Differenza fra un inverter / caricabatterie e un regolatore di carica

In un tipico sistema fotovoltaico, l’inverter / caricabatterie svolge due compiti fondamentali: 1) converte la corrente continua dalle batterie in corrente alternata domestica che può alimentare apparecchi standard e altri carichi energetici, e 2) converte la corrente alternata di rete in energia continua che può caricare batterie a ciclo profondo. Questo scambio di energia a due vie è fondamentale per immagazzinare e utilizzare in modo efficiente l’energia raccolta dai sistemi fotovoltaici. Gli inverter / caricabatterie ibridi ì consentono anche a più fonti AC, come un generatore o la rete, di caricare le batterie. Sia che tu viva fuori dalla rete e abbia giornate nuvolose, sia che tu abbia energia elettrica e la rete si interrompa, l’inverter / caricabatterie può fornire energia affidabile e pronta.

Che cosa è un Inverter / caricabatterie?

Quando si collega un elettrodomestico a una presa a muro, utilizza della corrente alternata (AC). Tuttavia, la maggior parte dei sistemi di energia solare fotovoltaica fuori rete (off-grid) immagazzinano energia in batterie a ciclo profondo in corrente continua (CC). Un normale inverter di rete converte la potenza CC dal banco di batterie nella potenza AC (alla frequenza di 50 Hz) utilizzata dai tuoi elettrodomestici.

Molto spesso in un sistema di energia solare fuori rete, le batterie vengono caricate con pannelli solari. A seconda del sistema, l’energia solare da sola potrebbe non essere sufficiente per caricare il banco batterie in inverno, quando le giornate sono più brevi. In questi casi, è possibile utilizzare un generatore AC per mantenere la batteria carica. Un inverter / caricabatterie convertirà la corrente AC dal generatore per caricare il banco di batterie CC.

Un inverter / caricatore fuori rete converte dunque la potenza in entrambe le direzioni, da AC a CC per caricare la batteria dal generatore AC e converte la potenza CC dalla batteria in AC per alimentare i tuoi apparecchi. Alcuni inverter / caricabatterie hanno anche la possibilità di avviare un generatore a distanza quando il livello di carica delle batterie diventa troppo basso.

Un altro uso comune di un inverter / caricatore è in una barca o in un camper, dove si ha un inverter / caricatore che carica il banco di batterie dall’alimentazione dalla banchina o da un generatore e l’inverter che converte la corrente CC per far funzionare i carichi AC.

Gli inverter ibridi per un sistema fotovoltaico

In un sistema di alimentazione ibrido, in cui le batterie a ciclo profondo vengono utilizzate come alimentazione di backup per la tua casa nel caso in cui la rete si spenga, l’inverter / caricabatterie ibrido può utilizzare l’alimentazione AC dalla rete quando è il compito di mantenere le batterie piene ed essere pronto a partire quando la rete si abbassa. Alcuni inverter / caricabatterie ibridi hanno due ingressi AC per caricare il banco di batterie tramite il suo caricabatterie, uno dalla rete e uno da un generatore.

In questo modo, quando la rete è attiva, la rete stessa può mantenere le batterie cariche e quando la rete è inattiva, è possibile utilizzare un generatore secondo necessità per caricare le batterie, in modo che il generatore non debba essere acceso tutto il tempo che la rete è non disponibile. Quindi, aggiungi pannelli solari fotovoltaici per caricare le batterie durante il giorno utilizzando un regolatore di carica solare e puoi avere una potente soluzione solare ibrida.

Qual è la differenza tra un inverter / caricabatterie e un regolatore di carica?

Diversamente dall’inverter / caricabatterie, un regolatore di carica invia energia in una direzione, caricando batterie a ciclo profondo dalla potenza generata dai moduli solari e impedendo alla corrente di defluire nuovamente nell’array fotovoltaico di notte. I controller di carica sono disponibili in due formati, PWM e MPPT, e possono avere anche una varietà di altre funzionalità.

Ad esempio, il PT-100 di Sensata è un regolatore di carica solare MPPT con un sensore di temperatura della batteria, uno schermo di informazioni sul sistema a LED e più protezioni elettroniche da sovracorrente. PWM (Pulse Width Modulation) e MPPT (Maximum Power Point Tracking) si riferiscono a come il regolatore di carica modifica la tensione per caricare efficacemente le batterie da un sistema fotovoltaico.

Nella maggior parte dei casi il regolatore di carica in stile MPPT, come il PT-100, è la scelta migliore, catturando l’energia fotovoltaica in modo molto più efficiente e consentendo configurazioni più flessibili di pannelli solari e batterie. Quasi tutte le applicazioni di accumulo fotovoltaico richiedono pertanto sia un inverter / caricabatterie che un regolatore di carica.

Da un lato, mentre i regolatori di carica MPPT forniscono un’efficienza di carica ottimale, la luce del sole potrebbe non essere ancora sufficiente per caricare in modo affidabile le batterie in inverno o in caso di maltempo. Molti carichi di potenza richiedono anche corrente AC standard. Per entrambi questi motivi, è necessario un inverter / caricabatterie per mantenere le batterie adeguatamente cariche e fornire energia che possa essere ampiamente utilizzata.

D’altra parte, gli inverter / caricabatterie non sono in grado di caricare direttamente le batterie dalla corrente CC fornita da un campo fotovoltaico. È necessario un regolatore di carica per abbinare adeguatamente la tensione FV alla batteria e regolare la carica. In alcune applicazioni di accumulo FV può essere necessario solo un regolatore di carica. Ciò si verifica quando tutti i carichi di potenza accettano solo corrente CC e il tuo campo fotovoltaico può caricare in modo affidabile le tue batterie tutto l’anno.

Negli impianti FV senza batterie, in cui ci si vuole connettere alla rete – comunemente chiamata interconnessione – cerca un inverter progettato ed elencato per l’interconnessione. Nei sistemi di accumulo / backup senza fotovoltaico, è necessario solo un inverter / caricabatterie per collegare il sistema.

Perché nel fotovoltaico off-grid serve comunque avere un regolatore di carica?

Molti si domandano perché è necessario un regolatore di carica solare in un sistema fotovoltaico fuori rete se si utilizza un inverter / caricabatterie. Il caricabatterie nell’inverter / caricabatterie è un caricabatterie AC. Utilizza una sorgente AC, come un generatore o la rete, per caricare il banco batterie.

Se si utilizzano pannelli solari per caricare il banco della batteria, è invece necessario un regolatore di carica solare per gestirlo. Se stai anche utilizzando una fonte di corrente alternata per aiutare quando il sole non fornisce energia sufficiente, avresti sia un regolatore di carica solare che un inverter / caricatore che carica il banco di batterie a ciclo profondo da due fonti.