캠핑용 파워뱅크 만들기 첫 걸음 (연축배터리 충전 단자 만들기)

요즘 대부분의 캠핑장은 기본적으로 전기가 들어오긴 하는데, 난민촌같이 사람들 바글바글한 것이 싫어서 약간은 오지 캠핑을 꿈꾸고 있습니다.

어린 애들이 있어서 아마 혼자 갈때나 가능하겠지만 진정한 힐링 캠핑이라면 산속으로 좀 들어가야겠더라고요.

 

캠핑에서 사용할 조명은 예전에 차 정비할 때 쓰던 것과 비슷하게 LED 바를 이용해서 몇 개 만들어 뒀는데, 지금까지는 18650 배터리 3개를 직결해서 사용하거나, 12V 아답터를 사용해서 캠장에서 조명으로 활용했었기에 우선은 아주 간단히 납축 배터리 12V만 있어도 조명은 해결이 되는 상황입니다.

 

때마침 애들이 타는 전동차 배터리를 새걸로 교체하면서 사용하던 상태는 안좋은 배터리가 남아서 테스트겸 충전하기위한 구성을 해보았습니다.

 

준비물입니다. 납축(연축) 배터리 12v 10A, 충전을 위한 12v 아답터, 아답터와 배터리를 연결하기 위한 연결 잭입니다.

 

저도 전문가는 아니지만 전기쪽을 아예 모르는 분들을 위해 설명을 드리면, 12v는 일반 AA 배터리를 10개 직렬로 연결한 전압이고, 10A라고 하는 것은 용량입니다. 보통 자동차에 들어가는 배터리는 60~90A 정도이고요.

 

암페어(A)가 크다는 것은 전기를 오래 사용할 수 있다는 의미입니다. 다만, 용량이 커지면 배터리 크기도 매우 커지고 무겁기 때문에 적정 용량을 잘 생각해야 합니다. 

 

예를들어 제가 사용하는 LED 조명에 들어가는 LED가 한개당 소비전력이 20mA라고 하고, LED 조명 한 줄에 12개가 들어간다고 하면, 전체 소비 전력은 240mA가 됩니다. 1A=1000mA이니까 0.24A입니다.

 

저 암페어라고 하는 기준은 시간당입니다. 시간당 0.24A를 사용한다는거죠. 

정말 단순히 계산해서 10A에 12개 LED가 들어가는 조명을 사용하면 41시간 정도 사용이 가능하다는 계산이 됩니다.

실제로 캠핑 장에서는 LED 바를 최소 2개 이상 사용하고 긴 LED 바에는 더 많은 LED가 들어가기에, 조명으로만 사용해도 대략 기대할 수 있는 조명용 시간은 10시간 정도가 맞지 않을까 합니다. 효율 부분도 있을테니까요. 

그마저도 배터리 전력을 아예 뽕을 뽑아서 끝까지 써버리면 배터리를 버려야 할 수도 있습니다. 

 

 

두 번째로, 12V 연축 배터리의 충전은 일반 아답터로도 가능은 한데 가능하면 충전기를 사용하시는게 좋습니다 과충전을 막기위해서입니다.

그리고, 같은 12v 아답터라고 해도 충전기는 실제로 출력 전압이 13.5v 이상이 나옵니다. 배터리는 자기보다 전압이 커야 충전됩니다. 그렇다고 너무 높은 전압으로 충전하면 폭발이나 수명 단축의 지름길이니 스펙이 맞는 충전기를 써야 합니다.

 

어쨌든, 가장 기본적으로 편리하게 충전 및 사용을 하기 위한 단자를 제작해 보았습니다.

예전에 알리 익스프레스 해외 직구로...... 이베이였었나? 헷갈리네요... 암튼... 해외 직구로 구매한 아답터 잭과 단자 입니다.

저 DC 어댑터 잭은 암놈 숫놈 각 10개씩 구매를 해놓았는데 참 쓸모가 많네요. 각종 가정용 아답터 전원을 사용할 때도 좋고요. DIY용으로 뭘 만들고 할 때도 한결 전기 연결이 편하게 만들 수 있습니다. 

 

단자에 어댑터 잭에서 나온 선을 찝어주고 납땜해서 고정시켰습니다. 벤찌로 잘 찝어만 줘도 고정은 됩니다만 아무래도 납땜까지 하는게 더 확실하기는 합니다.

 

단자는 배터리 부분에 이렇게 껴넣기만 하면 배터리와 충전기를 연결할 수 있는 기본 구성이 되었습니다.

이 부분을 악어클립으로 만들어서 팔기도 하던데, 전 집에 있는 부품도 활용할겸 더 확실하게 고정할겸해서 단자로 만들었습니다.

 

이제 배터리와 충전기는 간단하게 어댑터 잭을 연결만 해주면 충전이 가능합니다. 

DC JACK으로 만들어 놓았으니, 이제 충전이 아니라, 사용을 할 때도 외부 기기에 따라 동일한 잭을 만들어서 끼워만 주면 됩니다. 

참고로 제 LED 바 들은 모두 아답터를 사용하는 것 기준이라 암놈으로 되어 있어서 배터리와 연결되는 잭은 암놈 숫놈 두 종류를 모두 만들어 놓고 선택적으로 사용하면 편리할 것 같네요.

 

출력전압이 12v 2A라고 표기된 충전 어댑터이나, 실제로는 14.73V가 나옵니다. 훔... 조금 과하게 높은 듯한 기분이 들긴 하네요.. 음음...

어쨌든 요걸 배터리에 연결해서 충전해 주면 됩니다.

 

 

충전기를 땐 직후의 전압은 12.49네요. 원래 배터리가 워낙 상태가 메롱인... 사실은 폐기하려고 했던 배터리라.. 완충 시에도 13.2v정도까지 올라가긴 하는데.. 이번에 해솔길 캠핑장에서 전원으로 써봤는데 몇시간 못가더군요. 점점 은은한 조명이 되더라는.. -_-;;;;;

 

어쨌든 이제 파워뱅크를 만들려면 필요한 용량을 다시 산정하고, 케이스 선정해서 배터리를 배치하면 일단 12v 충전 및 사용에는 별 문제가 없을 것으로 보입니다.

 

앞으로의 과제는 이렇습니다.

1. 배터리 관리를 위해 저전압, 고전압 차단기와 전압 표시기 장착
2. 12v->5v DCDC 컨버터 제작
3. USB 사용을 위한 USB 단자 및 일반 시거잭 단자 조합
4. 220V 인버터 장착 고려

근데 위에 것들은 그냥 하면 될 것 같은데...  어떤 케이스를 쓸지가 제일 큰 부분 같네요. -_-;