La curva característica de Tensión -Corriente de una célula fotovoltáica nos puede suministrar mucha y valiosa información acerca de la calidad de la célula, además de poder observar cómo afectan los diversos factores en la generación de energía fotoeléctrica. Dicha curva tiene que ser lo más idéntica posible para poder conectar paneles en paralelo de igual tensión nominal.
Fig. 1. Diagrama de bloques de conexionado.
Las curvas de los modulos fotovoltáicos pueden diferir bastante aún siendo del mismo fabricante y de la misma serie de producción. El esquema de la figura 1 muestra la forma de conectar módulos fotovoltaicos diferentes entre sí y en paralelo.
Por experiencia propia cuando conecté 1 módulo de 48 W (12V) en paralelo con un módulo de 80W (12V) en paralelo la corriente inicialmente se sumaba, pero a los pocos segundos bajaba dando una lectura igual o menor que la potencia del módulo mayor. Era como si el panel de menor potencia no estuviera conectado. Las tensiones en circuito abierto y las corrientes máximas de cortocircuito de los paneles no coincidian. La tensión de circuito abierto variaba un par de voltios. El panel de mayor potencia se "come" al de menos potencia pudiendo quemarlo en poco tiempo.
Tras mirar en internet no encontré información alguna al respecto. La única manera que me ha funcionado ha sido aislando la impedancia de los dos módulos entre sí. Para realizar esto he diseñado aquí un convertidor que acepta el panel de 48 W y lo acopla al panel de 80 W antes mencionado que está conectado a un regulador solar estándar.
La salida del convertidor se establece a 14,5 V y los diodos impiden el retorno de corriente de unos paneles a otros. El regulador solar se ajusta según el panel 1 y el convertidor ajusta a todo el resto. El resultado es la suma de las corriente de los dos paneles. Los diodos impiden el retorno de corriente de un panel hacia otro.
Hay que tener en cuenta que en esta conexión se tienen pérdidas de potencia en el convertidor BUCK. La mejor solución consistiría en realizar un convertidor BUCK síncrono de alta eficiencia con seguimiento de punto de máxima potencia para el panel2 y un regulador solar también de este tipo. De todas formas he medido rendimientos mayores al 90% en este convertidor lo cual no hace necesario por el momento más complicación.
Se pueden conectar paneles de distinta tensión y potencia y mezclar distintos tipos, monocristalino policristalino, amorfo. El convertidor se adapta al panel y entrega una tensión máxima constante de 14,5 V. Se puede conectar en paralelo cualquier fuente de energía que tenga impedancias de entrada diferentes.
Añadiendo otro diodo se puede ajustar la instalación para que sea míxta y acepte un aerogenerador.
