24V 태양광 시스템 배선: 패널 병렬 & 배터리 직렬 연결 가이드

배터리 직렬 연결 및 PV 패널 병렬 연결 – 24V 설치

대부분의 가정용 PV 패널 설치는 12VDC 시스템이지만, 시스템 요구사항에 따라 24V 또는 추가로 36V, 48V 등이 필요한 경우가 있습니다.

또한 시스템 정격과 특정 환경으로 인해 태양광 패널을 병렬로, 배터리를 직렬로 연결해야 할 필요가 있습니다. 예를 들어, 24V 태양광 패널과 인버터, 충전 컨트롤러를 가지고 있지만 구하기 쉬운(경제적인) 배터리 정격이 12V인 경우입니다. 그러면 24V 시스템의 모든 관련 장비와 함께 24VDC 시스템을 얻기 위해 배터리를 직렬로 연결합니다.

이 시나리오에서는 24V PV 패널을 병렬로 연결하면서 12V 배터리를 직렬로 연결해야 합니다. 이 경우 직렬 연결된 배터리와 병렬 연결된 태양광 패널에 대해 다음과 같이 다른 정격의 전기적 양을 얻게 됩니다.

• 관련 글: 12V 시스템을 위한 태양광 패널 & 배터리 병렬 연결 방법

태양광 패널 병렬 연결

병렬로 연결된 두 개의 태양광 패널은 각각 24VDC, 5A, 120W입니다. 병렬 연결에서는 전류가 가산되고 각 구간에서 전압은 동일합니다. 또한 병렬 연결에서는 전류는 다르지만 각 분기에서 전압은 동일합니다. 이렇게 하면

병렬 연결된 태양광 패널의 전류

I₁ + I₂ + I₃ …… I_n

즉,

5A + 5A = 10A.

병렬 연결된 태양광 패널의 전압

V₁ = V₂ = V₃ …… = V_n

즉,

24V = 24V

• 관련 글: 24V 시스템을 위한 태양광 패널 & 배터리 직렬 연결 방법

배터리 직렬 연결

마찬가지로 배터리는 태양광 패널 연결과 반대로 연결됩니다. 즉, 배터리는 직렬로 연결됩니다. 배터리 정격이 12V, 100Ah라고 가정하면,

직렬 연결된 배터리의 전류

I₁ = I₂ = I₃ …… I_n

즉,

100Ah = 100Ah

직렬 연결된 배터리의 전압

V₁ + V₂ + V₃ …… + V_n

즉,

12V + 12V = 24V

주의: 배터리와 태양광 패널 모두 병렬 또는 직렬 연결 시 각각 동일한 Ah(암페어시) 및 전압 레벨을 가져야 합니다. 간단히 말해, 12V 배터리를 6V 배터리와 직렬 또는 병렬로 연결하지 마세요. 마찬가지로 12V 태양광 패널을 24V 태양광 패널과 병렬 또는 직렬로 연결하지 마세요.

알아두면 좋은 점: 직렬로 연결된 배터리는 전압 레벨만 증가시키고 Ah 용량은 동일하게 유지됩니다. 반면, 병렬로 연결하면 배터리 저장 용량(Ah)을 두 배로 늘릴 수 있습니다(100Ah + 100Ah = 200Ah) 전압 레벨은 동일하게 유지됩니다(12V).

위 배선 구성을 따르면 모든 태양광 패널 시스템 구성 요소에 대해 원하는 24V 시스템을 얻습니다.

다음 배선도는 두 개의 24V, 5A, 120W 태양광 패널이 병렬로 연결되어 충전 컨트롤러를 통해 두 개의 12V, 100Ah 직렬 연결된 배터리를 충전하는 것을 보여줍니다. 추가 24VDC 부하는 충전 컨트롤러(DC 출력 단자)에 직접 연결할 수 있습니다.

정상적인 햇빛/낮 동안 태양광 패널은 인버터와 자동 UPS 배선을 통해 AC 부하에 전원을 공급할 수 있습니다. 밤/그림자 시에는 배터리(저장된 에너지를 백업 전력으로)가 인버터 입력에도 연결되어 있으므로 배터리를 통해 AC 부하에 전원을 공급할 수 있습니다. 인버터/UPS의 자동 동작으로 절체/ATS 스위치나 수동 ON/OFF 조작 없이 전체 프로세스가 자동으로 수행됩니다.