매일 쓰는 전기를 '수동'으로 관리하다 보면 결국 한계가 온다. 충전은 되고 있는지, 얼마나 더 쓸 수 있는지, 지금 끄는 게 맞는지… 이런 고민을 해결하기 위해 이번엔 완전자립형 전력 시스템을 만들어봤다. 충전량 예측 + 자동 차단 + 실시간 표시까지 모두 통합한 설계였다.
🧩 설계 목표 – 이렇게 되면 진짜 편하다
- ✅ 배터리 상태 실시간 확인 (IoT 앱 기반)
- ✅ 하루 사용량 예측 기반 경고
- ✅ 설정 임계값 이하 방전 시 자동 차단
- ✅ 충전 우선순위 자동 전환
- ✅ 수동 조작 없이 전기 ‘관리’까지 되는 구조
말 그대로, 전기는 자동으로 충전되고, 필요한 만큼만 쓰게 도와주는 시스템이었다.
📦 구성 요소
- 30W 태양광 패널 + MPPT 컨트롤러
- 12V 20Ah 리튬인산철 ESS
- 릴레이 스위치 × 2
- ESP32 + INA219 전류 센서
- Blynk 앱 기반 IoT 모니터링
- 타이머 & 전력 계산 로직 (노드 방식)
📱 작동 원리
| 기능 | 조건 | 동작 |
|---|---|---|
| 충전량 예측 | 평균 소비량 > 남은 전력 | 경고 표시 + 출력 1차 차단 |
| 자동 차단 | 전압 11.5V 이하 or 방전 80% 이상 | 릴레이 오프 → 장비 전원 차단 |
| 자동 복귀 | 전압 회복 + 충전 감지 | 릴레이 재개 + 우선순위 출력 복원 |
실제로 하루에 약 130Wh를 쓰는 환경 기준으로, 남은 충전량이 90Wh 이하로 떨어지면 경고가 뜨고 선풍기, 냉장고부터 자동으로 꺼지도록 설정했다.
💡 실사용 중 자동 차단된 상황
- ⛺ 정차 상태 + 흐린 날 → 충전량 부족 → 야간에 조명만 유지
- 📱 스마트폰 충전 2회, 노트북 1.5시간 사용 → 다음날 태양광 회복 시까지 출력 제한
- ❄️ 냉장고 장시간 사용 → 방전 80% 넘자 자동 차단 → 다른 기기는 계속 유지
즉, 기기를 꺼주는 게 아니라 ‘전력 흐름을 조절해 주는 시스템’이었다.
📈 효과 요약 – 수동 관리 없이도 전기 여유 생겼다
- 🔋 하루 단위 전력 관리 가능
- 📱 스마트폰만 있으면 전기 상태 확인 끝
- 🧠 내가 아니라 시스템이 먼저 경고 & 제어
- 🛠 나중에 모듈만 교체하면 확장도 쉬움
📌 결론 – 자립형 전력 시스템은 ‘지속가능성’ 그 자체다
단순히 전기를 쓰는 시스템은 누구나 만들 수 있다. 하지만 내가 쓰는 전기를 ‘관리’해주는 시스템은 만들어야 한다. 이 구조를 만들고 나니, 정전도 두렵지 않고 흐린 날도, 야영도, 캠핑도 걱정이 확 줄었다.
이제 다음 글에선 ‘이 시스템을 캠핑카 또는 실내 백업 전원으로 확장’했을 때 어떻게 활용 가능한지도 정리해보려 한다. 👉 기대해 줘!