La tache est rude : transformer l’énergie sauvage du vent en une charge progressive et douce à ce qu’il y a de plus fragile, les batteries. Pour ce faire le régulateur éolien fonctionne très différemment de son cousin le solaire.

Au niveau de la schématique, on note une première différence entre les régulateurs solaires et éoliens. Les premiers sont branchés en série et les seconds en parallèle pour la plupart. On a donc l’éolienne ou les éoliennes qui sont connectées aux batteries et le régulateur lui-même connecté aux batteries aussi mais sur une ligne différente. On retrouve en revanche un composant supplémentaire qui est une résistance de débordement connectée au régulateur.

Cette résistance sert à éliminer sous forme de chaleur l’énergie excédentaire que produit le vent quand les batteries sont déjà en pleine charge. C’est une fonction indispensable car contrairement au régulateur solaire, le régulateur éolien n’est pas banché en série et ne peut en aucun cas couper la charge c'est-à-dire ouvrir le circuit sous peine de voir l’éolienne se détruire. Une éolienne en effet ne peut être coupée de ses batteries, quand cela arrive la génératrice se retrouve « en roue libre » et la vitesse de rotation augmente dangereusement jusqu’à des vitesses pour les quelles elle n’a pas été conçue. Peuvent alors arriver de fortes vibrations qui rapidement vont mener à une casse soit au niveau électrique, souvent le stator, soit des pales qui ne supporteront pas la vitesse.

Le régulateur doit donc surveiller à la fois la tension (le voltage), la charge (ampérage) et la température des batteries. Dès que l’un de ces paramètres est au rouge il se met alors à dériver tout ou bien une partie seulement de l’ampérage de l’éolienne vers une résistance qui va en chauffant consommer l’énergie excédentaire.

Les régulateurs à utiliser pour cela sont quasiment tous du type PWM (Pulse Width Modulation) , c'est-à-dire qu’ils effectuent des micro-coupures afin de diminuer l’ampérage. Dans ce cas cela leur permet de dériver une partie plus ou moins grande de l’énergie de l’éolienne et e faisant continuer ou stopper la charge des batteries afin de les protéger. Les batteries souffrent en effet de plusieurs paramètres, une charge (ampérage) trop importante occasionnant une chaleur excessive ou un voltage trop haut arrivant au même résultat.

régulateur eolien branche avec resistances de debordement





Prenons un exemple : vos batteries arrivent en fin charge, afin de compléter à 100% cette charge le rôle du régulateur est de diminuer progressivement l’ampérage et conserver une température normale au niveau des batteries qui chauffent quand elles sont en charge.

Maintenant que nous avons vu la manière dont il fonctionne, voyons comment le dimensionner. Contrairement à des panneaux solaires dont nous savons assez précisément quel ampérage ils vont donner une fois connectés, l’éolienne donnera bien sur en fonction du vent. Sa puissance nominale pourra être largement dépassée. En effet la puissance d’une éolienne est exprimée par rapport à une vitesse de vent nominale, Souvent aux alentours de 11 mètres par seconde (11m/s). mais cette puissance n’est par la puissance maximum (Pmax) qui pourra lors de grands vents ou rafales de vent etre jusqu’à 1,5 fois supérieure.

deux règulateurs en cours de branchement avec leurs résistances de débordement



Il est donc indispensable de dimensionner le régulateur éolien avec un coefficient 1,5 de sécurité.Exemple : une éolienne de Pmax 1000 watts fonctionnant en 24 volts donnera environ 40 ampères x 1,5 = 60 ampères qui sera l’ampérage que devra accepter le régulateur.

Pour notre part, nous utilisons la plupart du temps les Morningstar qui ont un temps de réaction rapide par rapport à d’autres marques et qui réagissent plus vite et suivent mieux les réactions irrégulières du vent.

Ensuite il faut absolument trouver une résistance, ou fil résistif, très solide pour évacuer sous forme de chaleur l’énergie une fois les batteries arrivées à leur charge max.Ceci est plus difficile à dire qu’à faire car le fil résistif est peu utilisé. Une solution pour les zones froides est d’utiliser des résistances « humides » qui servent à chauffer l’eau. Par contre elles doivent être immergées en permanence et se gâtent rapidement à l’air libre.Voici quelques tuyaux pour leur dimensionnement :

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