전기공학

전지와 태양광

용량·C레이트, 직렬·병렬, 태양광 I–V, 최대전력점.

기초

용량과 C레이트

용량은 암페어시(Ah)로, 이상적으로는 전류×시간입니다. 1C는 용량을 1시간에 비우는 전류입니다. 실제로는 온도·노화·차단 전압이 가용 용량을 깎습니다. 와트시(Wh)는 전압을 곱한 에너지입니다. 데이터시트의 연속·피크 전류 한도를 넘기지 마세요.

직렬·병렬

직렬은 전압을 더하고, 병렬은 용량(전류)을 더합니다. 셀 전압이 어긋나면 밸런싱이 필요합니다. 보호회로(BMS)가 과충·과방·과전류를 막습니다. 화학마다 공칭 전압과 안전 창이 다릅니다. 리튬 계열은 화재 위험이 있어 충전 환경 규정을 따릅니다.

태양광 I–V

광다이오드가 이어진 셀은 일사·온도에 따라 I–V 곡선이 바뀝니다. 단락전류는 빛에 거의 비례하고, 개방전압은 온도가 오르면 내려가는 경향입니다. 곡선 위 한 점이 전력 P=IV의 최대(MPP)입니다. 부분 그늘은 바이패스 다이오드가 없으면 출력을 크게 깎습니다. 모듈·스트링·인버터가 한 시스템입니다.

MPPT

최대전력점 추종은 컨버터가 부하를 조절해 MPP 근처에 머물게 합니다. Perturb-and-observe 같은 알고리즘이 흔합니다. 배터리 충전과 그리드 인버터가 목표 전압·전류를 다르게 잡습니다. 효율은 케이블 손실·더러워진 패널·각도에도 달립니다. 이 페이지는 원리만이고 설치 코드가 아닙니다.

공식

C레이트

I = (C-rate) × Q

Q는 Ah 용량. 0.5C면 2시간에 비우는 전류.

기호

Q 용량 (Ah)
I 전류

에너지

E ≈ V_nom × Q

Wh 단위. 방전 곡선이 평탄할 때의 근사.

기호

V_nom 공칭 전압

순간 전력

P = I V

MPP에서 이 곱이 최대.

직렬 팩

V_pack = N × V_cell

이상적으로 같은 셀 N개. 용량 Ah는 그대로.

기호

N 직렬 개수

핵심 표

Li-ion 공칭	셀 약 3.6–3.7 V. 만충·완전방전 전압은 화학마다
STC	표준시험: 1000 W/m², 25 °C 셀, AM1.5
바이패스	그늘진 셀을 건너뛰어 열점·출력 붕괴를 완화