MPPT oder PWM Laderegler?

Oft werden wir gefragt ob sich die Mehrkosten für einen MPPT Laderegler lohnen. Vorab die Antwort: In unseren Breitengraden mit mäßigen Temperaturen, viel Verschattungen und Schwankungen in der Lichtintensität bringt ein MPPT bis zu 30% mehr Leistung und spart so größere Solarpanäle ein. (Für LiFePo4 Akkus sollten in jedem Fall MPPT Regler verwendet werden, da die mit einem PWM Regler nur bei kühlen Temperaturen und hoher Lichtintensität die Akkus wirklich voll geladen werden können.)

In den Solarmodulen wird Lichtenergie in elektrische Energie umgewandelt. 12 Volt Solarmodule im KFZ-Bereich haben in der Regel maximal 21 Volt Leerlauf-Spannung und liefern Gleichstrom. (Die Module für den Hausbereich sind schwerer und die Spannung ist höher) 

Der Solarregler wandelt die unregelmäßige Spannung / Strom der Solarmodule in einen gleichmäßigen Strom für die Ladung der Batterie um. Dabei wird zwischen PWM-Reglern (Pulse Width Modulation) und MPPT-Reglern (Maximum power point tracking) unterschieden. 

Der günstigere PWM Regler wirkt quasi wie ein Schalter der die Spannung der Solarmodule auf die Batterien runterschaltet.

Der MPPT-Regler ist ein DC-DC Wandler und komplexer. Er passt die Spannung an der Eingangsseite so an, dass die Solaranlage maximale Leistung bringt. Hierbei sind in Prozessoren verschiedene Leistungskurven und Formeln programmiert an denen sich der Regler orientiert. 

Bei Teilverschattung, kaltem bis mäßig warmen Klima übertrifft der MPPT Regler den PWM Regler hinsichtlich der eingespeisten Leistung um bis zu 30%. Bei großer Hitze ist die Leistung bei beiden Reglern fast identisch. 

Ein MPPT-Lade-Regler ist zu empfehlen wenn:
1. die Temperatur unter 10 Grad bzw. über 35 Grad ist, (Zelltemperatur Module unter 45°C oder über 75°C)
2. durch höhere Anlagenspannung die Kabelquerschnitte verringert werden sollen
3. Bei viel Teilverschattung unter Bäumen oder in Tälern
4. geringer Lichtleistung – viele Wolken, Nebel
5. Höhere Spannung benötigt wird, z.B. bei LiFePo4 Batterien

Hier ein Dokument von Victron Energy welches die Thematik ausführlich behandelt.