기본 콘텐츠로 건너뛰기

태양광 패널의 필수품 solar power regulator - PWM vs MPPT - Power logistics를 만든다!

전기차를 전기 생산이 어려운 곳에 여러 대를 가져가서 연결하여
발전기 대신 사용하는 기술이 나왔다. 

일본의 전기/하이브리드 자동차는 전체 자동차 시장의 이미 87%를 넘어서고 있다. 

전기 자전거는 이제 일반화 되어 일반 자전거와 큰 가격차이가 안나고 있다. 

배터리 기술이 발전하면서 전기에 대한 활용도가 점점 높아지고 있는 와중에
캠핑, 여행 등에서 필요한 전력 공급을 살펴보는 도중 태양광 패널에 관심을 가지기 시작했다. 

참고로 태양열 발전은 보일러가 있고, 태양광선을 보일러에 집중시켜 보일러를 덥혀서 증기 기관을 돌리는 방식이고, 태양광 발전은 전극소자에 태양광을 집중시켜 발생한 전하의 흐름을 캐치하여 충전하는 방식이다. 

즉, 사람들이 태양열.. 이라고 하는 것의 대부분은 태양광 발전을 뜻한다. 

태양광 발전을 효율적으로 축전 시키는 컨트롤러가 필요한데
이 컨트롤러(Solar power regulator)는 MPPT방식과 PWM방식이 현재 가장 널리 쓰이고 있다. 

그럼 태양광 패널을 직접 배터리에 붙이면 안되냐고?
배터리에 역류 방지 및 과충전 방지 회로(BMS, Battery Management System)가 있으면 문제는 없다. 만약 없는데 직접 연결한다면 리튬이온 배터리의 위험성을 몸소 체험할 수 있다. 

충전 컨트롤러 방식을 소개하는 글은 아주 많은데, 
초보자도 알기 쉽게 소개하는 글은 하나도 보이지 않고, 그냥 이게 좋다 라던가, 어려운 회로도만 어디서 퍼와서는 내용은 아무것도 없는 글이 많다. 

초보자도 알기 쉽게 설명을 하자면

PWM(Pulse Width Modulation)은 충전가능한 전압으로 낮추면서도 전류는 그대로 유지하는 불필요한 전압을 버리는 방식이다. 굳이 단어의 의미를 이용해서 이해하려 하지 말자..

MPPT(Maximum Power Point Tracking)은 DC-DC 인버터가 내장되어 있어 전압을 떨구면 자동으로 전류가 강해지는 변압코일의 특성을 살린 부품이 추가로 들어 있어 가격이 비싼대신에 전압이 떨어져도 전류가 늘어나 입력 전력(W)은 DC-DC인버터의 사용 전력 정도(수%)만 소비되고 나머지는 유지되는 장점이 있다. 

보통 19V 80W 솔라 패널을 사용하게 되면

19V이지만 태양의 강도 등에 따라 18.7V 2.98A.. 이런식으로 흔들린다. 

이 경우 

18.7V x 2.98A = 55.726W 

의 전력이 발생하는데

이걸 PWM으로 받게 되면
배터리의 입력 전력이 12V인 경우

12V x 2.98A = 35.76W 

만 배터리로 가게 되고 나머지는 버려진다. 필요 전압 이상이 되면 자동으로 회로가 끊어지고 전압이 떨어지면 다시 붙는 것을 아주 빨리 반복해서 전압을 유지시키기 때문에 태양광은 일정량 받아지지만 끊어지는 동안의 태양광이 바꿔준 전기는 사라지게 된다.
즉, 배터리 전압과 태양광 패널의 전압 차이가 적을 수록 효율이 나는 방식이다.

만약 MPPT로 받게 되면

55.726W = 12V x 4.64A - DC-DC 인버터 사용 전력(약 2%전후?) = 54.611W

의 형식으로 12V 배터리로 전기를 제공하지만 4.64A만큼의 전류를 발생시켜 거의 그대로의 전력이 배터리에 공급된다. 

만약 12V의 태양광 패널에 12V배터리를 연결한다면 거의 무손실로 충전이 되나, 11.5V등의 전력이 약해지면 충전이 안될 수 있으니 손실을 감안하더라도 조금 높은 전압이 유지되는 것이 중요하다. 

PWM은 회로가 단순하기 때문에 가격은 수 만원대에서 구입가능하지만, 
MPPT방식은 DC-DC 인버터가 내장되어 있기 때문에 부피도 커지고 가격도 PWM에 비해 수 만원에서 수십만원까지 올라간다. 

직접 대규모 고효율 태양광 집전설비를 갖춘다면 MPPT방식으로 가야겠지만, 패널 자체가 작고 개인적인 용도를 위해서 컨트롤러를 수십만원 짜리를 살 필요가 있을까 싶다. 

즉, 위의 내용을 참고로 잘만 만든다면 PWM이라고 하더라도 큰 손실 없이 개인적인 규모의 집전 설비는 만들 수 있다. 


giip :: Free mixed RPA orchestration tool! 




댓글

이 블로그의 인기 게시물

Alter table 에서 modify 와 change 의 차이 :: SQL Server

두 개의 차이를 모르는 경우가 많아서 정리합니다.  modify는 필드의 속성값을 바꿀때 사용하구요.. change는 필드명을 바꿀떄 사용합니다.  alter table tbbs modify bNote varchar(2000) NULL; alter table tbbs change bNoteOrg bNoteNew varchar(2000) NULL; change에는 원래 필드와 바꾸고 싶은 필드명을 넣어서 필드명을 바꾸는 것이죠~ 더 많은 SQL Server 팁을 보려면  https://github.com/LowyShin/KnowledgeBase/tree/master/wiki/SQL-Server giip :: Control all Robots and Devices! Free inter-RPA orchestration tool! https://giipasp.azurewebsites.net/

[Classic ASP] Cookie가 삭제 안되는 문제

만든 쿠키가 삭제가 계속 안되서 여기저기 삽질을 했다. 모든 쿠키를 삭제하는 함수도 만들었다. Function CookieClear(cldomain) For Each cookie in Request.Cookies Response.Cookies(cookie).Domain = "." & cldomain Response.Cookies(cookie).Path = "/" Response.Cookies(cookie).Expires = DateAdd("d",-1,now()) Next End Function 그런데.. 안되서 계속 삽질하다가 하나 알았다.  littleworld.net littleworld.co.kr www.littleworld.net  의 모든 값을 지우려고 했으나.. 처음 만든 쿠키가 www.littleworld.net 인 관계로.. 처음에 www.littleworld.net 의 쿠키를 삭제 해야만 나머지가 지워졌다.. -ㅅ-;; 간단하지만 몰랐던 초보적인 사실.. ---- 누구나 쉽게 광고를! http://www.cashtalk.co.kr Free Infrastructure automation & management tool Global Infrastructure Integration Platform http://giip.littleworld.net Subscribe and publish your links as a book with friends  My Favorite Link Share http://link.littleworld.net

BI의 궁극판! Apache Drill을 써보자!

사실 Apache Drill 은 BI(Business Intelligence)라고 부르는 것 보다는 단순 데이터 연결 엔진이다. https://drill.apache.org/ 하지만 내가 왜 극찬을 하느냐면.. DBA로서 항상 문제가 되어왔던게, 이기종 데이터의 변환이나 처리였다. 포맷을 맞추는데 엄청난 시간이 걸리고, 데이터 임포트 실패가 무수하게 나고.. 한 번 잘못 데이터를 추출하면 다시 조정, 변환, 추출하는데 시간이 많이 걸린다. 그런데! Apache Drill은 그냥 RDB를 CSV랑 연결해서 조인해서 통계를 낼 수 있다. 그것도 표준 SQL을 사용하여! 예를 들어, CSV의 세 번째 컬럼이 price 이고, 물건의 판매이력을 PG사에서 CSV로 출력 받았다. 우리 DB와의 검증을 위해서는 수동으로 Import를 한 뒤에 포맷이 안맞아 잘리는 데이터가 있다면 다시 맞춰주고, 재 임포트를 수십 번, 그리고 나서 겨우 들어간 데이터를 조인하여 빠진 데이터를 분간한다. 숫자가 적다면 개발자가 개발로 처리할 수도 있지만, 건수가 하루에 300만건 짜리라면.. 한 달 온 파일은 9천만 건이다. 프로그램으로 고작 처리하는 것이 초당 500건. 거의 20만초, 에러 없이 약 56시간.. 에러가 생기면 다시 56시간.. ㅠㅡㅠ 이런게 현실이기 때문에 쿼리 말고는 방법이 없다. apache drill 의 진면목을 보자! 이번에는 좀 범용 적인 MySQL DB와 붙여 보자. . 난 이번에는 Mac에서 작업을 했기 때문에 그냥 다운 받아서 풀었음.. https://drill.apache.org/download/ 여기서 자기 OS에 맞는 버전을 받아서 설치하시길.. 압축을 풀고 나면 MySQL 커넥터를 붙여야 한다. https://dev.mysql.com/downloads/connector/j/5.1.html 여기서 다운로드 이런 커넥터 들을 붙일 때마다 콘피그를 수정해 줘야 하지만, 몇 번만