RV 태양광에 PV 결합기 박스가 필요합니까? (결정 가이드 + 배선 구성)

장바구니: 200W 태양광 패널 8개. MPPT 충전 컨트롤러 1개. $150 PV 결합기 박스 1개.

Reddit 스레드에서는 반드시 필요하다고 합니다. YouTube 비디오에서는 귀하의 설정에는 돈 낭비라고 합니다. 제조업체의 제품 페이지는 적극적으로 확답을 피하고 있습니다. “결제”를 클릭하기 직전인데, 중요한 부품을 사게 될지 아니면 중고차의 언더코팅과 같은 태양광 장비를 사게 될지 전혀 모르겠습니다.

빠른 응답: 충전 컨트롤러의 입력 단자보다 더 많은 병렬 스트링이 있는 경우 PV 결합기 박스가 필요합니다. 2-3개의 패널 또는 직렬 배선을 사용하는 대부분의 RV 태양광 시스템에서는 필요하지 않습니다.

진실은 대부분의 RV 소유자는 필요 없는 결합기 박스를 사거나 실제로 도움이 될 때 건너뛴다는 것입니다. 차이점은 패널 수에 있는 것이 아니라 패널 배선 방식에 있습니다.

어느 쪽에 속하는지 알아봅시다.

PV 결합기 박스의 실제 기능 (그리고 그렇지 않은 기능)

마케팅 언어를 제거하면 PV 결합기 박스는 방수 접합 박스 와 함께 버스 바 내부입니다.

그게 전부입니다.

기본적으로 충전 컨트롤러의 2단자 VIP 구역에 너무 많은 전선이 몰려들어 만나는 지점입니다.

버스바(박스를 통과하는 금속 스트립)는 단일 연결 지점을 제공합니다. 여러 개의 양극 전선이 그곳에서 만납니다. 여러 개의 음극 전선도 마찬가지입니다. 모든 것이 하나의 양극 출력과 하나의 음극 출력으로 결합되어 충전 컨트롤러로 연결됩니다.

그것이 무엇: 8개의 전선(4개의 병렬 스트링에서 나오는 양극 4개, 음극 4개)을 2개의 전선(컨트롤러로 가는 양극 1개, 음극 1개)으로 바꿉니다.

그렇지 않은 기능: 전력 증폭. 전압 조절. 서지 보호 (추가하지 않는 한 회로 차단기, 추가 비용이 듭니다). 잘못된 배선 구성을 마법처럼 수정.

결합기 박스는 정확히 한 가지 문제를 해결합니다. “충전 컨트롤러에 나사 단자보다 전선이 더 많습니다.” 그런 문제가 없다면 이 박스가 필요하지 않습니다.

하지만 여기에는 “결합기 박스 함정”—모든 전기 시스템에 구성 요소를 추가하면 저항이 증가합니다. 연결 지점이 많을수록 전압 강하, 부식 및 고장이 발생할 가능성이 높아집니다. 지붕에 있는 $150 박스는 모든 단자 연결에 걸쳐 약 0.1-0.2옴의 저항을 추가합니다.

40암페어를 밀어내는 12V 시스템의 경우 저항으로 인해 약 3-5%의 전력 손실이 발생합니다(연결 품질 및 전선 게이지에 따라 다름). 이미 생성한 전력이 이제 배터리를 충전하는 대신 구리를 가열하고 있습니다.

따라서 질문은 “결합기 박스를 사야 할까요?”가 아니라 “이 박스가 해결하는 문제가 생성하는 문제보다 더 클까요?”입니다.”

결합기 박스가 필요 없는 세 가지 시나리오

대부분의 RV 태양광 시스템은 이러한 범주 중 하나에 속합니다. 귀하의 시스템이 그렇다면 $150을 절약하십시오.

시나리오 1: 패널이 직렬로 배선된 경우 (2-4개의 패널)

태양광 패널을 직렬로 배선할 때 양극을 음극에, 양극을 음극에 데이지 체인 방식으로 연결합니다. 직렬로 연결된 4개의 패널은 정확히 두 개의 전선: 첫 번째 패널에서 나오는 양극 1개, 마지막 패널에서 나오는 음극 1개.

두 개의 전선은 지난 10년 동안 만들어진 모든 충전 컨트롤러에 맞습니다. 결합기 박스가 필요하지 않습니다.

출력? 직렬로 배선된 4개의 200W 패널(각각 표준 테스트 조건에서 약 18V Vmp, 11A Imp)은 72V, 11A를 제공합니다. MPPT(최대 전력점 추적) 컨트롤러는 고전압을 선호합니다. 더 효율적인 변환, 더 얇은 전선 게이지 요구 사항, 장거리에서 더 낮은 저항 손실.

하지만 (그리고 이것은 큰 문제이지만) 직렬 배선에는 RV 지붕에 치명적인 결함이 있습니다. “그늘 살인자.” 그늘진 패널 하나가 전체 스트링을 질식시킵니다. 다시 돌아오겠습니다.

시나리오 2: 소규모 병렬 어레이가 있는 경우 (최대 2-3개의 패널)

지금 당장 충전 컨트롤러의 사양을 확인하십시오. 대부분의 MPPT 컨트롤러에는 2-4개의 입력 단자가 있습니다. 즉, 접합 박스 없이 2-4개의 개별 전선을 수용할 수 있습니다.

병렬로 배선된 3개의 200W 패널? 3개의 양극 전선과 3개의 음극 전선입니다. 컨트롤러에 각 측면에 3개 이상의 단자가 있는 경우 바로 연결하십시오. 추가 구성 요소가 없습니다. 추가 연결 지점이 없습니다. 필요하지 않은 결합기 박스로 인한 전압 강하가 없습니다.

Renogy의 Rover 시리즈? 4개의 단자. Victron SmartSolar? 4개의 단자. EPEver Tracer? 4개의 단자.

$150을 절약했습니다. 이는 다른 200W 패널 비용의 75%입니다. Walmart 주차장에서 자정에 문제를 해결할 때 미래의 당신은 단순함에 감사할 것입니다.

시나리오 3: 직렬-병렬 구성 사용 (2s2p, 2s4p)

여기에는 “2-직렬 규칙” 이 적용됩니다. RV 태양광 구성에서 가장 잘 알려지지 않은 비밀 중 하나입니다.

8개의 패널을 모두 병렬로 배선하는 대신 (8개의 개별 전선이 필요하고 결합기 박스가 반드시 필요함) 쌍 으로 먼저 배선합니다. 직렬로 연결된 두 개의 패널은 하나의 스트링을 만듭니다. 4번 반복하면 4개의 스트링이 생깁니다. (참고: 2s4p는 직렬로 연결된 2개의 패널, 병렬로 연결된 4개의 스트링을 의미합니다. 잠시 후에 자세히 설명하겠습니다.)

이제 8개 대신 4개의 연결 을 병렬로 연결합니다. 2s4p 구성(직렬로 연결된 2개의 패널, 병렬로 연결된 4개의 스트링)은 4개의 양극 전선과 4개의 음극 전선만 함께 연결해야 함을 의미합니다.

4개의 스트링의 경우? 여전히 결합기 박스가 필요할 수 있습니다. 하지만 2s2p(총 4개의 패널, 2개의 2-패널 스트링)의 경우? 대부분의 충전 컨트롤러는 내장된 단자로 직접 처리할 수 있습니다.

Pro-Tip: 2-직렬 규칙은 전압 효율성과 그늘 내성을 균형 있게 유지합니다. 그늘진 패널 하나는 전체 어레이가 아닌 해당 스트링의 50%만 손상시킵니다.

결합기 박스가 실제로 문제를 해결하는 경우

병렬 배선의 물리학이 충전 컨트롤러의 제한과 충돌할 때 결합기 박스가 필수적입니다.

4개 이상의 병렬 스트링이 있는 경우 (또는 병렬로 연결된 4개 이상의 개별 패널)

병렬 배선이 설정에 중요하다고 결정했다고 가정해 보겠습니다(다음 섹션에서 이유를 논의하겠습니다). 병렬로 연결된 8개의 200W 패널은 8개의 양극 전선과 8개의 음극 전선을 의미합니다. 모두 충전 컨트롤러에서 종단하려고 합니다.

컨트롤러에는 2개의 나사 단자가 있습니다. 운이 좋으면 4개일 수도 있습니다.

물리적으로 8개의 10-게이지 전선을 2개의 단자 지점에 맞출 수 없습니다. 글쎄요, 수, 할 수는 있지만 전기 화재가 발생하기 직전처럼 보일 것이고 연결이 느슨하여 부하 상태에서 아크가 발생할 수 있습니다.

이것이 결합기 박스가 제 역할을 하는 곳입니다. 그리고 “결합기 박스 함정” 을 피하려면 이 물리적 제한이 필요한 경우에만 사용해야 합니다.

박스는 모든 8개의 양극 전선이 개별 단자를 통해 연결되는 버스바(두꺼운 구리 스트립)를 제공합니다. 음극도 마찬가지입니다. 그런 다음 각 버스바에서 충전 컨트롤러로 두꺼운 6AWG 전선이 연결됩니다.

계산: 각 11A의 8개 패널 = 88A의 결합 전류. 최소 4AWG 전선이 필요합니다(10피트 실행, 3% 전압 강하 허용 오차 가정). 결합기 박스는 모든 전류를 처리하도록 적절한 크기의 단일 도체로 집계합니다.

귀하의 패널은 “옥상 테트리스” 위치에 흩어져 있습니다.

RV 지붕의 현실은 이렇습니다. 평평하지 않고, 정사각형도 아니며, 비어 있지도 않습니다.

다음이 있습니다.

• 에어컨 장치 (최고의 부동산 3x3 피트, 사라짐)
• 지붕 통풍구 (4개, 모두 불편한 위치에 있음)
• 채광창 (당연히 정중앙)
• 슬라이드 아웃 이음새 (물 침투를 즐기지 않는 한 장착 불가)
• 곡선 가장자리 (패널은 구부러지지 않음)

따라서 8개의 패널은 4개의 위치에 놓입니다. 여기 2개, 저기 3개, 사다리 옆 2개, 침실 위 외로운 패널 1개. 옥상 테트리스에 오신 것을 환영합니다.

각 위치는 10-20피트 떨어져 있습니다. 흩어진 위치에서 충전 컨트롤러 (아마도 지하 칸에 장착)까지 8개의 개별 10AWG 전선을 연결하는 것은 옥상을 가로지르는 100피트 이상의 비싼 구리 전선을 의미합니다.

또는: 지붕 장착형 컴바이너 박스를 설치하십시오. 패널을 가장 가까운 박스 위치에 배선하십시오 (짧은 거리, 더 작은 게이지 허용). 그런 다음 두 개의 두꺼운 전선을 박스에서 컨트롤러로 연결하십시오.

컴바이너 박스는 중앙 집계 지점이 되어 지붕 배선을 크게 단순화하고 필요한 총 구리 양을 줄입니다.

미래 확장을 계획 중입니다.

4개의 패널로 시작하지만 내년에 4개를 더 추가하고 싶습니까? 적절한 크기의 컴바이너 박스 (6-8개의 스트링 입력 정격)는 확장을 위한 빈 터미널을 제공합니다.

대안은 무엇입니까? 충전 컨트롤러 배선을 찢고, 중간에 분기 커넥터를 추가하거나, 처음부터 크기가 부족했기 때문에 전체 와이어 하네스를 교체합니다.

$150의 경우 컴바이너 박스는 여유 공간을 제공합니다. 그것이 가치가 있는지는 미래 확장에 대해 얼마나 확신하는지에 달려 있습니다. 당신의 대답이 “언젠가”라면 아마도 가치가 없을 것입니다. 당신의 대답이 “내년 봄에 400W를 확실히 추가할 것”이라면 절대적으로 가치가 있습니다.

실제로 중요한 구성: RV 지붕의 직렬 대 병렬

아무도 미리 알려주지 않는 것이 있습니다. 컴바이너 박스 질문은 부차적입니다.

주요 질문은 패널을 함께 배선하는 방법입니다.왜냐하면 그것이 컴바이너 박스가 필요한지, 필요한 전선 게이지는 무엇인지, 실제로 지불한 전력 출력을 얻을 수 있는지 여부를 결정하기 때문입니다.

그리고 RV 태양광의 경우 주거용 태양광 (항상 직렬!)의 “명백한” 대답은 종종 엄청나게 잘못됩니다.

“그늘 살인자”가 직렬 구성을 망치는 이유

직렬 배선은 패널을 양극에서 음극으로 연결합니다. 전기적 이점은 간단합니다. 전압은 더해지고 전류는 일정하게 유지됩니다.

직렬로 연결된 4개의 18V 패널? 72V 출력을 얻습니다. 더 높은 전압은 MPPT 컨트롤러가 더 효율적으로 작동할 수 있음을 의미하며 더 얇은 전선을 사용할 수 있습니다 (낮은 전류 = 동일한 전력 전달에 필요한 구리 양이 적기 때문).

완벽하게 들립니다.

나무 가지가 한 패널을 가릴 때까지.

직렬 구성에서 전류는 가장 약한 링크에 의해 제한됩니다. 수도관처럼 생각하십시오. 한 섹션이 반경으로 좁아지면 전체 파이프 흐름이 해당 제한에 맞게 떨어집니다.

직렬 스트링의 한 패널이 그늘에 가려지면 (부분적으로라도) 전류 출력이 11A에서 약 4A로 떨어집니다. 스트링의 다른 모든 패널은 어떻습니까? 여전히 햇볕에 쬐고 있지만 함께 연결되어 있기 때문에 4A로 질식됩니다. 800W 스트링이 290W 스트링이 되었습니다.

RV 태양광 테스트의 실제 데이터에 따르면 한 패널의 두 셀만 가려도 (패널 면적의 약 3%) 총 직렬 스트링 출력이 약 26% 감소할 수 있습니다. 패널의 절반을 가리면? 전체 스트링에서 50-60% 출력 손실을 보게 될 것입니다.

This is “그늘 살인자” 작동 중이며, 패널이 방해받지 않는 남향 지붕에 있는 주거용 태양광 조언이 RV에 대해 엄청나게 실패하는 이유입니다.

RV는 나무 아래에 주차합니다. 에어컨 장치는 특정 태양 각도에서 패널을 가립니다. 지붕 통풍구는 매일 아침 2시간 동안 그림자를 드리웁니다. 이웃의 RV는 캠프장에 짐을 싣고 있을 때 햇빛을 차단합니다.

직렬 배선은 모든 그림자를 시스템 전체의 병목 지점으로 바꿉니다.

병렬이 “RV 태양광 우선 순위”인 이유 (낮은 전압에도 불구하고)

병렬 배선은 모든 양극 단자를 함께 연결하고 모든 음극 단자를 함께 연결합니다. 전압은 일정하게 유지되고 (각 패널에서 18V = 18V 출력) 전류는 더해집니다.

병렬로 연결된 4개의 200W 패널? 18V에서 44A (4x11A)를 얻습니다.

전기적 절충점: 낮은 전압은 충전 컨트롤러가 효율적으로 작동할 수 없음을 의미하며 전압 강하 없이 더 높은 전류를 처리하려면 더 두꺼운 전선이 필요합니다. 동일한 전력 전달을 위해 구리에 더 많은 비용을 지출하고 있습니다.

그러나 얻는 것은 다음과 같습니다. 그늘 격리.

병렬 구성의 한 패널이 그늘에 가려지면 해당 패널의 출력만 떨어집니다. 다른 세 개의 패널은 완전히 영향을 받지 않고 최대 전력을 계속 생산합니다. 4개 중 1개의 패널을 가리면 어레이 출력의 25%를 잃게 되지만 70%는 아닙니다.

그것은 캠프에 도착했을 때 배터리가 60% 충전된 상태와 20% 충전된 상태의 차이입니다. 밤새 냉장고를 돌리는 것과 전력을 배급하는 것 사이의 차이입니다.

부분적인 음영이 예외가 아닌 규칙인 RV 태양광의 경우 병렬 배선의 음영 내성이 전기적 비효율성보다 큽니다.

Pro-Tip: 12V 시스템을 실행하는 경우 병렬 배선을 사용하면 MPPT 대신 저렴한 PWM 충전 컨트롤러를 사용할 수 있어 $100-150을 절약할 수 있습니다. 전압이 이미 배터리 뱅크와 일치하므로 MPPT의 전압 변환 마법이 필요하지 않습니다. 솔직히 말해서 이 수준에서 최적화하고 있다면 어쨌든 MPPT를 구입할 것입니다. 스포츠카를 사서 일반 가솔린과 고급 가솔린에 대해 논쟁하는 것과 같습니다.

골디락스 솔루션: 직렬-병렬 (2s2p, 2s4p)

직렬의 전압 효율성을 원한다면 어떻게 해야 할까요? 그리고 병렬의 음영 내성?

직렬-병렬 구성 입력—패널은 작은 직렬 그룹으로 배선된 다음 해당 그룹이 병렬로 연결됩니다.

가장 일반적인 RV 구성은 “2-직렬 규칙”: 패널을 쌍으로 배선 (직렬로 2개), 그런 다음 해당 쌍을 병렬로 연결합니다.

4개의 패널은 2개의 스트링 (2s2p)이 됩니다.

• 스트링 1: 패널 A → 패널 B (36V, 11A)
• 스트링 2: 패널 C → 패널 D (36V, 11A)
• 결합: 컨트롤러에 36V, 22A

8개의 패널은 4개의 스트링 (2s4p)이 됩니다.

• 4쌍, 각 쌍은 36V에서 11A를 출력합니다.
• 결합: 컨트롤러에 36V, 44A

이것이 RV에 적합한 이유:

전압 부스트 (36V 대 18V)는 MPPT 컨트롤러가 직선 병렬보다 더 효율적으로 작동하도록 합니다. 6AWG 대신 10AWG 전선을 사용하여 비용을 절약하고 비좁은 지붕에서 설치를 더 쉽게 할 수 있습니다.

그늘 내성이 전체 시리즈에 걸쳐 극적으로 향상됩니다. 만약 한 패널이 그늘지면, 그 패널의 쌍만 시리즈 스트링에서 영향을 받습니다. 즉, 어레이의 25%만 영향을 받고 100%가 영향을 받지 않습니다. 나머지 세 개의 스트링은 최대 전력을 계속 생산합니다.

병렬의 그늘 내성의 75%와 함께 시리즈의 전기적 이점의 75%를 얻고 있습니다. 타협하는 것이 아니라 RV가 직면할 실제 조건에 맞게 전략적으로 최적화하고 있으며, 태양광 패널 데이터시트에만 존재하는 이론적 조건에 맞추는 것이 아닙니다.

4-8개의 패널이 있는 대부분의 RV 설치에 적합합니다.

컴바이너 박스 질문? 2s4p(병렬로 4개의 스트링)의 경우 하나가 필요할 수 있습니다. 2s2p(2개의 스트링)의 경우 충전 컨트롤러가 직접 처리할 수 있습니다.

4개의 지붕 위치에 8×200W 패널을 배선하는 방법(단계별 의사 결정 프레임워크)

정확한 시나리오를 해결해 보겠습니다. 물리학과 RV 지붕 구조 때문에 8개의 패널, 총 1,600W가 지붕의 4개 위치에 흩어져 있습니다.

실제 최대 출력을 위해 이를 구성하는 방법은 다음과 같습니다.

1단계: 옥상 테트리스 퍼즐 매핑

전선을 만지기 전에 레이아웃을 문서화하십시오.

위치 목록:

• 위치 1(전면): 2개의 패널
• 위치 2(중간 왼쪽): 2개의 패널
• 위치 3(후면 왼쪽): 3개의 패널
• 위치 4(후면 오른쪽): 1개의 패널

그늘 위험 평가:

• 전면: AC 장치가 오전 9-11시에 한 패널을 가립니다.
• 중간 왼쪽: 지붕 통풍구 그림자 오전 7-9시
• 후면 왼쪽: 깨끗하지만 나무 캠핑 가능성 높음
• 후면 오른쪽: 최소한의 그늘 위험

전선 실행 거리:

• 각 위치에서 충전 컨트롤러까지: 15-25피트
• 위치 간: 8-15피트

이 매핑은 구성 가능성에 대해 알아야 할 모든 것을 알려줍니다. 알려진 그늘 문제가 있는 위치는 깨끗한 햇빛 노출이 있는 위치와 전기적으로 격리되어야 합니다. 그래야 피할 수 있습니다. “그늘 살인자.”

2단계: 구성 전략 선택

세 가지 실행 가능한 옵션이 있습니다. 각 옵션에는 다른 컴바이너 박스 요구 사항이 있습니다.

옵션 A: 병렬로 4개의 2-패널 시리즈 스트링(2s4p) — 컴바이너 박스 필요

배선 방법:

1. 위치 1(전면): 패널 1 → 패널 2 직렬 = 스트링 1(36V, 11A)
2. 위치 2(중간 왼쪽): 패널 3 → 패널 4 직렬 = 스트링 2(36V, 11A)
3. 위치 3(후면 왼쪽): 패널 5 → 패널 6 직렬 = 스트링 3(36V, 11A)
4. 위치 4(후면 오른쪽): 패널 7 → 패널 8 직렬 = 스트링 4(36V, 11A)
5. 지붕에 컴바이너 박스 설치
6. 모든 4개의 양극 스트링 + 4개의 음극 스트링을 컴바이너 박스 버스바로 연결
7. 박스에서 충전 컨트롤러까지 하나의 6AWG 전선 쌍

장점:

• 최대 그늘 내성: 그늘진 패널 하나가 한 스트링의 25%만 손상시킴 = 전체 어레이의 12.5%
• 균형 잡힌 스트링 구성(모든 스트링 동일한 전압/전류)
• “2-직렬 규칙” 완벽하게 따름
• MPPT 효율에 적합한 중간 전압(36V)
• 패널에서 박스까지의 전선 실행은 10AWG(저렴한 비용)일 수 있습니다.

단점:

• 컴바이너 박스 필요 ($150)
• 결합된 전류: 44A(거리에 따라 컨트롤러에 6AWG 또는 4AWG 필요)
• 가장 복잡한 배선(박스까지 8개의 전선 실행)

긍정적인 측면은 처남이 “왜 이렇게 복잡해?”라고 물을 때 그늘 내성을 위해 최적화했다고 자신 있게 설명할 수 있습니다. 그는 고개를 끄덕이고 천천히 물러설 것입니다.

가장 적합한 용도: 부분적인 그늘(나무, 빽빽한 캠프장)에서 자주 캠핑하고 최대 복원력을 원하는 RV 사용자.

옵션 B: 병렬로 2개의 4-패널 시리즈 스트링(4s2p) — 컴바이너 박스가 필요하지 않을 수 있음

배선 방법:

1. 위치 1+2(전면 및 중간 왼쪽): 직렬로 4개의 패널 = 스트링 1(72V, 11A)
2. 위치 3+4(후면 섹션): 직렬로 4개의 패널 = 스트링 2(72V, 11A)
3. 스트링 1과 스트링 2를 병렬로 연결
4. 충전 컨트롤러에 4개의 단자가 있는 경우: 직접 연결(박스 없음)
5. 단자가 2개만 있는 경우: 소형 컴바이너 박스 또는 분기 커넥터

장점:

• 더 높은 전압(72V) = 최대 MPPT 효율 + 가장 얇은 전선 게이지
• 병렬 연결 2개만(컴바이너 박스 건너뛸 수 있음)
• 더 간단한 배선 토폴로지
• 더 낮은 구리 비용(이 전류 수준에서 전체 실행에 10AWG 사용 가능)

단점:

• 더 높은 그늘 취약성: 그늘진 패널 하나가 전체 4-패널 스트링에 영향 = 어레이 출력의 50%
• 전면 AC 장치 그늘 문제가 이제 2개가 아닌 4개의 패널에 영향
• 위반 “2-직렬 규칙” (그늘 위험 증가)
• 충전 컨트롤러가 72V를 처리할 수 있는지 확인해야 함(VOC 등급 확인)

추운 날씨 경고: 패널 전압은 온도가 떨어짐에 따라 증가합니다. 충전 컨트롤러 사양 시트에는 “최대 입력 100V”라고 명시되어 있습니다. 해발 7,000피트의 추운 12월 아침에는 패널이 사양 시트를 비웃습니다. 패널은 85V 이상을 밀어내며 컨트롤러가 따라올 수 있는지 시험합니다.

가장 적합한 용도: 햇볕이 잘 드는 곳(사막, 개방된 BLM 토지)에서 주로 캠핑하며 그늘 걱정이 거의 없는 RV 사용자. 해안 전력이 있는 개발된 캠프장에서 캠핑하고 태양광을 백업으로만 사용하는 경우에 적합합니다. 캠프장을 관광 명소처럼 피하는 순수 캠핑족이라면 옵션 A를 고수하십시오.

옵션 C: 분리된 루프 섹션에 대한 별도의 충전 컨트롤러 — 결합기 박스 없음

배선 방법:

1. 컨트롤러 1(전면): 위치 1+2의 패널 4개 처리 (2-패널 직렬 스트링 병렬 연결 = 2s2p)
2. 컨트롤러 2(후면): 위치 3+4의 패널 4개 처리 (2-패널 직렬 스트링 병렬 연결 = 2s2p)
3. 각 컨트롤러는 배터리 뱅크에 직접 연결됩니다.
4. 결합기 박스가 필요하지 않습니다.

장점:

• 그늘 교차 오염 제로: 전면 AC 그늘은 전면 컨트롤러의 출력에만 영향을 미칩니다.
• 궁극적인 최적화: 각 컨트롤러는 패널을 독립적으로 추적합니다.
• 결합기 박스가 필요하지 않습니다(150달러 절약).
• 섹션별로 다른 패널 각도/기울기를 사용할 수 있습니다.
• 내장된 이중화: 컨트롤러 하나가 고장나도 800W가 여전히 있습니다.

단점:

• 비용: MPPT 컨트롤러 2개 = 모델에 따라 200-400달러 이상 (Victron SmartSolar 100/30 ×2 = ~360달러)
• 설치 복잡성 두 배 (두 세트의 연결, 두 개의 모니터링 시스템)
• 전기 베이에서 더 많은 장착 공간을 차지합니다.
• 신중한 배터리 뱅크 전선 크기 조정 필요 (두 컨트롤러 모두 동일한 뱅크에 공급)

고급 도구 하나 대신 중간 품질 도구 두 개를 구입하는 것으로 생각하십시오. 가장 가까운 태양광 상점에서 200마일 떨어져 있을 때 이중화는 가치가 있습니다.

가장 적합한 용도: 루프 섹션에 걸쳐 복잡한 그늘 패턴이 있거나 비용에 관계없이 절대적으로 최대 출력을 원하는 RV 사용자. 이것은 “전문적인” 접근 방식입니다.

3단계: 전선 게이지 및 전압 강하 계산

모든 구성에서 이미 생성된 전력 낭비를 피하려면 전압 강하를 시스템 전압의 3% 미만으로 유지하십시오.

공식: 전압 강하 = (2 × 전선 길이 × 전류 × 전선 저항) / 1000

온라인 계산기를 사용할 수도 있습니다. 그러나 공식을 이해하면 친구의 “내 RV에서 작동했어”라는 조언이 시스템을 망칠 수 있는 이유를 정확히 알 수 있습니다.

전선 저항 (1000피트당 옴):

• 10AWG: 1.0옴
• 8AWG: 0.628옴
• 6AWG: 0.395옴
• 4AWG: 0.249옴

옵션 A에 대한 예 (결합기 박스가 있는 2s4p):

• 시스템 전압: 36V (공칭 Vmp)
• 결합된 전류: 44A
• 결합기 박스에서 컨트롤러까지의 전선 길이: 20피트
• 목표: <3% 전압 강하 = <1.08V 강하

6AWG 전선 사용:

• 강하 = (2 × 20 × 44 × 0.395) / 1000 = 0.695V 강하
• 백분율 = 0.695V / 36V = 1.93% ✓ 허용 가능

잃고 있는 0.695V는 무엇입니까? 12V 시스템에서 동일한 저항은 배터리를 충전하는 대신 구리를 가열하는 데 전압의 6%가 소모됩니다. 수학이 중요합니다.

8AWG 전선 사용:

• 강하 = (2 × 20 × 44 × 0.628) / 1000 = 1.11V 강하
• 백분율 = 1.11V / 36V = 3.08% ✗ 한계 (그러나 대부분의 설치에 충분히 가깝습니다.)

Pro-Tip: 개별 패널에서 루프 장착 결합기 박스까지의 전선 (더 짧은 거리, 스트링당 더 낮은 전류)의 경우 10AWG가 일반적으로 충분합니다. 두꺼운 게이지 (6AWG/4AWG)는 모든 전류가 집계되는 박스에서 컨트롤러까지의 최종 전선에만 필요합니다.

4단계: 결합기 박스 의사 결정 매트릭스 (최종 답변)

8-패널, 4-위치 시나리오의 경우:

옵션 A (2s4p)를 선택하는 경우: → 예, 결합기 박스를 구입하십시오.

• 4개의 병렬 스트링 (총 8개의 전선)이 있습니다.
• 충전 컨트롤러에는 최대 2-4개의 단자가 있습니다.
• 집계 지점 없이는 물리적으로 연결 불가능
• 150달러가 정당화됩니다.

옵션 B (4s2p)를 선택하는 경우: → 아마도 아닐 것입니다. (컨트롤러 확인)

• 2개의 병렬 스트링 (총 4개의 전선)이 있습니다.
• 대부분의 MPPT 컨트롤러는 내장 단자로 이를 처리할 수 있습니다.
• 특정 컨트롤러를 확인하십시오. 4개의 단자가 있습니까? 그렇다면 박스가 필요하지 않습니다.
• 단자가 2개만 있는 경우 전체 결합기 박스 (~150달러) 대신 분기 커넥터 (~20달러)를 사용하십시오.

옵션 C (별도의 컨트롤러)를 선택하는 경우: → 결합기 박스가 필요하지 않습니다.

• 각 컨트롤러는 자체 2s2p 구성 (컨트롤러당 2개의 병렬 스트링)을 처리합니다.
• 각 컨트롤러의 단자에 직접 연결
• 150달러를 절약하십시오. 이미 두 번째 컨트롤러에 지출하고 있습니다.

비용 편익 최종 점검:

컴바이너 박스 ($150) + 6AWG 전선 (25피트 실행 시 $80) = $230

VS.

분기 커넥터 ($20) + 6AWG 전선 ($80) = $100

옵션 B의 경우 박스를 생략하여 $130을 절약할 수 있습니다.

옵션 A의 경우 요 박스가 제공하는 구성 및 연결 밀도—$150은 선택 사항이 아닙니다.

옵션 C의 경우 이미 두 번째 컨트롤러에 $200 이상을 지출하고 있으므로 컴바이너 하드웨어가 필요하지 않습니다.

$150 질문에 대한 답변

쇼핑 카트로 돌아갑니다. 패널 8개. 충전 컨트롤러 1개. 해당 $150 컴바이너 박스.

의사 결정 프레임워크는 다음과 같습니다.

먼저 배선 구성을 확인하십시오. 직렬로 배선하거나 2-3개의 병렬 스트링만 사용하는 경우 대부분의 충전 컨트롤러는 연결을 직접 처리할 수 있습니다. 박스가 필요 없습니다. “나중에 저장”을 클릭하고 해당 $150을 더 나은 전선 또는 더 많은 패널 용량으로 이동하십시오.

두 번째로 병렬 스트링 수를 계산합니다. 병렬로 4개 이상의 스트링? 물리적 현실은 집계를 요구합니다. 컴바이너 박스는 단자 공간을 위해 싸우는 전선 쥐 둥지 대신 적절한 연결 지점을 제공하여 제 역할을 합니다.

세 번째로 지붕 레이아웃을 고려하십시오. 패널이 흩어져 있는 경우 “옥상 테트리스” 위치이고 병렬 배선을 사용하는 경우 지붕 장착형 컴바이너 박스는 전선 실행을 크게 단순화합니다. 박스까지의 짧은 실행 (더 얇은 전선 허용)과 컨트롤러까지의 하나의 두꺼운 게이지 실행은 전체 거리에 걸쳐 8개의 개별 두꺼운 전선을 실행하는 것보다 낫습니다.

마지막으로 음영 패턴을 평가하십시오. 이것은 당신이 10A 퓨즈가 끊어져야 병렬 구성을 사용해야 하는지 여부를 결정합니다. 잦은 부분 음영? 병렬 또는 직렬-병렬 배선 (2s2p) “2-직렬 규칙” 당신을 보호합니다 “그늘 살인자.” 완전한 햇빛 부두킹? 직렬 배선을 사용하면 전기 효율성을 높이면서 박스를 완전히 건너뛸 수 있습니다.

최고의 컴바이너 박스는 처음부터 스마트하게 배선했기 때문에 필요하지 않은 것입니다. 두 번째로 좋은 것은 저항을 추가하는 불필요한 구성 요소로 변하지 않고 병렬 전류 집계 문제를 실제로 해결하는 것입니다. “결합기 박스 함정” 불필요한 구성 요소가 저항을 추가합니다.

무엇이든 “구매”를 클릭하기 전에: 충전 컨트롤러 설명서를 엽니다. 입력 단자 수를 계산합니다. 병렬 스트링 수를 계산합니다. 그런 다음 결정하십시오.

때로는 올바른 답이 더 많은 구성 요소가 아니라 더 적은 구성 요소입니다.

최종 전문가 팁 요약

• 2-직렬 규칙: 최적의 RV 구성을 위해 패널을 쌍으로 (직렬로 2개) 배선한 다음 해당 쌍을 병렬로 연결합니다.
• 그늘 살인자: 직렬 배선은 하나의 음영 처리된 패널을 시스템 전체의 병목 지점으로 만듭니다. 부분 음영이 있는 RV는 피하십시오.
• 단자 수 > 패널 수: 병렬 스트링이 마법 패널 수를 치는 경우가 아니라 컨트롤러 단자를 초과할 때 컴바이너 박스가 필요합니다.
• 전압 강하 계산: 강하를 시스템 전압의 3% 미만으로 유지하십시오. 추측이 아닌 전선 게이지 계산기를 사용하십시오.
• 옥상 테트리스 계획: 음영 패턴 및 패널 위치 매핑 분기 회로, 콘센트, 또는 직접 배선된 장비에 도달하기 직렬 대 병렬 구성 선택
• 추운 날씨 전압: 온도가 떨어짐에 따라 패널 전압이 증가합니다. 긴 직렬 스트링을 사용하기 전에 컨트롤러의 최대 VOC 등급을 확인하십시오.

충전 컨트롤러의 단자 사양은 컴바이너 박스가 필요한지 여부를 결정합니다. 먼저 해당 사양을 확인하고 두 번째로 구성하고 마지막으로 구성 요소를 구입하십시오.