Calculadora de controlador de carga solar MPPT y PWM: amperaje y voltaje
Dimensiona un controlador de carga solar MPPT o PWM: corriente mínima con el factor de seguridad de 1.25, el amperaje comercial siguiente y la tensión FV máxima a partir del Voc en frío de los paneles.
Cómo funciona
MPPT: I_controlador ≥ (watts del arreglo ÷ tensión de batería) × 1.25 · PWM: I_controlador ≥ Isc del panel × cadenas en paralelo × 1.25 · Voc en frío = Voc × paneles en serie × [1 + (coef. de temperatura ÷ 100) × (T_mín − 25 °C)], que debe quedar por debajo de la tensión FV máxima del controlador
Un controlador de carga se especifica por la corriente que puede entregar a la batería y por la tensión máxima que acepta de los paneles. Un controlador MPPT convierte la potencia del arreglo a la tensión de la batería, así que su corriente de salida es aproximadamente los watts del arreglo divididos entre los voltios de la batería; un PWM solo conecta los paneles a la batería, así que debe soportar toda la corriente de cortocircuito. El margen de 25% cubre la irradiancia por encima de 1,000 W/m² (bordes de nubes, reflejo de la nieve). La tensión de los paneles sube cuando baja la temperatura, así que es el Voc de la cadena en la mañana más fría —no el de la etiqueta— el que debe quedar por debajo del límite del controlador, o este puede dañarse.
Ejemplo resuelto
Cuatro paneles de 400 W (Voc 49.5 V, Isc 10.4 A) conectados 2 en serie × 2 cadenas a una batería de 48 V con controlador MPPT: 1,600 W ÷ 48 V × 1.25 = 41.7 A → un controlador de 45 A. A −10 °C con un coeficiente de −0.28 %/°C, el Voc de la cadena sube de 99 V a 108.7 V, así que el controlador necesita una entrada FV de al menos 150 V.
Fuentes: NFPA 70 (NEC) Article 690.7 — maximum PV system voltage · NREL — Photovoltaic system design basics
Preguntas frecuentes
¿De cuántos amperios debe ser mi controlador de carga solar?
Para MPPT, divide los watts totales del arreglo entre la tensión de la batería y suma 25%: 1,000 W en 24 V → 41.7 × 1.25 = 52 A → un controlador de 60 A. Para PWM, usa la corriente de cortocircuito del arreglo × 1.25. Redondea siempre al siguiente tamaño comercial.
¿MPPT o PWM: cuál conviene?
El PWM es más barato y sirve para sistemas pequeños de 12 V con paneles de “12 V” (36 celdas, unos 18 V de Vmp). El MPPT aprovecha entre 10 y 30% más energía, acepta paneles residenciales de alta tensión y cadenas largas en serie, y es la mejor opción a partir de unos 200–400 W o cuando la tensión de los paneles no coincide con la de la batería.
¿Por qué importa el frío para la tensión del controlador?
Las celdas de silicio producen más tensión en frío, alrededor de 0.3% por cada °C por debajo de 25 °C. Una cadena que marca 99 V en el catálogo puede superar 108 V en una mañana helada; si eso excede la tensión FV máxima del controlador, este puede fallar. Usa la temperatura mínima récord de tu zona.
¿Puedo conectar más potencia de paneles que la del controlador?
Muchos controladores MPPT permiten sobredimensionar el arreglo: limitan la corriente de salida y recortan el pico, lo que puede valer la pena en invierno o con arreglos este-oeste. Pero el límite de tensión FV nunca debe superarse. Revisa la potencia y la tensión FV máximas en la hoja de datos del fabricante.
Calculadoras relacionadas
Solo son estimaciones. Sigue las hojas de datos del controlador y de los paneles y el código eléctrico local (por ejemplo NEC 690 o IEC 60364-7-712); pide a un instalador calificado que revise cualquier sistema conectado a baterías o a la red.