Los sistemas de energía Fotovoltaica, son energías renovables y limpias que se obtiene de fuentes naturales. En los sistemas Fotovoltaicos tipo isla el controlador de carga es un equipo indispensable, debido a que es el encargado de controlar y distribuir la energía fotovoltaica de los módulos solares hacia el arreglo de baterías y hacia la carga. Los controladores de carga para sistemas fotovoltaicos se dividen en dos tipos: PWM (pulse-width modulation)  y MPPT (Maximum Power Point Tracker). La principal diferencia entre los dos tipos radica en la energía controlada, es decir el MPPT resiste y controla mas energía que el PWM.

Los controladores de carga PWM no deben ser utilizados nunca con paneles solares de red (Conectados en configuración serie ó paralelo) que supere un umbral de voltaje o en aquellos casos en los que los paneles solares trabaje a un voltaje y las baterías a otro. Es decir los controladores de carga se deben utilizar con arreglos de módulos fotovoltaicos de 12 VDC junto con el arreglo de baterías de 12 VDC, el arreglo de paneles y el de baterías deben tener el mismo voltaje (12, 24 o 48 V).

Donde Isc es la corriente de corto circuito del panel.

Los controladores de carga MPPT utilizan microcontroladores que emplean algoritmos, que son capaces de tomar muestras de voltaje y corriente de los paneles solares y lo ajusta a las necesidades de carga. Los controladores de carga MPPT ofrecen elevadas prestaciones, llegando a rendimientos del 98% o superiores. Los controladores MPPT a diferencia de los PWM no necesitan que el arreglo de fotovoltaico y el de baterías estén configurados en el mismo voltaje, los módulos fotovoltaicos pueden estar a un voltaje diferente del arreglo de baterías.

Para seleccionar el controlador MPPT ideal para el sistema tipo isla, se debe revisar la ficha técnica, donde se muestra los parámetros eléctricos que soporta el equipo tanto de entrada como también de salida. Para la selección es necesario en primer instancia conocer los parámetros de energía de los módulos solares y su configuración.  

Por ejemplo, se van a conectar 2 paneles en serie de 450W del modelo ETM672BH450WW/WB, con las siguientes características eléctricas:

En total se tendría 900W de potencia que suministrarían los módulos fotovoltaicos, como los módulos se conectan en serie, el sistema estaría entregando 98.6 VDC en circuito abierto. Después de conocer esta información se valida en la hoja de especificaciones del controlador el modelo que puede soportar dichos parámetros.

Con base a la información del controlador, el modelo que se puede implementar es el XTRA3210N a 30A el cual nos dice que soporta hasta 1170W a 24 VDC del arreglo de la baterías.

Nota: En ambos casos, al momento de determinar el voltaje del banco de respaldo, como se mostró anteriormente, es importantes que la cantidad de baterías sea la correcta para obtener el voltaje necesario. Es decir si el sistema fotovoltaico requiere trabajar con un arreglo de baterías a 24 VDC la cantidad de baterías de respaldo debe ser par dependiendo de la autonomía del sistema a alimentar.