MPPT laadregelaar kiezen voor je camper

Een laadregelaar zit tussen je zonnepanelen en je accu. Zijn belangrijkste taak is het reguleren van de spanning en stroom waarmee je accu wordt geladen, zodat de accu niet wordt overladen of beschadigd.

MPPT staat voor Maximum Power Point Tracking. Dit is een techniek waarbij de laadregelaar continu de optimale spanning en stroom van je zonnepanelen zoekt. Die optimale punt (het Maximum Power Point) verschuift constant door veranderingen in zonlicht, temperatuur en bewolking.

Het slimme van een MPPT-regelaar is dat hij de hogere spanning van je zonnepanelen kan omzetten naar de lagere spanning van je accu, met behoud van het vermogen. Stel dat je panelen 36V leveren bij 5A (180W). De MPPT-regelaar converteert dit naar bijvoorbeeld 14,4V bij 12,5A (nog steeds 180W, minus een klein verlies). Daardoor benut je het volledige vermogen van je panelen, ook als de paneelspanning veel hoger is dan de accuspanning.

Populaire merken voor camper-installaties zijn Victron Energy (SmartSolar serie), Renogy, EPEver en SRNE. Victron is in Europa het meest gebruikt vanwege de betrouwbaarheid, Bluetooth-monitoring via de VictronConnect app en de goede technische documentatie.

Naast MPPT bestaat er een eenvoudiger type laadregelaar: PWM (Pulse Width Modulation). Het verschil in werkingsprincipe is fundamenteel en bepaalt welke technologie voor jouw situatie het beste is.

Een PWM-regelaar verbindt de panelen in feite rechtstreeks met de accu en kapt de spanning af tot het accuniveau. Als je paneel 36V levert maar je accu op 12,8V staat, wordt die 36V simpelweg teruggebracht naar 12,8V. Het vermogen dat in die spanningsverschil zit, gaat verloren als warmte. Bij een typische installatie met 36V panelen op een 12V accu verlies je zo 30-40% van het mogelijke vermogen.

Een MPPT-regelaar doet een DC-DC conversie: hij zet de hogere spanning om naar hogere stroom bij de lagere accuspanning. Hierdoor benut je 95-98% van het beschikbare vermogen. Het verschil met PWM is het grootst bij lage temperaturen (panelen leveren dan hogere spanning) en bij bewolkt weer.

Wanneer kies je PWM? Alleen bij kleine installaties (een enkel paneel onder 100Wp) met panelen die specifiek zijn ontworpen voor 12V (Vmp rond 18V, meestal 36 cellen). En als budget echt de doorslag geeft: een PWM-regelaar kost 15-30 euro, een MPPT-regelaar 80-250 euro.

Voor alle andere situaties is MPPT de betere keuze. Bij twee of meer panelen verdient een MPPT-regelaar zichzelf terug door de hogere opbrengst.

Een MPPT-regelaar wordt gekenmerkt door twee specificaties: de maximale ingangsspanning (in volt) en de maximale laadstroom (in ampere). Bijvoorbeeld een Victron SmartSolar 100/30 kan maximaal 100V ingangsspanning aan en levert maximaal 30A laadstroom.

De maximale ingangsspanning bepaal je aan de hand van de open circuit spanning (Voc) van je panelen. Bij koude temperaturen stijgt de spanning van zonnepanelen. Reken daarom met de Voc bij de laagste temperatuur waar je gaat reizen. De vuistregel: neem de Voc van je serieschakeling en tel daar 10-15% bij op als veiligheidsmarge.

Voorbeeld: twee panelen van 24V Voc in serie = 48V. Met 15% marge: 48V x 1,15 = 55V. Een regelaar met 75V of 100V max is dan voldoende.

De maximale laadstroom bepaal je door het totale paneelvermogen te delen door de accuspanning:Laadstroom (A) = Totaal Wp / Accuspanning

Voorbeeld: 400Wp (wattpiek) aan panelen op een 12V systeem: 400 / 12 = 33A. Je hebt dan minimaal een 40A regelaar nodig.

Let op: kies altijd een regelaar die ruim boven je berekende waarden zit. Panelen kunnen bij ideale omstandigheden meer leveren dan hun nominale vermogen, en je wilt ruimte voor toekomstige uitbreiding. Een regelaar die te klein is, kapt de laadstroom af en je verliest potentiële opbrengst.

De manier waarop je je zonnepanelen aansluit (in serie of parallel) heeft direct invloed op welke MPPT-regelaar je nodig hebt en hoe je systeem presteert.

Bij serieschakeling sluit je de plus van het ene paneel aan op de min van het volgende. De spanning wordt opgeteld, de stroom blijft gelijk. Twee panelen van 40V/10A in serie leveren 80V en 10A. Voordelen: dunnere kabels volstaan (minder stroom), betere prestatie bij lichte bewolking, en de MPPT-regelaar werkt efficiënter bij hogere ingangsspanning. Nadeel: schaduw op een paneel verlaagt de opbrengst van de hele serie. Bypass-diodes in de panelen beperken dit effect, maar elimineren het niet.

Bij parallelschakeling sluit je plus op plus en min op min. De stroom wordt opgeteld, de spanning blijft gelijk. Twee panelen van 40V/10A in parallel leveren 40V en 20A. Voordelen: schaduw op een paneel beinvloedt de andere panelen niet. Nadeel: dikkere kabels nodig en je hebt een lagere ingangsspanning voor de MPPT-regelaar.

Voor de meeste campers met 2-4 panelen op een 12V systeem is serieschakeling het beste, mits je een MPPT-regelaar gebruikt en geen structurele schaduw op een deel van de panelen hebt (zoals een dakraam of schotel). Heb je wel regelmatig gedeeltelijke schaduw, overweeg dan parallel of een mix-configuratie.

Controleer altijd of de totale Voc bij serieschakeling onder de maximale ingangsspanning van je MPPT-regelaar blijft, inclusief de temperatuurcorrectie voor koude dagen.

Een MPPT-laadregelaar zit tussen twee circuits die allebei hun eigen bescherming nodig hebben: het paneelcircuit aan de ene kant en het accucircuit aan de andere.

Aan de accukant hoort altijd een zekering, dicht bij de accu en niet bij de regelaar. Die zekering beschermt de kabel, en de kabel gaat kapot aan de kant waar de energie vandaan komt. De waarde volgt op de maximale laadstroom van de regelaar plus marge.

Aan de paneelkant is een zekering alleen nodig bij drie of meer parallelle strengen. Bij één of twee strengen kan geen enkele streng meer stroom in een andere duwen dan die zelf kan leveren, dus valt er niets te beschermen. Vanaf drie strengen kunnen de andere samen wel genoeg leveren om één streng te overbelasten.

Wat er wel altijd bij hoort is een werkschakelaar in het paneelcircuit als de panelen vast op het dak zitten. Zonnepanelen staan onder spanning zodra er licht op valt en zijn niet uit te zetten; die schakelaar is de enige manier om spanningsloos aan de regelaar te kunnen werken.

De doorsnede van de paneelkabel volgt op de kortsluitstroom van de panelen en de lengte heen en terug, net als elke andere kabel.

Een zonnepaneel levert zelden wat er op het plaatje staat. Wat er tussen zit, in ruwe orde van grootte:

• Schaduw: één beschaduwde cel trekt de hele streng omlaag, en bij panelen in serie werkt dat door over alle panelen in die streng
• Temperatuur: een paneel levert bij 60 graden dakhitte ongeveer 10 tot 15 procent minder dan bij de 25 graden waarbij het gemeten is
• Hoek: een plat dakpaneel vangt in de zomer bijna alles, in de winter een fractie, want dan staat de zon laag
• Vuil: stof, zout en bladeren kosten een paar procent, meer als het lang blijft liggen

Daarom rekenen de tools op deze site met 80 procent van het nominale vermogen en niet met het getal op de doos. Staat je paneel vaak in de schaduw of ligt het op een heet dak, dan haal je er minder uit.

De belangrijkste keuze die je zelf in de hand hebt is de plaatsing. Houd panelen weg bij het dakluik, de antenne en de airco, want de schaduw daarvan trekt over de dag mee. Twee kleinere panelen die geen last van elkaar hebben leveren op een druk dak vaak meer dan één groot paneel waar altijd iets overheen valt.

Vrijwel elke moderne MPPT-regelaar heeft een scherm of een verbinding met je telefoon, en dat is meer dan een speeltje. De cijfers vertellen je of je installatie doet wat je dacht.

Wat je eruit haalt: hoeveel wattuur er per dag binnenkomt, wat de hoogste opbrengst van de dag was, en in welke laadfase de regelaar zit. Blijft hij dagenlang in de bulkfase hangen, dan is er meer verbruik dan opbrengst. Springt hij elke ochtend binnen een uur naar druppelladen, dan is je accu klein of je paneel ruim.

Wat het niet vertelt is je verbruik: de regelaar ziet alleen wat er binnenkomt, niet wat er uit de accu gaat. Daarvoor heb je een accumonitor met shunt nodig, en pas met die twee samen weet je waar je staat.

Een praktische toepassing: noteer de dagopbrengst een week lang in verschillende weersomstandigheden. Dat is de enige echte meting van wat jouw dak op jouw reisplek levert, en die is meer waard dan elke tabel.