풍력 및 태양광 및 차량 하이브리드 가정 에너지 시스템

가정용 사용자를 위해 특별히 설계된 풍력-태양광 하이브리드 가정 에너지 저장 및 충전 시스템으로, 풍력과 태양광 에너지로부터의 이중 전원 발전을 통합하고, 차량 에너지 저장 및 충전의 핵심 기능을 제공합니다. V2G/G2V 일체형 충전소를 중심 허브로 활용하여, 차량의 대용량 에너지 저장 능력을 활용해 "청정 발전 - 차량 에너지 저장 - 양방향 충전 및 방전 - 가정 전력 공급"의 전체 체인 협업을 달성하며, 일상적인 가정 전기 사용, 차량 충전, 긴급 상황에 대응하면서 저탄소 에너지 절약과 편리성, 안전성을 균형있게 제공합니다.

핵심 장점: 모든 가정 필요를 만족시키는 6가지 주요 기능

1. V2G/G2V 양방향 충전 및 방전: 가정 에너지의 이중 허브

   시스템은 양방향 에너지 흐름을 지원하는 V2G/G2V 일체형 충전소를 장착하고 있습니다. G2V 모드에서는 유연하게 풍력-태양광 발전 또는 공용 전력망에 연결하여 가족 차량을 신속하게 충전하여 일상적인 출퇴근 충전 요구를 충족시킵니다. V2G 모드에서는 차량 배터리에서 전력을 그리드로 재공급하여 가구가 피크 셧다운 및 밸리 필링에 참여할 수 있도록 도와, "사용, 저장, 수익"의 삼중 가치를 실현합니다. 충전소는 일반 가정용 전력 공급 인터페이스와 호환되며, 큰 회로 수정 없이 설치 후 즉시 사용 가능하며, 일반 가정용 충전소와 유사한 작동 과정을 가지므로 사용자 친화적입니다.

2. 차량 저장 용량 활용: 추가 저장 장치 필요 없음

   대규모 가정용 에너지 저장 배터리를 별도로 구매할 필요가 없습니다. 대신 시스템은 가족 차량의 대용량 배터리를 직접 저장 매체로 사용합니다. 낮에는 풍력-태양광 발전이 풍부할 때, 초과 전력이 충전소를 통해 차량 배터리에 저장됩니다. 밤이나 풍력-태양광 발전이 부족할 때, 차량 배터리에서 전력이 방출되어 가정에 전력을 공급하여 차량의 유휴 저장 공간을 최대한 활용하고, 가정용 에너지 저장 장치를 구매, 설치, 유지 관리하는 비용을 줄여 가벼운 가정용 에너지 저장 요구를 충족시킵니다.

3. V2L/V2H 다기능 확장: 긴급 및 야외 시나리오에 적합

   V2L(차량-부하) 및 V2H(차량-가정)의 두 가지 기능을 지원합니다: V2L 모드에서는 캠핑 조명, 노트북, 휴대용 가전 제품 등 소형 장치에 전력을 공급하여 캠핑, 정원 활동 등 야외 전력 요구를 충족시킵니다. V2H 모드에서는 갑작스러운 정전 시 차량 전력을 가정 회로에 빠르게 연결하여 냉장고, 조명, 라우터 등의 중요 부하에 전력을 공급하여 긴급 전력 공급 문제를 해결합니다.

4. 유연한 에너지 스케줄링: 청정 에너지의 효율적 활용

   시스템은 풍력-태양광 발전, 차량 에너지 저장, 가정 전력 사용 간의 관계를 자동으로 조정하는 지능형 제어 모듈을 장착하고 있습니다. 낮에는 햇빛과 바람이 풍부할 때, 풍력-태양광 발전을 우선하여 냉장고, 에어컨, 세탁기 등 일상적인 가정 전력 요구를 충족시키고, 초과 전력은 차량 충전을 우선적으로 수행합니다. 밤이나 풍력-태양광 발전이 부족할 때, 차량에 저장된 전력이 가정 사용을 우선하며, 부족분은 그리드에서 보충하여 청정 에너지의 활용을 극대화하고 전통적인 그리드 의존도를 줄입니다.

5. 필요에 따른 충전: 분산된 가정 충전 요구에 적응

   V2G/G2V 일체형 충전소는 "플러그 앤 충전" 및 "예약 충전" 모드를 모두 지원합니다. 차량을 주차한 후 충전소에 연결하면 즉시 빠르게 충전할 수 있으며, 모바일폰을 통해 오프피크 시간(예: 새벽)에 충전하도록 설정하여 충전 비용을 더 줄일 수 있습니다. 또한 충전소의 출력 전력은 가정 회로 부하에 따라 자동으로 조정되어, 고출력 충전이 다른 가정용 전기 제품에 영향을 미치지 않도록 합니다.

6. 안전하고 믿을 수 있음: 안정적인 작동을 위한 다양한 보호 조치

   시스템은 전 체인 안전 보호 시스템을 구축합니다. 충전소는 과전압, 과전류, 단락, 과부하, 과온도 보호 기능을 갖추어 충전 및 방전 중 차량 배터리나 가정용 전기 제품의 손상을 방지합니다. 전체 시스템 효율은 ≥90%이며, 전력 변환 손실이 적으며, 정격 출력 전압은 단상 AC220V 50/60Hz로, 일반 가정용 전기 제품의 전력 사용 사양과 완전히 일치하여 불안정한 전력 공급 없이 안정적인 전력을 보장합니다. 핵심 구성 요소는 방수 및 방진 테스트를 거쳐 실내 및 실외 가정 환경에서 설치 가능하며, 비오는 날에도 안전한 작동을 보장합니다.

 핵심 구성: 가정 필요에 맞춘 간결한 설계

시스템은 "효율적인 협업과 간단함"의 원칙을 준수하며, 가정 상황에 맞춘 핵심 구성 요소를 갖추고 있습니다:

• 풍력-태양광 하이브리드 발전 유닛: 낮과 밤을 걸쳐 풍력과 태양광 에너지의 상보성을 활용하여 시스템에 연속적인 청정 전력을 제공합니다. 정격 출력 전압은 전기 차량 및 가정용 전기 제품의 충전 요구 사항과 호환되어 추가 전압 변환 장비가 필요하지 않습니다.

• V2G/G2V 통합 충전소: 핵심 허브로서 양방향 충전 및 방전을 지원합니다. 정격 입력 전압은 풍력-태양광 발전 및 그리드 전압 범위를 커버하며, 출력 전력은 다양한 차량 모델의 충전 요구 사항에 맞춰 조정 가능합니다. 또한 지능형 연동 기능을 갖추어 에너지 배치 전략과 동기화할 수 있습니다.

• 지능형 제어 모듈: 풍력-태양광 발전, 차량 배터리 전력, 가정 전력 소비를 실시간으로 모니터링하고, 충전 및 방전 모드 간 자동 전환을 지원합니다. 원격으로 운영 데이터를 확인할 수 있으며, 시스템의 최대 부하를 가정 필요에 따라 유연하게 조정하여 기본 가정용 전기 제품부터 에어컨, 전기 온수기 등 고출력 장치까지 다양한 부하 시나리오를 지원합니다.

• 안전 보호 구성 요소: 충전소 내장 보호 기능 외에도 시스템은 전체 과부하 보호 및 번개 보호를 갖추어 극단적인 날씨 및 피크 전력 사용 기간 동안 안전한 작동을 보장합니다.

핵심 응용: 모든 가정 전력 요구를 충족시키는 8가지 시나리오

1. 일상적인 차량 충전(G2V 모드)

   V2G/G2V 통합 충전소를 통해 가족용 승용차, SUV 등의 차량 모델에 편리한 충전 서비스를 제공합니다. 청정 풍력-태양광 에너지를 우선적으로 사용하여 전통적인 열전력 소비를 줄입니다. 또한 오프피크 시간에 예약 충전을 지원하여 월간 충전 비용을 줄입니다.

2. 긴급 차량 구조

   가족 차량이나 친구의 차량이 배터리 부족으로 시작되지 않을 때, V2L 모드로 전환하여 시스템이 긴급 시작 전원을 제공하여 구조 차량을 기다릴 필요가 없으며, 주거 지역이나 야외에서 차량 배터리 소진 문제를 해결합니다.

3. 일상적인 가정 부하 지원

   냉장고, 세탁기, 조명, TV, 라우터, 소형 가전 제품 등 가정용 전기 제품에 전력을 공급합니다. 풍력-태양광 발전이 충분할 때는 그리드 전력을 완전히 대체할 수 있으며, 부족할 때는 차량 에너지 저장을 통해 보충하여 가정 전력 공급의 중단 없음을 보장합니다.

4. 그리드 정전 시 긴급 전력 공급

   태풍, 폭우, 선로 고장 등으로 인한 그리드 정전 시, V2H 모드를 활성화하여 차량 배터리가 냉장고(약 3-5일), 조명(약 7-10일), 라우터(약 10일) 등 중요한 가정 부하를 빠르게 공급하여 식품 부패와 통신 중단을 방지합니다.

5. 야외 여가 전력 공급

   가족 캠핑, 뒷마당 바비큐, 정원 관리 등과 같은 시나리오에서 V2L 모드를 통해 시스템에서 전력을 추출하여 캠핑 조명, 휴대용 오븐, 전동 도구 등에 공급하여 무거운 연료 발전기를 운반할 필요가 없으며, 깨끗하고 소음 없는 경험을 보장합니다.

6. 가정 수준의 피크 셧다운 및 밸리 필링

   그리드 사용 피크 기간(예: 여름 오후나 겨울 밤)에는 시스템이 차량에 저장된 에너지를 우선적으로 가정 전력 공급에 사용하여 그리드 전력 소비를 줄이고, 피크 시간 전력 가격을 피합니다. 오프피크 기간에는 그리드에서 차량을 충전하여 "오프피크 전력 사용으로 비용 절감"을 실현합니다.

7. 풍력-태양광 잉여 전력 활용

   낮에 발생한 풍력-태양광 잉여 전력은 V2G/G2V 충전소를 통해 차량 배터리에 저장되어 청정 에너지의 낭비를 방지합니다. 밤이나 흐린 날에는 풍력-태양광 발전이 부족할 때, 차량에 저장된 에너지가 가정에 방출되어 재생 에너지의 활용을 극대화합니다.

8. 가정 백업 전력 공급

   그리드 정전이나 긴급 상황 시 가정에 백업 전력 공급을 제공하여 지속적인 전력 공급을 보장합니다. 여러 에어컨과 전기 온수기 등을 동시에 사용하는 전력 요구가 높은 가정이나, 불안정한 그리드에 위치한 가정에 시스템은 백업 전력 원으로서, 그리드의 전압 변동이나 전력 배급 시 빠르게 전력 공급으로 전환하여 고출력 가전 제품의 정상 작동을 보장하고, 가정 전력 사용의 안정성을 향상시킵니다.

시스템 구성