Le VarioString est le régulateur de charge MPPT haute tension de Studer Innotec (Suisse), conçu pour les générateurs solaires raccordés à des batteries 48 V. Sa plage d'entrée élevée (jusqu'à 900 Vco) permet de raccorder de longues chaînes de modules en série, réduisant fortement les coûts de câblage. Cette caractéristique unique lui a valu le prix international « Solar Award » dans la catégorie BOS (Balance Of System).
Pourquoi choisir le VarioString ?
Malgré la conversion de la haute tension solaire (jusqu'à 900 V) en tension batterie 48 V et l'isolation galvanique entre les panneaux et la batterie, le VarioString atteint un rendement de conversion > 98 % et un rendement de suivi MPPT > 99,8 % – parmi les meilleurs au monde dans sa catégorie pour un régulateur MPPT isolé.
- Coût réduit du système : la mise en série des chaînes de modules simplifie le câblage et permet des économies substantielles sur les câbles, fusibles, boîtes de jonction, temps de pose et encombrement.
- Connexion sûre et sans outil avec les connecteurs PV type SUNCLIX (Phoenix Contact « tool free »).
- Sécurité renforcée par l'isolation entre le générateur PV et la batterie – et, sur le VS-120, entre les deux entrées PV – autorisant une mise à la terre indépendante de la batterie et/ou des modules.
- Chargeur 4 étapes (bulk, absorption, floating, égalisation) entièrement programmable pour prolonger la durée de vie de la batterie.
- Affichage à 9 LED de l'état et du courant de charge ; jusqu'à 15 appareils en parallèle.
Caractéristiques techniques
Toute la gamme VarioString fonctionne sur batterie 48 V nominal (plage 38–68 V). Le VS-70 dispose d'un tracker MPPT unique ; le VS-120, lui, embarque deux trackers MPPT indépendants, ce qui autorise deux champs PV distincts en parallèle (2 × 600 Vco) ou une mise en série des strings jusqu'à 900 Vco.
| Modèle |
VS-70 |
VS-120 |
| Courant de charge max. (batterie 48 V) |
70 A |
120 A (2 trackers) |
| Puissance PV max. recommandée |
4 200 W |
7 000 W |
| Trackers MPPT |
1 |
2 indépendants |
| Tension PV max. à vide (Vco) |
600 V |
600 V (parallèle) / 900 V (série) |
| Plage MPP recommandée |
250–500 V |
250–500 V / 500–700 V (série) |
| Rendement max. / MPPT |
> 98 % / > 99,8 % |
> 98 % / > 99,8 % |
| Dimensions (h / l / p) |
120 / 220 / 350 mm |
133 / 322 / 466 mm |
| Poids |
5,51 kg |
7,5 kg |
Conformité : directives Basse Tension 2014/35/UE et CEM 2014/30/UE. Plage de température de fonctionnement : -20 à +55 °C. Jusqu'à 15 appareils en parallèle pour les fortes puissances.
Intégration & communication
Le VarioString est conçu pour tout système solaire, et l'association VarioString + Xtender est la combinaison idéale pour un rendement système élevé. La communication entre les deux appareils synchronise les cycles de charge de la batterie, quelle que soit la technologie (plomb, lithium, nickel…). Contrairement aux solutions hybrides « tout-en-un », ce couple permet de dimensionner indépendamment la capacité PV et l'onduleur/chargeur, pour un système ajusté à l'application.
- Supervision, configuration et acquisition de données avec la commande à distance RCC-02 / -03.
- Accès à distance via Internet (Xcom-LAN / Xcom-GSM / Xcom-4G) ou par SMS.
- Communication multi-protocole (Xcom-232i / CAN / 485i) pour BMS lithium, automate ou superviseur SCADA.
Pour aller plus loin : découvrez la marque Studer Innotec, comparez avec le régulateur Studer VarioTrack ou parcourez l'ensemble de notre gamme de régulateurs de charge solaire MPPT.
Références & modèles
| Référence | Courant de charge max. | Tension PV max. (Voc) |
|---|
| VarioString VS-70 | 70 A | 600 Vdc |
| VarioString VS-120 | 120 A (2 × 60 A) | 900 Vdc |
Quel contrôleur de charge solaire choisir : PWM ou MPPT ?
Le contrôleur PWM est en substance un interrupteur qui connecte le champ de panneaux photovoltaïques à la batterie. Il permet de réduire la tension du champ pour la rapprocher de celle de la batterie.
Le contrôleur MPPT est plus sophistiqué (et plus cher) : il règlera sa tension d'entrée pour récupérer le maximum d'énergie du champ de panneaux photovoltaïques, et pour ensuite transformer cette énergie afin d'alimenter les différentes tensions requises, et de la batterie et des charges. Il est donc primordial de découpler les tensions du champ et de la batterie, afin qu'il y ait, par exemple, une batterie de 12 V sur un côté du contrôleur de charge MPPT, et de l'autre, un grand nombre de cellules, branchées en série pour produire 36 V.
Les avantages d'un contrôleur MPPT
Localisation du point de puissance maximale
Le contrôleur MPPT récupérera davantage d'énergie du champ de panneaux photovoltaïques. Cela
représente un avantage substantiel au niveau de la performance (10 % à 40 %) quand la température
de la cellule solaire est basse (inférieure à 45°C), ou très élevée (supérieure à 75°C), ou lorsque
l'ensoleillement est très faible. En cas de température élevée ou de faible ensoleillement, la tension de sortie du champ chutera radicalement. Davantage de cellules doivent être connectées en série pour garantir une tension de sortie suffisante.
Coût de câblage inférieur, et/ou pertes inférieures dans les câbles
La loi d'Ohm nous indique que les pertes dues à la résistance du câble sont Pc (Watt) = Rc x I², où Rc est la résistance du câble. Cette formule montre que pour une perte de câble donnée, la section efficace du câble peut être réduite par un facteur de 4 en doublant la tension du champ. Dans le cas d'une puissance nominale donnée, le fait d'augmenter les cellules en série augmentera la tension de sortie et réduira le courant de sortie du champ (P = V x I, donc, si P ne change pas, alors I doit baisser si V augmente).
Plus la taille du champ augmente, plus la longueur du câble augmente. L'option consistant à brancher davantage de panneaux en série, et donc à réduire la section efficace du câble, entraînant ainsi une chute des coûts, est une raison suffisante pour installer un contrôleur MPPT dès que la puissance du champ dépasse quelques centaines de Watts (batterie de 12 V), ou plusieurs centaines de Watts (batterie de 24 ou 48 V).
Conclusion
PWM
Le contrôleur de charge PWM est une bonne solution à faible coût pour tous les petits systèmes quand la température des cellules solaires est modérée (entre 45º C et 75º C). Attention, seuls des panneaux de 36 cellules ou 72 cellules peuvent être utilisés avec un régulateur PWM ! En aucun cas un panneau de 54 ou 60 cellules n'est adapté à la technologie PWM.
MPPT
Pour exploiter au maximum le potentiel du contrôleur MPPT, la tension du champ doit être considérablement supérieure à la tension de la batterie. Le contrôleur MPPT est la solution idéale pour les systèmes présentant une puissance supérieure grâce au coût plus faible de l'ensemble du système dû à des sections efficaces de câble plus petites. Le contrôleur MPPT récupérera également nettement plus d'énergie lorsque la température de la cellule
solaire est basse (inférieure à 45°C), ou très élevée (supérieure à 75°C), ou lorsque l'ensoleillement est très faible.
source: http://www.victronenergy.com/
