HAIOTPOWER MODULE
장치는 그대로 두고
전원만 갈아 끼웁니다
SOLAR-LINK 독립형 태양광 전원 모듈
태양광으로 충전해서 안정된 전원을 내보내는 별도의 전원 판입니다. 쓰는 장치와는 선 네 가닥(전원 2, 통신 2)으로만 연결하고, 장치는 이 모듈에게 “지금 전기가 얼마나 남았냐”를 물어볼 수 있습니다. 전원을 바꾸고 싶으면 이 모듈만 갈면 되고, 장치는 손대지 않습니다.
STRUCTURE
연결은 선 네 가닥이 전부입니다
전원 모듈은 상대 장치가 무엇인지 알 필요가 없고, 장치도 전원 모듈 속을 알 필요가 없습니다. 정해진 방식으로 전기와 상태 정보만 주고받습니다.
전에는
전원을 바꾸면 장치까지
충전 방식이나 출력 전압을 바꾸려면 장치 기판을 통째로 다시 설계해야 했습니다.
전에는
용도마다 다른 기판
작은 센서용과 조명용은 전원 사양이 달라 각각 따로 만들어야 했습니다.
전에는
일이 몰려 충전이 밀림
한 칩이 통신도 하고 충전 제어도 하다 보니, 바쁠 때 충전 효율이 떨어졌습니다.
전에는
고장 원인 찾기 어려움
전원 문제인지 장치 문제인지 나누기 어려워 확인에 시간이 걸렸습니다.
전원을 별도 모듈로 떼어 내면 이 네 가지가 한 번에 해결됩니다. 전원 모듈에는 전원만 담당하는 전용 칩이 들어가, 통신이 바쁘든 말든 충전 제어를 계속합니다.
LINE-UP
쓰임새에 따라 네 가지
들어오는 전기(햇빛이냐 콘센트냐)와 필요한 전압·전력 크기에 따라 고릅니다. 네 가지 모두 연결 방식과 상태 정보는 똑같아서, 나중에 타입을 바꿔도 장치 쪽은 그대로 씁니다.
작은 야외 센서용
손바닥만 한 태양광 패널로 야외 센서를 돌립니다. 하천·산지·농경지처럼 전기가 없는 곳에 둡니다.
실내 정전 대비용
평소에는 콘센트 전기를 쓰다가, 정전되면 저장해 둔 전기로 버팁니다. 축사·주차장·지하처럼 정전이 곤란한 곳입니다.
조명 같은 큰 전력용
LED 가로등이나 소형 컴퓨터처럼 전기를 많이 쓰는 장치용입니다. 패널과 저장 용량이 커집니다.
높은 전압이 필요한 장치용
12V로는 모자란 장치를 위해 16~35V 사이에서 원하는 전압을 골라 내보냅니다. 세부 사양은 정하는 중입니다.
| 비교 | Type A | Type B | Type C | Type D |
|---|---|---|---|---|
| 전기를 어디서 | 태양광 1~3W | 콘센트(어댑터) | 태양광 5~20W | 태양광 |
| 내보내는 전압 | 3.3V | 3.3V | 12V (또는 5V) | 16~35V 가변 |
| 내보내는 전력 | 1W 미만 | 1W 미만 | 최대 18W | 정하는 중 |
| 주로 쓰는 곳 | 야외 센서 | 정전 백업 | LED 조명 · 게이트웨이 | 높은 전압이 필요한 장치 |
| 정전 감지 | — | 있음 | — | — |
| 밝기 자동 조절 | — | — | 5단계 | 정하는 중 |
| 크기(목표) | 50×30mm | 50×30mm | 80×50mm | 정하는 중 |
Type D는 가장 나중에 정해진 방향이라 아직 설계서에 반영되지 않았습니다. 출력 전압을 16~35V 범위에서 고를 수 있게 만드는 것까지 정했고, 저장 용량·크기·전력은 정하는 중입니다.
ENERGY
“전기가 얼마나 남았냐”를 알려 줍니다
보통 전원 장치는 전기를 주다가 떨어지면 그냥 꺼집니다. 이 모듈은 남은 양을 다섯 단계로 알려 줘서, 장치가 미리 아껴 쓰거나 꼭 필요한 일만 하도록 스스로 판단하게 합니다.
단계가 바뀌는 기준 전압은 나중에 설정으로 바꿀 수 있습니다. 현장마다 “얼마나 남았을 때 아끼기 시작할지”가 다르기 때문입니다.
FOR LIGHTING
조명에 쓰면 겨울에도 사흘을 버팁니다
Type C를 LED 조명에 쓸 때는 해가 사흘 동안 나지 않아도 버티는 것을 목표로 밝기를 조절합니다. 밤이 긴 겨울에 첫날부터 최대 밝기로 켜면 이틀째에 급격히 어두워지기 때문에, 계절에 맞춰 처음부터 배분해 둡니다.
| 계절 | 밤 길이 | 초저녁 4시간 | 그 이후 | 설계 의도 |
|---|---|---|---|---|
| 여름 | 약 9시간 | 100% | 50% | 전기에 여유가 있어 최대 밝기 |
| 봄·가을 | 약 12시간 | 100% | 50% | 적당한 여유 |
| 겨울 | 약 15시간 | 70% | 50% | 사흘 동안 고르게 나눠 쓰기 |
여기에 더해, 저장된 전기가 실제로 줄어들면 위의 다섯 단계에 따라 밝기를 한 번 더 낮춥니다. 갑자기 꺼지는 대신 천천히 어두워지는 쪽을 택한 설계입니다.
COMPATIBILITY
공장에서 쓰는 표준 방식으로 말합니다
기존 설비에 바로
공장·시설에서 널리 쓰는 통신 방식(Modbus RTU)을 그대로 씁니다. 중간에 변환 장치를 두지 않고 기존 제어 시스템에 붙일 수 있습니다.
멀리, 여러 대
한 줄의 통신선에 여러 대를 이어 붙일 수 있고, 최대 1.2km까지 갑니다.
다른 센서와 한 선에
같은 통신선에 유량계·온습도계 같은 다른 산업용 센서를 함께 물릴 수 있습니다.
STATUS
지금 어디까지 왔는지 그대로 적습니다
아직 만들지 않은 제품입니다. 설계서(v1.0)와 회로 검토는 마쳤고, 부품 선정과 시제품 제작이 남아 있습니다. 실물로 시험하면 숫자가 달라질 수 있어, 위의 사양은 목표치로 봐 주시기 바랍니다.
아직 정하지 못한 것 — 제어 칩 기종, 충전 회로 부품 확정, 출력 전압·전류 규격 확정, 저장 소자 용량, 커넥터 규격, 인증 요건. 설계서에 검토 항목으로 남겨 두고 하나씩 닫아 가는 중입니다.
기술 사양 (담당 엔지니어용) · 설계 목표치
전원 모듈은 전용 STM32가 MPPT 충전·보호·상태 판정을 전담하고, 외부 장치와는 4핀(DC 2선 + RS-485 2선)으로만 연결됩니다. 외부 장치가 Modbus Master, 전원 모듈이 Slave입니다.
타입별 비교
| 항목 | Type A | Type B | Type C | Type D |
|---|---|---|---|---|
| 입력 | 태양광 1~3W (Voc 5~7V) | DC 5V 어댑터 | 태양광 5~20W (Voc 12~24V) | 태양광 (규격 미정) |
| 저장 소자 | LIC 1S 50~200F | EDLC 2.7V 10~100F | LIC 2S + 밸런싱 | 미정 |
| 운용 전압 | 3.0~4.0V | — | 팩 6.0~8.0V (셀 3.0~4.0V) | 미정 |
| 출력 | 3.3V · 최대 300mA | 3.3V | 12V · 최대 18W (12V/1.5A) | 16~35V 가변 · 전력 미정 |
| DC-DC | Buck-Boost | LDO | TPS61088 Boost | Boost (부품 미정) |
| 충전 IC | BQ24650 (FB핀 DAC 제어) | LTC4425 등 | CN3722 / BQ25798 | 미정 |
| 밸런싱 | 불필요 | 불필요 | ETA3000 ×1 (패시브) | 미정 |
| MCU | STM32L031 | STM32L031 | STM32L431 | STM32 (기종 미정) |
| 모듈 자체 소비 | 슬립 시 < 5mW | — | — | — |
| PCB | 50×30mm · 2층 | 50×30mm · 2층 | 80×50mm · 4층 | 미정 |
통신 · 커넥터
| 규격 | Modbus RTU over RS-485 · 9600bps 기본(설정 변경 가능) · 최대 1,200m · 종단 120Ω |
|---|---|
| 역할 | 전원 모듈 = Slave(ID 1~247) / 외부 장치 = Master (필요할 때만 폴링) |
| 커넥터 | 4핀 — DC_OUT+ · GND · RS485_A · RS485_B |
| 확장 | 한 버스에 최대 247대, 타 Modbus 센서 혼재 가능 · PLC/HMI/SCADA 직접 연동 |
Input Register (읽기 전용, FC 0x04)
| 주소 | 이름 | 단위 | 설명 |
|---|---|---|---|
| 0x0000 | energy_state | 0~4 | 0=충분 1=보통 2=부족 3=위험 4=고갈 |
| 0x0001 | storage_voltage | mV | 저장 소자 전압 |
| 0x0002 | charge_state | 0~2 | 0=방전 1=충전 2=만충 |
| 0x0003 | solar_power | mW | 태양광 입력 전력 |
| 0x0004 | remaining_time | 분 | 현재 소비 기준 추정 잔여 시간 |
| 0x0005 | power_type | 0~1 | 0=태양광+LIC 1=AC+CAP |
| 0x0006 | ac_power_fail | 0~1 | AC 타입 정전 감지 |
| 0x0007~8 | output_voltage / current | mV / mA | 현재 출력 |
| 0x0009 | module_temp | 0.1℃ | 모듈 내부 온도 |
Holding Register (읽기/쓰기, FC 0x03/0x06)
| 0x0100 | slave_id (1~247) |
|---|---|
| 0x0101 | baud_rate (0=9600 · 1=19200 · 2=38400 · 3=115200) |
| 0x0102~5 | voltage_threshold_1~4 — 에너지 단계 전환 전압 (기본 3800 / 3500 / 3300 / 3000 mV) |
| 0x0106 | output_enable — 출력 강제 ON/OFF |
Type C 전압 기반 디밍
| 팩 전압 | 셀 전압 | 상태 | 밝기 | 소비 |
|---|---|---|---|---|
| 8.0~7.2V | 4.0~3.6V | 0 충분 | 100% (계절 조정) | 7W |
| 7.2~6.8V | 3.6~3.4V | 1 보통 | 70% | 4.9W |
| 6.8~6.4V | 3.4~3.2V | 2 부족 | 50% | 3.5W |
| 6.4~6.0V | 3.2~3.0V | 3 위험 | 30% | 2.1W |
| < 6.0V | < 3.0V | 4 고갈 | OFF | 0W |
출처: 「독립형 태양광 충방전 및 전원 출력 모듈 상세 설계서 v1.0」 (2026.03) — 시제품 검증 전 목표 사양입니다. Type D(16~35V 가변)는 설계서 이후에 정해진 방향이라 세부 사양이 아직 비어 있습니다.