Stromerzeugung

Der intelligente Vermittler: Laderegler

Veröffentlicht: 13.02.2022
Lesezeit: 3 Minuten

Die Unterschiede zwischen PWM und MPPT-Regler, der Anschluss und was die Modulspannung damit zu tun hat.

Ein günstiger 60A-PWM-Regler. Er ist nur bei einer niedrigen Modulspannung sinnvoll.

Der Laderegler überwacht und regelt den Ladevorgang der Batterie. Würde das PV-Modul direkt an die Batterie angeschlossen, wäre eine Überladung und ein damit einhergehendes Gasen des Akkumulators das Resultat. Der Laderegler hat mindestens vier Anschlüsse: Plus und Minus für das Panel sowie Plus und Minus für den Akku. Zusätzlich haben die meisten gängigen Laderegler zwei weitere Anschlüsse um eine Last zu betreiben. Beim Lastausgang ist allerdings Vorsicht geboten: Gewöhnlich ist der Ausgang nur für geringe Verbraucher ausgelegt – also Achtung wer daran starke Lasten wie einen Wechselrichter anschließen möchte. Dieser sollte immer direkt an die Batterie angeschlossen werden (und natürlich mit Sicherung!).

Es gibt zwei Arten des Ladereglers: PWM-Regler (Puls-Weiten-Moduliert) und MPPT-Regler (Maximum-Power-Point-Tracking). Sie unterscheiden sich sowohl in der verbauten Technologie als auch im Preis. Ein PWM-Regler ist die deutlich günstigere Variante, allerdings auch weniger effektiv. Der Grund für die geringere Effektivität liegt in der Bauart: Die eingehende Spannung der Solarmodule wird über die Pulsweitenmodulation so weit verringert, dass sie der Ladespannung der Batterie entspricht. Durch fehlende Wandlung des Stroms ist der Ausgangsstrom, also der Ladestrom der Batterie, auch nur maximal so hoch wie der Eingangsstrom der Module. Durch diese Regelung geht natürlich viel Leistung verloren, was sich besonders bei Modulen mit hoher Spannung negativ bemerkbar macht. Positiv ist der günstige Preis der PWM-Regler, im Gegensatz zu den MPPT-Reglern.

Als Mercedes unter den Ladereglern gilt der MPPT-Regler. Durch seine intelligente Schaltung wandelt er mit hoher Effizienz den von den Modulen kommenden Strom in einen batterieverträglichen Ladestrom um. Dabei verschwendet er deutlich weniger Leistung als sein PWM-Bruder: Hohe Spannungen der Module werden verringert, bei gleichzeitiger Erhöhung des Ladestroms. Liefert das Modul beispielsweise 200 Watt, so kommen auch fast 200 Watt an der Batterie an. Der Grund für den Verlust: Dies ist in der Elektronik begründet, die – so wie jedes elektrische Gerät – keine 100% Wirkungsgrad hat. Bei jeder Umwandlung geht mehr oder weniger Leistung in Form von Wärme verloren, so auch beim MPPT-Regler. Ebenso wie der pulsweitenmodulierte Regler hat auch der MPPT-Regler gewöhnlich einen Lastausgang, der aber nicht für große Verbraucher geeignet ist.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass der MPPT-Regler in der Regel die bessere Wahl ist. Er wandelt die Modulleistung mit hoher Effizienz in einen für die Batterie angepassten Strom um. Nachteilig ist der teurere Anschaffungspreis gegenüber dem PWM-Regler. Dieser kann als günstige Variante gesehen werden, und sollte nicht kategorisch ausgeschlossen werden. Denn wenn die Modulspannung nur geringfügig über der Batteriespannung liegt, geht auch bei ihm wenig Leistung verloren – er kann also dennoch eine gute Wahl sein.