파워뱅크 DIY (12V, 100Ah)

파워뱅크 DIY (12V, 100Ah)

전기 없는 야외 나들이, 캠핑 시 전기 사용 방법?

 

 

안녕하세요?

무적아빠입니다.

오늘은 야외에서 전기를 사용하기 위한

대용량 배터리 파워뱅크를 만들어 보겠습니다.

<파워뱅크를 DIY 하게 된 이유>

- 중국산은 저렴하지만 제품 용량만큼

사용이 불가능한 짝퉁들이 넘쳐나고..

 

- 국산은 품질은 좋은데 가격이 부담되고.. 

 

- DIY 재료는 매우 저렴하더라고요..

 

<파워뱅크 만들기 전 고려사항>

◆ 전기가 얼마만큼 필요하지?

◆ 차에 장착 아니면 들고 다닐지? 

 

<파워뱅크 용량은?>

  첫째, 전기가 얼마만큼 필요하지?   

- 저는 알피쿨이라는 50리터의

가정/차량 겸용의 냉장/냉동고를

사용하고 싶었습니다.

 

  둘째, 파워뱅크(배터리)의 용량은?  

- 알피쿨은 12V(볼트), 45W(와트) 용량이고,

1박 2일(24시간) 사용하고 싶습니다.

 

그럼, 제가 만들 배터리의 전압(V)은

알피쿨과 동일한 12V로 정하면 되고요,

 

12V로 24시간 사용하려면 아래식으로

계산해서 대략 90Ah(암페아)가 필요해요.

 

배터리는 용량의 100% 사용이 어려우므로

계산된 용량보다 크게 해 주면 좋습니다.

 

   45W × 24hr ÷ 12V = 90Ah   

 

그래서 저는 12V짜리 100Ah배터리를

선택해서 만들어 보았습니다.

 

배터리의 종류는 방전 시에도 문제가 없고

관리도 쉬운 리튬 인산철 배터리로 선택했습니다.

 

  셋째, 파워뱅크를 차에 싣고 다닐 것인가?  

  아니면, 들고 다닐 것인가?  

- 저는 알피쿨을 차량에 싣고 다니고,

야외에서 필요시 내려놓고 사용하려고 합니다.

그럼, 배터리도 가방에 넣어 들고 다니면 되겠죠.

 

<파워뱅크 DIY 준비물>

준비물	설  명
	각형 리튬인산철 배터리 (3.2V, 100Ah)   전체용량 90%까지 방전 후에도 1000회 이상 재충전하여 사용 가능하고 1000회   이상 충/방전을 해도 기존 용량의 80% 이상 유지 가능   납배터리보다 수명 3배 길지만 기존 리튬계열 배터리에 비해 부피가 큼
	BMS(4S, 3.2V, 100A)   BMS는 배터리의 과충전과 과방전을 방지해주므로 반드시 필요
	방수 하드케이스   외부 크기 : 373mm × 276mm × 100mm   내부 크기 : 350mm × 230mm × 83mm   (배터리와 나머지 부품들이 들어가기에 알맞은 크기의 것을 선택)
	배터리 잔량표시기 (TK15)   배터리의 잔량을 알수 있음
	스위치   스위치는 12V 보다 작은 것을 사용하는 것이 좋은데, 그렇게 되면 아래   강압모듈과 릴레이 모듈이 필요
	전압 강압모듈 (LM2596S)   12V 배터리에서 12V보다 작은 전압의 전기용품을 사용하기 위함   - 예를 들어, 12V 배터리의 전원에 아래 5V 릴레이 연결해서 사용시 필요
	릴레이 모듈 (전원 5V, Control : 5~250V)    5V의 전원으로 5~250V 이하의 전원을 컨트롤하는 스위치 역할
	시거소켓 (12V)   캠핑용품으로 많이 사용되는 시거잭을 사용하기 위해 필요
	USB 소켓 (12V) ※ 12V 전원을 연결하여 핸드폰 충전 등 USB를 사용할 수 있음
기타 준비물	절연지 테이프, 필라멘트 테이프, 캡톤 테이프, EVA 단면 테이프, 실리콘 케이블,  공구류

정리해보니 생각보다 준비물이 많네요..ㅎ

 

 

<파워뱅크 배선도>

<파워뱅크 배선 연결도>

열심히 그려본다고 그렸는데..

좀 많이 복잡하네요...

 

<파워뱅크 만드는 과정>

1. 배터리 전압 체크

   - 0.03V 정도 차이가 나서 문제는 없어 보입니다.

< 테스터기로 배터리 전압체크 >

2. 배터리와 배터리 사이를 절연지 테이프로 절연

< 절연지 테이프로 배터리 사이 절연 >

3. 필라멘트 테이프로 배터리 고정

   - 두 개씩 고정 후에 다시 전체를 고정하면 됩니다.

< 필라멘트 테이프로 배터리 고정 >

4. 배터리 외부를 캡톤 테이프로 절연

   - 외쪽 위의 배선은 충전을 위한 단자이고, 오른쪽 위의 것은 과충전/과방전 보호를 위한 BMS입니다.

     BMS에는 보이는 대로 배선을 납땜으로 연결하고 끝에 압착 단자로 고정 후 납땜까지 했어요.

< 캡톤 테이프로 외부 절연 >

5. 부스바 연결

   - 기본으로 들어있던 스테인리스 재질의 부스바가 가운데 연결 시 짧아서, 전기용품점에서 동 부스바

     긴 것을 사서 자른 뒤에 구멍을 뚫어 고정했어요.

< 부스바로 + 단자와 - 단자를 연결 >

6. 배선 연결

   - 가장 복잡하고 오래 걸리는 작업입니다. ㅠㅠ

< 배선 연결하는 모습 >

 

<짜잔~~~! 드디어 완성입니다.>

< 파워뱅크 완성, 12V, 100Ah >

빨간색 LED 스위치를 손잡이 옆에 달아 포인트를 주었고요,

배터리 잔량 표시기는 전면에 위치시켰습니다. 측면에는 왼쪽부터 충전용 항공 단자, 시거 소켓, XT90 단자, USB 고속 충전 단자 순으로 배치했어요.

 

 

<충전하고 테스트 하기>

충전은 둘째 아이 버기카(자동차)

충전기로 충전합니다. ㅋㅋ

배선은 혹시 몰라 길게 만들었어요.

 

<파워뱅크 충전 및 테스트>

12V, 100Ah 파워뱅크로 50리터

알피쿨을 사용해 보았어요.

 

처음 켰을때 28℃에서 사용해서

0℃까지 내려가는데 대략 40분 정도

걸렸고 배터리는 98% 남네요.

 

온도가 0℃까지 내려가니 전류 사용량이

거의 없어서 1시간을 추가로 더

기다렸는데 98% 그대로네요.

 

이 정도면 하루 이틀 정도는 충분히

사용하고도 남겠네요.

 

대만족입니다. 이제 좀 쉬어야겠네요.

 

오늘도 즐거운 하루 보내세요!