PWM- und MPPT-Laderegler werden beide viel zum Laden von Batterien mit Solarenergie genutzt.
Solarregler stellen die Verbindung zwischen dem Solarmodul und einer Batterie her. Wie der Name Laderegler schon vermuten lässt, regeln Solarregler den Ladestrom zur Batterie.
Eine IUoU Ladekennlinie gehört heutzutage zum Standard und sorgt für schnelle und zugleich schonende Ladung einer Wohnmobil Batterie.
IUoU Ladekennlinie, was ist das?
IUoU ist das erweiterte IU Ladeverfahren welchem eine dritte Phase, die Ladeerhaltung, angehängt wurde. Die IUoU Ladekennlinie setzt sich wie folgt zusammen:
- I= Hauptladung mit konstantem Strom
- U= Ausgleichsladung (Absorbtionsladung) mit konstanter Spannung über bestimmte Zeit
- oU= Erhaltungsladung mit Abgesenkter Spannung
PWM-Regler
Ein PWM Regler verbindet ein Solarmodul mit einer Batterie, der Strom fließt dann durch den Regler zur Batterie. Die Modulspannung bricht dabei fast auf die Batteriespannung ein. Im Grunde passiert nichts anderes als im obigen Beispiel, wenn wir ein Solarmodul direkt mit einer 12V Batterie verbinden. Wenn die Batterie aber voll wird (die Absorbtionsspannung erreicht wird), beginnt der Solarregler mit seiner Arbeit. Er trennt Modul und Batterie voneinander und wenn die Batteriespannung ein paar Millivolt gesunken ist, wird das Solarmodul wieder zugeschaltet. Dieser Vorgang findet mehrere male pro Sekunde statt. Diese Regelart wird Pulsweitenmodulation (PWM) genannt.
Solarmodule liefern je nach Sonneneinstrahlung einen bestimmten Strom. Dieser Strom ist unabhängig von der Modul-Spannung. Folglich fließt bei 18V oder 13V der gleiche Strom.
Das Modul liefert aber eine Leistung (in Watt gemessen). Die Leistung ist das Produkt aus Spannung und Strom. Wer in Physik damals etwas aufgepasst hat weiß, dass sie elektrische Leistung einfach durch Multiplikation von Spannung und Strom errechnen lässt. Demzufolge ist die Leistung bei 18V höher als bei 13V, wenn der gleiche Strom zu Grunde gelegt wird.
MPPT-Regler
Der MPPT-Regler ist komplexer (und teurer):
Ein MPPT Regler scannt die Leistungskurve des Solarmoduls und findet so den höchsten Leistungspunkt. In der Regel liefert ein Modul die Höchstleistung bei einer Spannung von 16-18V. Die Leistung des Moduls wird nun auf die Batteriespannung umgeformt, wie bei einem Spannungswandler der aus 12V 230V macht oder aus 24V 12V erzeugt. Diese Art ist so effektiv, dass trotz der Verluste im Regler durch die Spannungsumformung noch deutlich mehr Leistung in die Batterie wandert, als mit einem PWM Regler.
Hier ein kurzes Beispiel:
- 100Wp bringen (Beispielhaft!!) in der Sonne 18V und 5 A (entspricht 90W)
- Mit einem PWM Laderegler könnte man eine 13,5V Batterie mit 5A Ladestrom laden. Was einer Leistung von 67,5W (bei genau 13,5V) entspricht.
- Mit einem MPPT Regler werden die 5A und 18V auf Batteriespannung umgewandelt und bei 13,5V fließen dann 6,66A (90W)
So die Theorie. Unser Solar Laderegler lässt sich diese Arbeit natürlich bezahlen und es kommt immer etwas weniger raus, als reingesteckt wird. Aber selbst wenn unterm Strich nur 6 A fließen, sind das 20% Mehrleistung gegenüber einem PWM Laderegler!
