Le régulateur de type Shunt
De Arebor-Energie.
Catégorie:Les régulateurs de charge
Pour contrôler la charge de la batterie, le régulateur shunt provoque des court-circuits au niveau du module photovoltaïque. Quand la tension aux bornes de la batterie devient assez élevée, le courant est dérivé (shunté) vers une résistance puis renvoyé vers le module. La conception du module lui permet de bien supporter ces court-circuits. Il s'agit cependant d'une technologie assez ancienne, qui ne permet pas une charge optimale de la batterie à 100%, mais plutôt 70 à 80% de sa capacité.
Toute la régulation se fait grâce à la mesure de la tension aux bornes de la batterie. Une batterie déchargée possède une tension faible (autour de 11,4V pour une batterie 12V), alors qu'une batterie chargée possède une tension forte (autour de 13,2V). Le régulateur de charge doit donc avoir une lecture précise de la tension aux bornes de la batterie, afin de savoir si elle se trouve dans une période de fin de charge ou en fin de décharge. C'est pour cela que l'on place toujours le régulateur à proximité des batteries, pour éviter les chutes de tension dues à la distance et pouvoir prendre en compte la température environnante.
Lorsque les consommateurs ont besoin d'énergie mais que les modules n'en produisent pas (la nuit) ou pas assez, se sont les batteries qui en fournissent et qui se déchargent. La tension aux bornes du bus (système de communication entre les différents composants du régulateur) décroit, et passe sous le seuil de déclenchement de la recharge (valeur dépendante du système).
La phase de charge débute lorsque le panneau photovoltaïque est de nouveau éclairé. Le régulateur limite alors le courant de charge de la batterie à un ampérage constant : la tension aux bornes du bus augmente.
Lorsque la tension du bus atteint une valeur limite, le régulateur la maintient à cette valeur et réduit de façon progressive le courant en déviant l’excédent d’énergie vers une résistance (cet excédent d’énergie sera dissipé sous forme de chaleur) et un court-circuit est effectué au niveau des modules photovoltaïques.
On comprend dès lors que le régulateur shunt est mieux adapté aux petits systèmes, car en fin de charge, toute l'énergie produite par les modules doit être dissipée dans une résistance. Plus la puissance à dissiper est importante, plus la résistance doit être de grande taille. Autrement, se serait les câbles électriques qui devraient remplir le rôle de dissipateur, ce qui les ferait fondre très rapidement. Pour les grosses installations, cela consisterait à brancher de gros radiateurs électriques, mais toute la chaleur dégagée poserait de sérieux problèmes. Dans ce cas, on choisira plutôt un régulateur série, PWM ou MPPT. Il faut pour cela estimer le courant généré par le système. Si l’ampérage est relativement faible (de l’ordre de 5A), le régulateur de type shunt sera tout à fait adapté.
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