최근 재밌는 제품을 하나 구입했습니다. Swallow DC EQ 라는 충전기인데 10만원초반에 구매 가능하십니다. 그냥 일반적인 라이트 유저들은 관계없지만 DIY에 심취한 분들 라이트를 바주카로 만들고 싶은 분들께는 유용한 아이템이 되겠습니다.
기본적인 기능은 리튬전지 1S ~ 6S까지 충전가능합니다. 충전 전류는 3A max입니다. 뭐 여기까지는 2~3만원짜리 충전기도 제공하는 기능입니다. (물론 전압별로 고정되어 각각 따로 구매해야 하지만)
오늘 제가 이 글에서 다루고자 하는 중요한 성능은 바로 발란서 기능입니다. 아래 사진에 나와 있는게 발란서 커넥터인데 각 셀의 직렬연결단과 연결해 각 bank의 전압을 개별로 컨트롤 가능합니다.
자 여기서 팩작업시의 문제점에 대해 먼저 얘기해보지요.
사진에 나와 있는게 발란서 커넥터인데 각 셀의 직렬연결단과 연결해 각 bank의 전압을 개별로 컨트롤 가능합니다.
자 여기서 팩작업시의 문제점에 대해 먼저 얘기해보지요.
첫째, 밸런싱된셀을 구하기가 힘들다. 예를 들어 3S3P 작업을 한다고 하면 9개의 쌍둥이 셀이 필요합니다. 쌍둥이도 이란성이 아니라 일란성 쌍둥이가 필요하죠. 즉 동일회사 동일용량 동일lot 동일grade 동일SOC (stage of charge) 5가지 조건을 모두 만족해야 합니다. SOC는 편차 0.01V 이내로 컨트롤 할 것을 권장하고 있습니다. 일반인이 상기 5가지 조건을 모두 만족하는 셀을 구하는 것은 사막에서 오락실 찾기입니다. 아, 중국산 셀은 상기 5가지 조건을 모두 만족해도 팩으로 사용 못 합니다. 용량, 사이클 모두 들쑥날쑥합니다. 예를 들어 3000이라 사기치고 실제 용량이 2000이다. 뭐 여기까진 좋습니다. 모든 셀이 고르게 2000이라면. 근데 어떤 놈은 1800도 나오고 어떤 놈은 2400도 나옵니다. 이런 셀로는 절대 팩 작업 하시면 안됩니다.
둘째, 장기 사용시 셀간 편차가 생긴다. 이 부분은 과거 배터리 상식 부분에서 수차례 설명하여 짧게 넘어가겠습니다. 초기 밸런싱이 잘 된 셀들도 사이클이 진행될수록 편차가 생길 수 있습니다. 쌍둥이들이 자라면서 체격조건 성격등이 조금씩 다라지는 것 처럼 셀도 처음엔 아주 마이크로한 차이지만 사이클이 진행되면서 그 차이가 점점 증폭되어 나중엔 큰 차이로 나타나는 것 입니다. 특히 과충전, 과방전시 이 차이는 기하급수적으로 커지게 됩니다. (단 4.1V ~ 3.3V 구간만 사용하시면 편차 발생을 상당부분 줄이실 수 있습니다.) 그리고 개중에 편차로 인한 과충방전을 피할려고 보호배터리를 묶어 팩을 만드시는 분도 계시는데 돈은 돈대로 더 쓰면서 더 위험하면 위험하지 덜 위험하진 않습니다. 중국산 보호회로도 품질 관리가 엉망이라 끊어주는 전압이 일정하지 않습니다. 어떤 놈은 4.15V 어떤 놈은 4.25V 이런 식으로 또 고장도 쉽게 나고 또 방치시 보호회로가 전류를 잡아 먹는데 이게 보호회로마다 들쑥날쑥해서 셀간 편차를 증폭시키는 역할을 합니다.
여기에 강력한 solution이 있으니 발란서가 달린 충전기 입니다. 뭐 이것도 만능은 아니라 병렬로 연결할 셀은 반드시 국산/일산에 상기 5가지 조건을 만족해야 합니다. 어렵긴해도 전체셀의 조건을 맞추는 것 보단 그래도 가능성은 있습니다. 그리고 직렬로 연결할 때는 동일 제품을 사용해야 한다는 것은 변함이 없으나 bank간 imbalance는 어느 정도 허용됩니다. 예를 들어 설명하죠. 국산 2200 6개로 팩을 만듭니다. (2P3S) twin을 구할 수 없어 lot 간 2개씩 3개 lot 입니다. 이 경우 동일 lot 2개를 병렬로 잡아 직렬 연결합니다. 그리고 각 bank (bank는 병렬 1조를 지칭함)에서 리드선을 뺍니다. 사용을 하다보면 셀간 편차가 발생합니다. 충전시 bank 1 4.2V, bank 2 4.1V, bank 3 4.0V 라고 하죠. 그러면 충전을 지속하면서 발란서가 bank 1 및 bank 2를 방전시켜 bank3의 전압에 맞춰줍니다. 즉 발란서가 없는 경우라면 bank 1이 4.2V라도 전체 전압이 12.3V로 완충전압 12.6V에 미치지 못하여 계속 충전이 되지만 발란서에 의해 과충전을 방지해주는 것 입니다. 만약 bank 3의 두 셀이 각 4.2V, 3.8V여서 4.0V가 찍혔다면 이건 도리 없습니다. 때문에 병렬연결이 중요한 것 입니다. 과충전만 따지면 시중에서 파는 보호회로보단 유용성이 월등히 뛰어납니다. 과방전이 문젠데 개인의 테크닉에 맞기겠습니다. 마지막으로 다시 한번 가능한 4.1V ~ 3.3V 구간을 사용하시길 권해 드립니다. 사용시간은 좀 줄지만 수명은 2배 혹은 그 이상 증가합니다.
