태양광 충전 컨트롤러: 정의, 필요한 이유 및 비용(2023)

태양광 충전 컨트롤러는 태양광 패널을 사용하여 배터리를 충전할 때 전압과 전류를 조절합니다. 이 장치가 없으면 배터리가 과충전으로 인해 손상될 수 있습니다.

충전 컨트롤러는 독립형 태양광 시스템에만 필요합니다. 인버터가 초과 에너지를 자동으로 그리드에 보내기 때문에 그리드 연결 시스템에서는 필요하지 않습니다. 태양광 충전 컨트롤러의 가격은 약 20달러에서 500달러까지 다양하지만 독립형 시스템은 그리드에 연결된 시스템보다 전체적으로 비용이 더 높다는 점을 명심하는 것이 중요합니다. 최고의 태양광 회사는 귀하에게 필요한지 여부를 조언하고 모든 것이 올바르게 설정되었는지 확인합니다.

배터리를 집의 태양광 패널에 직접 연결하면 충전 과정을 제어하는 장치가 없습니다. 이 경우 과도한 전압과 전류로 인해 배터리가 손상될 가능성이 높습니다. 태양광 충전 컨트롤러 또는 태양광 조절기는 세 가지 중요한 기능을 수행합니다.

충전 컨트롤러는 스마트 배터리 충전기로 설명할 수 있으며, 이 장치는 태양광 패널로 배터리를 충전할 때 매우 중요합니다. 전압과 전류 출력은 햇빛에 따라 달라지며, 배터리에는 안정적이고 제어된 입력이 필요합니다.

태양광 충전 컨트롤러의 주요 기능은 배터리 충전을 조절하는 것이지만 다음과 같은 방법으로 전기적 보호도 제공할 수 있습니다.

태양광 충전 컨트롤러는 독립형 시스템에만 필요합니다. 대부분의 가정용 태양광 시스템은 그리드에 연결되어 있으며 이 경우 충전 컨트롤러가 필요하지 않습니다.

배터리뱅크를 이용한 태양광발전시스템의 구성은 인버터 종류에 따라 달라집니다. 태양광 패널과 배터리를 동시에 연결하는 하이브리드 인버터를 사용하거나 태양광 인버터와 배터리 인버터를 별도로 사용할 수 있습니다. 두 경우 모두 인버터에는 충전 컨트롤러 기능이 내장되어 있어 별도의 장치가 필요하지 않습니다.

태양광 충전 컨트롤러는 펄스 폭 변조(PWM) 컨트롤러와 최대 전력점 추적(MPPT) 컨트롤러의 두 가지 주요 유형으로 분류될 수 있습니다.

PWM 태양광 충전 컨트롤러는 더 간단하고 저렴하지만 효율성도 떨어집니다. PWM 컨트롤러는 배터리가 충전됨에 따라 전류 출력을 점차적으로 줄입니다. 배터리가 100% 충전되면 컨트롤러는 과충전 없이 소량의 전력을 공급하여 배터리를 완전 충전 상태로 유지할 수 있습니다.

PWM 충전 컨트롤러는 배터리 전압과 일치하는 태양광 패널과 함께 사용하도록 설계되었습니다. 예를 들어, 12V 배터리를 충전하려면 정격 출력이 12V인 광전지 모듈도 필요합니다.

EnergySage에 따르면, PWM 태양광 충전 컨트롤러의 가격은 15달러에서 125달러 사이로 예상되며, 가격은 정격 전력량과 전류량에 따라 달라집니다. PWM 컨트롤러의 일반적인 효율은 80% 미만입니다.

장점과 단점

MPPT 태양광 충전 컨트롤러는 스마트 DC-DC 변환기라고도 하며 PWM 컨트롤러보다 더 발전되었습니다. MPPT 충전 컨트롤러는 배터리 시스템을 더 높은 전압의 태양광 패널과 일치시킬 수 있습니다.

EnergySage에 따르면 MPPT 태양광 충전 컨트롤러에 대해 28~324달러를 지불할 것으로 예상됩니다. 최고의 MPPT 컨트롤러는 95% 이상의 효율성에 도달할 수 있습니다.

빠른 예로, 소형 태양전지 어레이가 36볼트, 10암페어에서 작동하여 360와트의 전력을 공급한다고 가정해 보겠습니다. PWM 충전 컨트롤러를 사용하면 이 전원 출력을 사용하여 12V 배터리를 충전할 수 없습니다. 그러나 MPPT 충전 컨트롤러를 사용하면 전압을 12V로 낮추고 전류를 40A로 높일 수 있으므로 충전이 가능합니다.

장점과 단점

+ 더 높은 전압의 태양광 패널로 배터리를 충전할 수 있습니다.

+ PWM 충전 컨트롤러보다 최대 20% 더 효율적

– 더 높은 전력량을 효율적으로 처리할 수 있습니다.

– MPPT 기술은 더 비쌉니다.

– 설치가 더 복잡합니다.

– 170W보다 작은 시스템에서는 효율성이 떨어집니다.

충전 컨트롤러를 구매하기 전에 기술 사양을 주의 깊게 확인해야 합니다. 충전 컨트롤러와 태양광 패널 및 배터리가 일치하지 않으면 시스템이 작동하지 않으며 구성 요소가 손상될 수도 있습니다.