De verschillen tussen PWM en MPPT
Onder camperaars 
(maar ook in huishoudens met zonne-energie) wordt de accu gebruikt om de opgewekte energie uit het zonnepaneel op te slaan. Dit doen we met behulp van een laadregelaar. We willen immers niet onze kostbare accu opblazen omdat we hem “overladen”. Er zijn twee soorten laadregelaars bekend: PWM en MPPT-regelaars.
PWM staat voor Pulse With Modulation; dat betekent dat deze laadregelaar de stroomsterkte aanpast aan de fase waarin het laadproces zich bevindt. Zo zal de PWM laadregelaar minder stroom(sterkte) leveren als het laadproces zich aan het eind bevindt.
MPPT staat voor Maximum Power Point Tracking. Het truukje van de MPPT-regelaar zit hem hierin dat hij het vermogen aan de ingang geheel weet om te zetten naar het zelfde vermogen aan de uitgang. Dus levert jouw zonnepaneel 18 V en 5,55 A (100 Watt), dan gaat die 100 Watt ook naar de uitgang (als het nodig is!). Daartoe vindt een dubbele transformatieplaats: van 18V-5,55 A naar een electronische “accu”in de MPPT-regelaar zelf, van waaruit de benodigde spanning en stroomsterkte voor het laadproces weer wordt gehaald. Een PWM laadregelaar knijpt in voorkomende gevallen alleen de stroomsterkte, waardoor het uitgangsvermogen daalt.
De MPPT-regelaar gebruikt zoveel mogelijk het volle vermogen van de zonnecel door naast de stroomsterkte (zoals PWM-regelaar doet) ook de spanning aan te passen aan de laadcyclus. Een MPPT-regelaar bepaalt het optimale werkpunt zodat het maximale vermogen uit het paneel wordt gehaald. Het meeste voordeel wordt bereikt bij lage accuspanning. Als de accu voller raakt neemt het voordeel af. Door deze werkwijze levert een MPPT-regelaar 30% meer energie aan de accu dan een PWM-regelaar. Je betaalt wel wat meer voor een laadstroomregelaar met MPPT maar die kosten haal je er zo uit: het zonnepaneel kan immers wat kleiner zijn omdat je meer opbrengst uit het zonnepaneel haalt. Met een traditionele PWM regelaar zal nooit het maximale vermogen van een zonnepaneel aan een accu kunnen worden afgegeven.
De standaard solarlaadregelaar heeft één ingang voor de panelen en twee uitgangen: één om de accu op te laden en één om verbruikers aan te sluiten. Er zijn ook laadregelaars die twee accu’s kunnen bedienen: de huishoudaccu en de startaccu. De bekendste onder deze zogenaamde duo-regelaars is de Votronic, een triple A Duits merk. Samen met Victron behoort Wattstunde (de fabrikant van Votronic) tot de beste producenten van laadregelaars.
Verbruikers niet direct aansluiten aan laadregelaar
Alle laadregelaars hebben de mogelijkheid om verbruikers op de laadregelaar aan te sluiten. De laadregelaar heeft een accubewaker aan boord die op die wijze kan ingrijpen als jouw accuspanning te laag wordt. Ik adviseer om juist géén verbruikers op de solarlaadregelaar aan te sluiten, maar daarop alleen het zonnepaneel en de huishoud-accu aan te sluiten. Als bescherming van jouw accu raad ik jou een door jezelf in te regelen accubewaker in te zetten; meer info vind je op de pagina “Monteer een goede accubewaker.“
Naast het feit dat de interne accubewaker van de laadregelaar meestal niet instelbaar is, kent die ook een te laag vermogen. Die van de Victron 75/15 bijvoorbeeld gaat maar tot 15A. Het aansluiten van de Victron Phoenix 375 omvormer (tot 300 Watt continu) is dan al niet meer mogelijk, want het maximale vermogen voor de laadregelaar is 180Watt op zijn uitgang.
Hoe sluit ik zonnepaneel en accu aan?
De solarlaadregelaar is een gevoelig apparaat en er zit heel veel intelligente elektronica in verwerkt. Daarom is de aansluitvolgorde ook van groot belang. Het eerste wat jouw regelaar wil weten is welke accu er aan zijn laaduitgang hangt: 12V of 24V? Als eerste sluiten we dan ook de accu aan. Dan pas komt het zonnepaneel aan de beurt.
Afkoppelen gaat in precies de andere volgorde: eerst het zonnepaneel afkoppelen en dan pas de accu.
Omdat deze handeling tenminste tweemaal per jaar gebeurt, namelijk bij het op stal zetten van de camper (dan ontkoppel je immers de huishoud-accu) en bij het weer uit stal halen, is het gemakkelijk als er een schakelaar of iets dergelijks in beide aansluitingen zit.
Voor de accu gebruik ik daar een massa-sleutel voor. De meeste camperaars zullen die al wel ingebouwd hebben. In de pluskabel van het zonnepaneel heb ik een kabelzekering aangebracht die ik heel eenvoudig kan uitnemen. Op die wijze hoef ik geen kabeltjes los te schroeven.
De capaciteit van het zonnepaneel bepaalt de capaciteit van de laadregelaar
De capaciteit van de solarlaadregelaar wordt volledig bepaald door het vermogen van de zonnepanelen. Je hebt bijgevolg laadregelaars tot panelen die samen 150 Wp zijn, 250Wp enz. Bij welke capaciteit van zonnepanelen jouw laadregelaar nog geschikt is vind je altijd op de laadregelaar (of de bijbehorende documenten):
Ga je over die genomede waarden heen, dan is er (vaak) niets aan de hand: de solarlaadregelaar laat gewoonweg niet meer door. Je ziet heel vaak op fora mensen die dan verklaren dat de solarlaadregelaar daaar schade van ondervindt, warm wordt of dergelijke uitspraken.Dat is onjuist. Het zonnepaneel wekt niet meer stroom op dan er wordt verwerkt/gevraagd. Suit je niets aan op het paneel dan wekt het paneel niets, nada noppes op. Vraag je 20 Watt dan produceert een 2000 Wp zonnepaneel gewoon die 20 Watt en niet 2000 Watt waarvan dan 1980 Watt aan warmte verloren zou moeten gaan. Dus als je 600 Wp aan een solarlaadregelaar hangt die max 400 Watt kan verwerken, dan wekken jouw panelen maar maximaal 400 Watt op en niet die 600 Watt. En ook jouw solarlaadregelaar wordt daar niet koud of (letterlijk) warm van.
Hiernaast zie je in de grafiek wat er gebeurt als je een paneel aansluit op een solarlaadregelaar die meer energie opwekt dan het maximum van jouw solarlaadregelaar. De solarlaadregelaar kapt dat meerdere vermogen af. Dus als je een 250 Wp paneel aansluit op de Victron 75/15 met een maximum van 220 Watt, dan neemt de regelaar niet meer op dan die 220 Watt. Het meerdere wordt afgetopt, als groen weergegeven in de grafiek. Als je besluit om een 220Wp aan te schaffen dan wordt er niet afgetopt, maar wordt er in totaal ook minder opgewekt (rood in de grafiek).
Warm wordt die regelaar alleen als hij de maximale laadstroom moet leveren. Maar, de solarlaadregelaar vindt het niet fijn als je de maximale ingangsspanning overschrijdt. Je kunt dus bijvoorbeeld 10 panelen van 150 Wp met elk 19V en 7 A gerust parallel schakelen en dat allemaal aan de solarlaadregelaar aanbieden (gezamenlijk wordt dat dan 19V en 70A), maar als je ze in serie legt dan biedt je aan de solarlaadregelaar 190V, 7A aan en dat nu vindt de Victron 17/15 (met maximaal 75V) niet zo heel fijn. Sterker nog, de Victron documentatie zegt hierover: “Controleer de open circuit spanning (Voc) specificatie van de PV-reeks. Verzeker dat dit minder is dan de maximum gespecificeerde spanning van de solarlaadregelaar. Gebruik de MPPT-maatcalculator op de productpagina van de solarlaadregelaar. Als de PV-reeks zich in koude klimaten bevindt of als de nachttemperatuur dichtbij of onder 10 °C daalt, kan de PV-reeks meer leveren dan zijn gespecificeerde Voc. Als vuistregel, handhaaf een veiligheidsmarge van 10 %” Met andere woorden: blijf wat de maximale open klemspanning betreft 10% onder het maximum van de solarlaadregelaar.
Pas op voor Chinese namaak
Er worden in China heel veel laadregelaars nagemaakt (zoals dat voor bijna alles geld). Op de Chinese sites van Ali B. worden veel zogenaamde MPPT-laadregelaars aangeboden voor een schijntje van de prijs van de regelaars die op de Europese markt verkrijgbaar zijn. De goedkoopste die ik gezien heb kostte bij Ali B. € 8,00, maar in de regel prijzen ze ze aan voor ongeveer € 25,00 Gelet op de benodigde elektronica kan dat zelfs in China niet waar zijn. En wat voor je gevoel niet kan kloppen, klopt ook (meestal) niet. Deze laadregelaars zijn gewone PWM-regelaars. Heel soms staat het in de kleine lettertjes erbij, maar heel vaak niet, terwijl ze wel als echte MPPT-regelaars worden aangeprezen. Een heel verhelderende video over deze pseudo-mppt-laadregelaars kun je hieronder zien.
En voor de echte techneuten neem hier eens een kijkje. De onderzoeker zegt op zijn site: “It’s worse than I thought! Not only is this not MPPT, it’s not proper PWM either and the temperature probe does nothing. But far worse than that, there appears to be an attempt to fool buyers of this controller into thinking that maximum power point tracking is actually taking place. It’s not (and this can be proved by checking if there’s any current gain – there isn’t). And all this trickery actually reduces the battery charging effectiveness. It’s a rip-off, don’t buy it.”
In heel veel van die Chinese pseudo MPPT-laadregelaars is de aansturing van het LCD-schermpje ingewikkelder dan het regelen van de laadstroom; ik kan je wel verzekeren dat bij mijn reglaar de aansturing van de laadstroom ingewikkelder is dan de bluetooth communicatie met mijn telefoon (die van mij heeft geen LCD-schermpje).
Overigens, er staan ook èchte MPPT-laadregelaars op de site van Ali B. maar deze kosten dan ook € 80,00 of meer.
(Oorspronkelijk opgesteld: 14 maart 2019) Laatstelijk bewerkt: 20 augustus 2023
