT et la sortie d’un régulateur d’éolienne, par contre on ne peut pas brancher en parallèle sur l’entrée du même régulateur un panneau solaire et une éolienne, car ce sont deux technologies différentes. Dans le cas de l’éolienne, on ne peut qu’utiliser des régulateurs « shunts »qui dissipent le trop plein d’énergie dans une résistance pour garder une charge constante sur le générateur de l’éolienne, sous peine de la laisser s’emballer, ce qui provoquerait sa destruction.

Concernant la batterie, si elle est pleine, même si vous connectez plusieurs sources de charge ensemble, c’est le régulateur le plus haut qui va imposer sa loi, les autres ne débiteront rien. Si une batterie est loin d’être pleine, tous les régulateurs vont débiter  dans celle-ci. Mais, pas de panique, la batterie n’acceptera que ce qu’elle veut bien, en général son acceptation se situera entre 10 et 20 % de sa capacité.

Opter pour un régulateur avec redresseur intégré

Alors que les batteries stockent uniquement du courant continu, les éoliennes domestiques produisent un courant alternatif. Pour que ces deux éléments fonctionnent ensemble, le courant doit être converti à travers un redresseur. Le plus simple est de choisir un régulateur intégrant directement un redresseur, pour qu’un seul élément combiné enfile plusieurs casquettes : transformer le courant alternatif en continu et protéger les batteries en leur injectant une charge constante.

Faire le choix de la nouveauté avec le mode PWM

Si vous vous intéressez plutôt aux derniers régulateurs mis sur le marché, vous vous rendrez compte que beaucoup d’entre eux fonctionnent en mode PWM, soit Pulse Width Modulation. Ce terme indique que lorsqu’il est en marche, un microprocesseur hache la tension plusieurs milliers de fois par seconde. La puissance varie ainsi à chaque instant en fonction du guidage du régulateur. C’est un fonctionnement plus souple que celui des régulateurs plus classiques.

Les meilleurs régulateurs de charge du moment

Le contrôleur de charges MakeSkyBlue

Ce contrôleur est adapté aux éoliennes de 2 000 W et 48 V. Ce modèle charge et freine automatiquement avec un affichage LED.

ControleurMakeSkyBlue

 

Ce qu’on aime 

Le contrôleur de charge comprend le redresseur, ce qui est bien pratique. Son circuit de freinage est plus performant, comparé aux autres régulateurs plus traditionnels. Le système est composé de puces de qualité militaire pour garantir de bonnes performances. Le boîtier est étanche.

Ce qu’on regrette

Ce régulateur de charge a un coût conséquent, il faudra débourser la somme de 133 euros pour se le procurer.

Le SolaMr

Ce contrôleur peut recevoir jusqu’à 1000 W. Il peut être adapté sur le solaire (400 W, 12 V) comme sur l’éolien (600 W, 24 V). Tous les paramètres de fonctionnement s’affichent sur un écran LCD. 

ControleurSolarMr

Ce qu’on aime

Il est doté d’une conception intelligente, on apprécie sa structure simple qui permet de le prendre en main facilement. Il possède une bonne fonction de contrôle et affiche des performances stables.  Surtout, un point non négligeable, le boîtier est équipé de la technologie PWM, ce qui permet de charger intelligemment les batteries. Le contrôleur est aussi spécialement conçu pour pallier plusieurs problèmes, dont les fortes vitesses de vent qui peuvent emmener à de la surtension ou de la surcharge.

Ce qu’on regrette

Seule la tension de la batterie et le courant de charge sont affichés sur l’écran, on aurait aimé avoir plus d’informations.

Le Solar80

Ce contrôleur peut recevoir entre 12 et 24 V, et jusqu’à 1 440 W, avec un courant nominal de fonctionnement compris entre 60 et 80 A. Tous les paramètres de fonctionnement s’affichent sur un écran LCD. 

ControleurSolar80

Ce qu’on aime

C’est un contrôleur simple d’utilisation, son installation ainsi que sa prise en main est facile. Il affiche de bonnes performances concernant la prolongation de vie de la batterie, et il maintient la charge bien fonctionnelle. Il est doté d’un dissipateur de chaleur en aluminium et d’un refroidissement naturel.

Ce qu’on regrette

Le manuel d’utilisation n’est pas fourni en français.

En conclusion, le régulateur de charge joue un rôle primordial dans votre installation éolienne. Il possède plusieurs rôles : préserver votre batterie mais aussi protéger votre générateur et vous apporter des informations globales sur votre système. Il est important d’en posséder un dès que vous planifiez d’adopter une éolienne domestique.