Laadstroomregelaars tussen een zonnepaneel en de accu

Wanneer je een accu gaat opladen met een zonnepaneel moet je altijd gebruik maken van een laadregelaar. De laadregelaar bevindt zich tussen het zonnepaneel en de accu. Zijn taak is om de accu zo optimaal te laden waardoor de levensduur van de accu gemaximaliseerd wordt. Het belangrijkste aspect van een laadregelaar is de maximale stroom die kan stromen vanuit het zonnepaneel en de accu. De laadstroomregelaar heeft een secundaire maar wel belangrijke functie, hij onderbreekt de spanning van de accu naar de gebruikers wanneer de accuspanning te laag wordt. Hierdoor wordt de accu beschermd voor te diep ontladen wat een negatieve invloed heeft op de levensduur van de accu.

Wat is de taak van een laadstroomregelaar?

Een accu is een gevoelig apparaat. Als je een accu niet op de juiste manier laad zal de accu niet geheel volgeladen worden maar zal ook de levensduur afnemen. Een laadregelaar zorgt dat de stroom vanuit het zonnepaneel op een gedoceerde manier naar de accu gaat. In een bepaalde fase van het laden van de accu zal de laadregelaar zelfs de stroomsterkte beperken om te voldoen aan de juiste laadmethodiek. Een goede laadregelaar is dus het behoud van je accu en betaald zich zelf terug.

Aansluiten

De laadregelaar is het hart van je autonome elektriciteitsinstallatie. Hij krijgt zijn energie van de zonnepanelen, geeft dit aan de accu. Wanneer je energie uit je accu nodig hebt, stroomt er stroom vanuit de accu, via de laadregelaar naar de verbruiker. Meestal is dit een 12V naar 230V omvormer.

Ladingsindicatie / SOC

De mate waarin de accu geladen is wordt met een technische afkorting "SOC" genoemd. Dit staat "State Of Charge". Voor dagelijks gebruik is het heel prettig als de laadstroomregelaar een indicatie heeft die aangeeft hoeveel de accu geladen / ontladen is. In de meest eenvoudige vorm zijn dit ledjes maar het kan ook een metertje zijn die met een waarde van 0 to 100% de lading van de accu weergeeft.

Maximale stroomsterkte

Een belangrijk aspect van de laadstroomregelaar is de maximale stroom die hij vanuit het zonnepaneel aan de accu kan doorgeven. Hoeveel die maximale laadstroom is wordt bepaald door de opbrengst (de Wp waarde) van je zonnepaneel (of panelen). Kies aan de hand van die maximale stroom die je zonnepanelen kunnen leveren je laadregelaar uit. In het stappenplan voor het bepalen van accucapaciteit, zonnepaneel capaciteit en maximale laadstroom hebben we een paar praktische voorbeelden uitgewerkt.

Accu onderspanningsbeveiliging

Accu's hebben een hekel aan te diep ontladen. Dat beperkt hun levensduur aanzienlijk. Daarom heeft een laadstroomregelaar een beveiliging die de accu automatisch "afkoppelt" op het moment dat de accu spanning onder een bepaald spanningsniveau komt. Dit spanningsniveau ligt bij de meeste laadregelaars bij zo'n 11 Volt. Dus ondanks dat de accu nog zeker wat energie bevat zal de laadregelaar voorkomen dat de accu nog verder ontladen wordt. Daar moet je heel blij mee zijn het is echt het behoud van je accu.

Accu bewaking

Voor een accu is het van belang dat hij regelmatig, liefst iedere dag, volledig geladen wordt. Wanneer het voor een lange periode bewolkt / weinig zonnig weer is geweest zal de accu zeker niet iedere dag geheel geladen worden tevens zal door het gebruik van de accu de lading steeds verder ontladen worden. De accu kan dan een tijdlang schommelen tussen niet geheel geladen en flink ontladen. Dat is funest voor accu's. De levensduur van de accu wordt daarmee aanzienlijk bekort (van jaren naar maanden als dit te lang duurt). Sommige laadstroomregelaars hebben een voorziening om deze situatie zoveel mogelijk te voorkomen.

De Victron BlueSolar Charge controller MPPT 70/15 is een laadstroomregelaar die zorgt dat de accu niet dag na dag blijft pendelen tussen gedeeltelijk geladen en gedeeltelijk ontladen. Het eenvoudigst zou zijn geweest om nadat het laagste accuspanningspunt is bereikt (dat de accu beschermd wordt tegen onnodig ver ontladen) de accu ontkoppeld te houden tot het moment dat de accu weer volledig geladen is. Ook al zou dit dagen duren. In die tussenliggende tijd kan je totaal geen gebruik maken van de energie van de accu. Daarom maakt de Victron BlueSolar Charge controller MPPT 70/15 van een techniek die wij "dagelijkse verhogende gebruiksbeperking" zouden willen noemen. Normaal gesproken zal een laadstroomregelaar bij ongeveer 11 Volt accuspanning de accu ontkoppelen. Wanneer in dit geval niet de accu de volgende dag weer volledig geladen wordt zal de accuontkoppelspanning iets verhoogd worden. Hiermee wordt bereikt dat de accu minder ver ontladen kan worden.

De dag daarna wanneer weer de accu niet volledig geladen wordt (door te veel ontlading en/of te weinig zonneschijn) zal de accuontkoppelspanning weer een stukje verhoogd worden. Hierdoor kan je weer een stukje minder van je accucapaciteit gebruik maken waardoor de accu minder ver ontladen kan worden. Daardoor neemt de kans toe dat de accu wel geheel geladen wordt. Wordt dat die dag nog niet bereikt dan blijft iedere dag de accuontkoppelspanning verhoogd worden. Met deze techniek wordt bereikt dat minimaal een keer in de week de accu geheel geladen zal worden. Wij vinden dit een heel mooi bedachte techniek om je toch dagelijks wat energie te kunnen geven maar tevens de accu binnen redelijke grenzen in een topconditie te houden.

MPPT

MPPT staat voor Maximum Power Point Tracking. Dit is een techniek waardoor een laadstroomregelaar of zonnepaneel omvormer/inverter uit een zonnepaneel meer vermogen gehaald kan worden dan wanneer de laadregelaar of zonnepaneelomvormer deze MPPT techniek niet bezit. Een laadstroomregelaar met MPPT kan tot 30% meer energie uit een zonnepaneel halen. Je moet mogelijk wel wat meer betalen voor een laadstroomregelaar met MPPT maar die kosten haal je er zo uit doordat het zonnepaneel wat kleiner kan zijn omdat je meer opbrengst uit het zonnepaneel haalt.

Bekende fabrikanten en modellen van laadstroomregelaars