Laderegler

Ein Laderegler wird in sogenannten Inselanlagen (unabhängig vom öffentlichen Netz) dringend benötigt. Er hat die primäre Aufgabe den Akkumulator (Batteriespeicher) einerseits vor Überladung und andererseits vor der Tiefentladung zu bewahren.

Zwischen dem Laderegler und den Solarmodulen sowie der Batterie mit den Verbrauchern dient jeweils ein Kabel als Verbindung. Somit stellt der Laderegler gewissermaßen die Schaltzentrale zwischen den genannten Komponenten dar. Der Regler ist deshalb unumgänglich, weil der Energiefluss aus der PV-Anlage in seiner Menge unterschiedlich ist und selbst die Verbrauchs-Nachfrage schwankt.

Des Weiteren dient der Laderegler als Schutz für den Akkumulator, um die Grenzspannungen nicht zu überschreiten/unterschreiten. Die zusätzlichen Aufgaben des Reglers sind zudem:

  • ein akustisches Warnsignal wenn eine Lastabschaltung erfolgt
  • die Funktion als Temperaturfühler
  • als Anzeiger für Größen wie beispielsweise die Akkuspannung, den Lade- und Betriebszustand, den aktuellen Lade-/Laststrom
  • sowie als Schutz vor Tiefentladung.

Laderegler müssen stets mit dem Akku der Solaranlage abgestimmt sein und werden zudem nach ihrer individuellen Ladestrategie eingeteilt:

  • Als Serienregler, wobei hier die Modulenergie entweder durch ein Relais oder einen Trafo unterbrochen wird, falls die Ladeschluss-Spannung erreicht ist. Hat sich die Spannung entsprechend gesenkt, gibt das Relais/der Trafo frei. Der Stromkreis wird wieder geöffnet und die Solarmodule arbeiten im Leerlauf.
  • Als Shuntregel-System, hierbei schließt der Trafo/das Relais – der Solargenerator wird kurzgeschlossen. Der Laderegler senkt somit den Modulstrom nicht sofort, sondern regelt ihn kontinuierlich herunter. Hierdurch wird der Akkumulator deutlich geschont.
  • Als MPP-Regler, hierbei wird der Solargenerator durch einen Gleichspannungs-Wandler dem Akku angepasst. Der Ladestrom kann dadurch wesentlich höher ausfallen.

Um den optimalen Laderegler zu dimensionieren, ist die Stromstärke zu berechnen. Dafür wird die Leistung der Photovoltaik-Anlage in Watt (Wp/Watt peak) durch die Batteriespannung geteilt beziehungsweise dividiert. Das Ergebnis ergibt die benötigte Stromstärke des Reglers, wobei diese mindestens 10 Prozent überdimensioniert werden sollte. Die handelsüblichen Stromstärken liegen dabei zwischen 5 bis zu 30 Ampere.

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