MakerLee's Workspace

다소 그로테스크해 보이는 전체 회로. 어차피 보이지 않을 부분이지만 나름 색의 조화가... -_-;;

대충 만들어대던 옛날과는 달리 DIY 결과물에도 상당히 디자인을 중요하게 생각하는 편입니다.

기껏 만든 결과물이 기성품보다 못해 보일 때 고생한 보람이 한 90% 감소되는 느낌도 있고,

뿌듯하게 생각하며 타인에게 보여주었을 때 사실 열중 아홉은 손으로 만든 티가 팍팍 나는 물건에는 점수를 짜게 주시더군요.

(최악의 경우에는 이딴거 뭐하러 힘들게 만들어요? 라는 분도... -_-)

내용물이 아무리 훌륭해도 알아보는 사람은 한두명 뿐... 100% 를 만족(?)시키기 위해서는 역시 디자인이 좋아야 합니다.

뭐 그래도 수제작의 한계상 기하학적인 도형들을 집어넣기에는 무리고 일단 최대한 깔끔하게 보이기만 해도 성공이지요.

솔리드웍스로 그렸습니다.

중심부 충전기가 꽂힐 기판에는 아무래도 힘이 가해지게 마련이기에 별도의 '단단한' 판으로 고정시킵니다.

PCB용 동판도 아주 단단하지요. 구리 성분은 사실 별거 없고 베이스가 되는 에폭시 판이 FRP로 되어 있어서 상당히 튼튼합니다.

PDB 에칭 기법으로 1:1도면을 그대로 옮겼기 때문에 선따라 잘라내기만 하면 됩니다.

선따라 잘라내기만 하는 일이라도 전동공구가 없었으면 일주일쯤 걸렸겠지요.. 유리가루 날리며 벅벅 갈아내서 뚫었습니다.

재료는 포맥스입니다. 

http://cafe.naver.com/pashiran/685

http://cafe.naver.com/pashiran/686

에서도 주 재료로 쓰였죠.

기본치수는 자로 재서 칼로 자르지만 곡선은 잡기가 어려우므로 도면 1:1 출력해서 딱풀로 붙이고 잘라냅니다.

3mm 두께라 잘 휘어지지 않습니다.

칼금을 두껍게 여러번 내서 곡면따라 붙인 후 순접으로 고정합니다.

안쪽 구멍도 역시 도면프린트~

윗판 넓은 부위과 곡면 부위에 보강재를 대 주었습니다.

포맥스는 강도가 좀 약한 편이라 휘청휘청하지만 순간접착제에 대한 반응은 아주 좋아서 보강재를 약간만 대 주면 튼튼합니다.

곡면이 영 보기 흉하죠.

모형하는 분들은 잘 아실 포리퍼티.. 퍼티중 가장 살인적(?)인 냄새를 가지고 있습니다.

처음 만지시는 분들이 실내작업하실경우에는 아무리 성능좋은 집진설비 갖고 계셔도 좀 힘들겁니다. 

전 방독면이 있어서 포리퍼티 작업할때는 꼭 쓰고 합니다.

경화제랑 섞은 후 굳기 전에 샥샥 발라줍니다. 

여러 가지 재료와 점착성이 좋고, 절삭성이 좋아 가공도 쉽고, 입자가 작아 연마후 표면이 깔끔한 장점이 있습니다.

자동차 흠집낸거 보수할때도 포리퍼티를 씁니다.

몇가지 재료가 필요해 퇴근길에 후다닥~ 청계천으로 뛰어갔습니다.

세운상가에서 대림상가 오른쪽길로

조금 내려가다 오른쪽 샛길로 들어가서 10미터쯤 가면

볼트 판매점이 있습니다.

뭐 딱히 추천한다거나 하는건 아닌데 다른 일로 지나다가 몇번 보고는 스텐볼트를 주로 취급하길래

언젠가 스텐볼트가 필요할때 가보면 이상하게 길을 헤매게 되더군요;;

사진찍고 지도링크까지 걸면 헷갈리지는 않겠지요.

지도상에서 국민은행 왼쪽 샛길사이.

아쉽게도 스텐볼트는 낱개판매를 안해서...

가끔 필요하긴 했지만 그래도 한주먹만큼만 있으면 될 물건을 한봉다리씩 사야만 했습니다.

혹시나 스텐볼트 필요하신 분 있으면 우리 집앞에 와서 전화하시면 한주먹씩 드릴수 있음 ㅡ,.ㅡ

3*8 십자볼트랑 3.5*12 십자비스 / 각각 15,000\

401 작은병 4개 8,000\ 와 경화촉진제 12,000\

영풍문고에서 시트지 2,000\

대성재료상사에서 0.6/0.8mm 드릴날, 다이아 원형디스크비트 (얼마더라..?)

거의 3km를 걸었더니 다리가 초큼 뻐근..

배터리 팩을 구성하고 난 후, 충전기를 조립해야 할 단계가 되었습니다.

뭐 어차피 핸드폰 충전기의 집합이라 배선 연결은 그리 어려운건 아닌데,

핸드폰 충전기의 충전중/충전완료 LED 표시를 버리기가 아까와서 집어넣다 보니 여태까지의 단면기판 에칭으로는 감당이 안되고

결국 양면기판으로 진출(?) 했습니다.

BAR 형 LED를 사용하다 보니 LED는 양쪽으로 갈라졌고,

이 LED 위치에 모든 커넥터와 배터리가 한번씩 들렀다 가야 하기 때문에

배선이 이리저리 뛰는군요.

에칭후 모습입니다. 상하면은 0.5mm 정도 어긋나서 그럭저럭 쓸 수는 있게 되었습니다만

양면 동판의 에폭시 재질이 단면 동판과 다른지 다림질도 그렇고 결과물도 그렇고... 깔끔하게 나오지는 않았습니다.

부실한 배선들이 많고 비아홀 작업까지 하느라 이거 만능기판에 와이어링하는거랑 별 다를게 없는 노가다가 되더군요

결국 배선작업 하는데 한 6시간 정도 쓰고;;;;

한개만 꽂아놓고 켜봤습니다. 

오오... 감탄하며 좋아했지만 이후에 지옥이 기다리고 있었죠.. OTL

사진을 잘 보시면 위쪽에 빨간색으로 1 2 3 4 5 써놓고

아래쪽에 9 8 7 6 10 써놓은거 보이시는지?

아래쪽 5개 배터리 포트는 스키매틱도 틀리고 보드도 틀렸더군요 허허허;;;;; ㅜㅜ

결국 니퍼로 배선 커팅해주고 아래쪽만 리와이어링 들어갔습니다. 여기서도 대략 6시간;;;

커넥터는 꼽을 수 있게 하려고 했는데 부품 찾아보니 암 커넥터가 두개 분량밖에 없더군요...

(나 진짜 왜이러니;;;)

결국 그냥 납땜했습니다. 충전기 쪽 커넥터가 있으니 뭐..

악전고투의 흔적...

배터리가 꼽힌 모습.

반대쪽 절반 만들고 나면 케이스를 씌워야지요

최종 테스트입니다.

일단 전원을 켜면 붉은 색과 녹색 LED 가 번갈아 켜지는데, 이것은 충전기의 부팅(?) 과정에서 일어나는 것이고

다 켜지면 충전중의 붉은 LED 가 들어오다가

충전완료되면 녹색 LED가 들어옵니다. 

동영상의 배터리들은 다 충전완료된 것들이라 바로 배터리 두개가 충전완료 상태로 되는것이 나오는군요.

(마지막에 LED가 꺼지는것은 전원을 꺼서 그렇습니다)

LED 간격이 좀 좁아서 완성 후 배터리팩에 살짝 가려질 것 같은데

그렇다고 보드 다시 그리고 다시 에칭하고 다시 납땜해야 한다고 생각하면

솔직히 하고싶지 않군요;;;;

충전기에 대한 스펙을 적지 않았는데

일단은 배터리 기본구성이 3.7V 4550mA 10개로 이루어져 있습니다.

그러면 37볼트 4.5A 배터리팩이 되지요. 시판품이 일반적으로 10A 이상인 것들이 많은 상황이라

저 배터리 팩을 1개 혹은 2개를 동시에 꽂을 수 있도록 할 생각입니다.(2개 하면 9.1A)

그래서 충전하려면 적어도 배터리 20개를 한번에 충전해야 하니 핸드폰 충전기를 20개-개당 3500원으로 총 7만원- 구매하여

집합시키는 작업을 한 것입니다.

이와 같은 배터리-충전기 구성은 셀 매니저가 달려있지 않은 자작 배터리에 대한 대응책으로

현재 제 배터리에는 PCM조차 달려있지 않기에 과방전은 전압 모니터를 통해 방지하고,

과충전은 믿을만한 충전기를 통해 방지하도록 했습니다.

(충전기는 일단 죄다 TTA 인증을 받았으니 그만큼 믿을 수 있죠)

셀간 밸런스는 방전시에는 맞출 수 없지만, 각 셀을 모두 개별 충전하기 때문에 충전시에 밸런스가 잡히게 되어 있죠.

일단 위와 같은 구상으로 제작하고 있습니다만

역시나 자작품이라 이론적으로 완벽한것도 아니고 항상 불안요소가 약간씩은 있습니다. ^^;

현재로서는 나름 크게 문제되지는 않게 만들고 있다 생각하는데 실제로 달려보기 전에는 어떤 문제가 생길지는 알수 없지요..

일단은 계속 만들어 볼 뿐입니다.

후기)

후... 회로도 그리고 보드 그리고 부품 주문하고 에칭하고 납땜하고 수정하고 테스트하는데

저번 주말부터 오늘까지 꼬박 걸렸군요.

특히나 어제하고 그제는 이틀 연속으로 퇴근하고 집에 오자마자 밥먹고 인두를 손에 들고 새벽 1시까지 쉬지도 못했더니

상당히 피곤합니다.

아직 반대쪽 보드작업도 해야하는데... 일단 좀 쉬고...

밤거리에 타고 나가면 엄청 시선 집중일 것 같습니다. ^^;

기존 버전보다 상당히 업그레이드 된 듯 하네요.

 몇가지 단색으로 이미지만 나오던 기존 버전과 달리 full color 로 동영상까지 되는 듯 합니다.

 아직 홈페이지에는 따로 게시된 게 없는걸로 봐서 양산은 아직인듯..?

저런 요란한 건 쑥스러워서 못하겠고, 그냥 빨간 LED 몇개만 달아서 깜박이게 해도

어두울때 안전효과는 꽤 될 것 같은데

뭐 현재로선 야간라이딩까진 생각하지 않고있어서 그냥 구경만 하게 되는군요.

일찍 어두워지는 겨울이 오면 다시 생각하게 될지도 모르겠습니다.

이거 과연 실패없이 만들 수 있을까... 심각하게 의심이 드는 회로도

부품 배치를 다시 하면 어떨가 싶기도 하지만 바꾼다고 크게 나아질 것 같지도 않고..

만능기판 노가다를 하는게 차라리 쉽지 않을까 생각도 드는데 Dsub 커넥터는 피치가 어긋나서 꼽아지지가 않으니 쓸수가 없다.

양면기판 에칭하는 것 자체는 어려운 일이 아니지만 저 수많은 쓰루홀과 좁아터진 간격 때문에 얼마나 어긋나지 않게 잘 해내느냐가 성공의 관건이 될듯.

충전기 한개로 열심히 충전하는 모습입니다. 밤에 한개, 출근할때 한개, 퇴근해서 한개.

하루에 3개씩 충전해서 30여개의 배터리들을 죄다 충전하고 테스트를 했었지요.

같은 물건이라도 핸드폰 충전기는 판매자가 많아서인지 가격차이가 두배 가까이 나더군요.

조금이라도 싸게 사려 많이 찾았는데 다행히 괜찮은 가격대의 물건을 찾아냈습니다.

예비용 2개까지 해서 도합 22개의 충전기입니다. 박스 까는것도 일이네요. 

자체 장력으로 결합된 방식이라 옆구리를 망치로 통통 쳐서 뚜껑을 분리합니다.

220v 전원과는 접촉식으로 연결되어 있어 분해가 조금이나마 더 편리합니다.

처음에 3d로 설계하려고 조금 끄적거리다가 그냥 연필스케치와 계산기로 사이즈 잡고 제작에 들어갔습니다.

포맥스 3t와 ps판 1t, 2t 가 사용되었습니다.

시작부터 여기까지 대략 6시간 -_-

단자대로 연결하고 싶었으나 그거 사려면 또 나가야 하고 주말이라 적어도 월요일까지는 기다려야 하기 때문에 그냥 죄다 납땜연결입니다.

여기까지 대략 작업시간 3시간..

코드를 꼽고 전원을 돌려봤습니다. 일단은 이상없이 켜지는군요.

조금 쉬고 나서 LED bar 와 충전커넥터 작업을 해야겠습니다.

배터리 팩 자체는 개별적으로 되어 있으며 D-sub 25pin Female 이 붙어 있고,

이곳에 아래와 같은 D-sub 25pin Male 을 꽂으면 직렬로 연결됩니다.

<그림만 보고 이상한점을 찾아낸다면 당신은 뭔가 아는 사람>

그리고 배터리 팩을 뽑아서 다시 충전기가 병렬로 연결된 충전 스테이션에 꼽으면

각각의 배터리가 개별적으로 충전되는 구조로 생각하고 있습니다.

일단 일요일에 6cell 용으로 임시 PCB 제작 - 완성 후 테스트.

선 하나가 위치가 뒤바뀌어 좀 이상하다 생각했지만 일단 직렬전압으로 이상없이 나오는 것을 확인

월요일 - 10cell 용으로 회로 그리고 보드 레이아웃 짜고 프린트 후 기판에 다림질 - 새벽 1시까지 에칭 후 절단

화요일 - 드릴질, 반대편 레이아웃 에칭 후 정리, 납땜

조립 후 테스터로 찍어보니 배선이 반대로 어긋난다......?

어라? 어라?

뭔가 이상해서 보드 레이아웃을 실물과 대조해보니... D-sub 암놈이 좌우가 뒤집혀있음...

즉 배선도 다 뒤집혀있고 보드 자체가 잘못 만들어져 있군요 허허허허허허..

이글 라이브러리를 그대로 쓴건데... 원래 들어있는 라이브러리가 잘못되어있으니 허허허...

오늘은 이만 접을랍니다 에휴...

사실 배터리 구매전 끝까지 많이 망설였습니다.

최종 후보는 만물상의 리튬폴리머 배터리와 cyclone 의 리튬인산철 배터리 였고 많은 고민이 있었습니다.

가격만 비슷하다면야 리튬인산철이 안정성, 고방전률, 긴 수명, 그리고 최고의 장점인 짧은 충전시간 까지 갖춘 최상의 배터리라 할 수 있겠습니다.

리튬 폴리머 배터리는 리튬인산철 배터리와 비교해 몇가지 단점이 있긴 하지만 단점을 낮은 가격으로 극복하는 -_-;; 상황이었는데

이 부분에서 며칠 고민을 했습니다만... 타당한 이유를 찾기보다는 왠지 이쪽이 더 마음에 들어서

리튬 폴리머 배터리를 구입해 버렸습니다.

만약 실패할 경우 책임은 제가 져야겠죠..

만물상표 배터리...

저거 빼다가 날카로운 모서리에 베었습니다. ㅜㅜ

배터리 커넥터는 전선도 가늘고 1.25mm 피치를 가진 커넥터인데 맞는 숫커넥터를 찾을수가 없어서 전부 교체해야 합니다.

커넥터 압착기가 없어서 죄다 펜치로 조이는 중입니다. 거기다 펜치로 조였을 경우 전선에서 잘 빠지기 때문에 죄다 납땜까지 작업했습니다.

오른쪽이 원래 배터리, 왼쪽이 작업후 배터리

누런 테이프는 캡톤 테이프라고 하는데 난연성과 절연성이 있어 전자제품에 잘 쓰이는 테이프입니다.

라이터로 살짝 지져도 괜찮을 정도입니다.(그래도 1초 이상 지지면 불붙습니다 ^^:)

간단해 보여도 일일이 납땜하다 보니 커넥터 하나당 4번 납땜에 길이맞춰 전선 절단하고 캡톤 테이프 벗겨내고 다시 재단해서 붙이고...

시간이 엄청 걸립니다.

양이 너무 많아서 일단 테스트할 정도만 작업했습니다.  사망해있는 배터리는 없는지 테스트중입니다.

무게를 측정해봤습니다. 83~84g 정도군요

18650 리튬이온 배터리의 무게를 재봤습니다. 2400mAh 에 43.1g 이니

4550mAh에 84g 인 리튬폴리머와 별 차이는 없습니다.

18650의 부피는 (9*9*3.14)*65= 16532.1 mm^3

리튬폴리머의 부피는 대략 35500 mm^3 이니 2배의 용량차이를 감안하면 오히려 리튬폴리머가 약간 더 크군요.

그래도 원형인 리튬이온에 비해 사각형의 리튬폴리머는 공간활용성이 좋은 장점이 있죠.

그간 막연히 리튬폴리머가 조금 더 가볍고 작은 줄 알았는데 오산이었습니다.

뭐 최신형 배터리는 어떤지 모르겠습니다만... 어쨋든 부피와 무게는 거의 비슷하다고 보면 될 것 같습니다.

배터리가 거의 방전상태이긴 하지만 일단 임시로 6셀을 직렬 연결하여 22.8V 만들고 모터에 연결해봤습니다.

이후에 상황이 좀 급해져 사진은 없습니다만

1.저속일때는 모터가 돌아갔는데 중속 이상에서 바로 멈추길래 테스터로 찍어보니 배터리 하나가 아웃.

2. 다른 배터리로 교체하고 같은 테스트시 역시 배터리 하나가 아웃.

분리후 체크해보니 배터리는 이상이 없는데 PCM 회로가 완전히 돌아가셨습니다.

회로가 너무 작아서 불안한 마음이 있었는데 허용 전류가 턱없이 작은 듯 합니다.

배터리 구입전에는 위와 같은 상황 발생시

배터리의 병렬 개수를 늘려 전류를 분산함으로서 해결이 가능하지 않을까 하는 생각을 했었지만,

2병렬시에도 같은 상황이 발생하면 3병렬, 4병렬로 늘리면서

배터리 커넥터 교환작업을 한 2박 3일쯤 해야 가능하겠다... 라는 생각에 그냥 무식돌진모드로 바꿨습니다.

결론은 PCM 모두 제거!

** 앞서도 언급한 듯 하지만, PCM은 배터리 보호회로로서 없어도 배터리 작동에 이상이 가는 것은 아닙니다.

다만 과충전, 과방전, 과전류/회로쇼트 시 전원을 cut 해주는 역할로 배터리 수명을 오래도록 지속시킬 수 있죠.

충전에 대해서는 충전기가 안정적이라는 보장 하에는 별로 걱정하지 않아도 되지만, 과방전시 배터리가 사망하실 수 있고,

과전류시 배터리 수명이 급격하게 줄어들거나 쇼트시 배터리의 화재위험이 있기 때문에 사용시 주의가 필요합니다.

역시 리튬인산철로 가야했을까 하는 생각이 조금 들지 않는 건 아니지만, 이미 외길로 들어섰기 때문에 그대로 가야합니다.  ^^a

일단 PCM을 전부 제거했습니다.

하얀 사각형은 온도스위치로 일정한 온도 이상이 되면 스위치가 off 되는 물건입니다.  저것까지 뗄 필요는 없어서 남겨두었습니다.

일단 만의 하나 급격한 온도상승 등의 위험이 있을까봐 잠시 베란다로 이동했습니다

전원 켜고 돌려본 결과....

이상 없습니다.

장기간 사용시 어떤 문제가 생길 지는 모르겠습니다만, 일단은 사용 가능하다고 할 수 있겠네요.

이제 전자 부분에서는 배터리팩 구성과 배터리 전압 체크 회로, 충전기 구성 등이 남았군요.

배터리 때문에 약간은 찝찝한 마음이 남았습니다만... 상황이 이렇게 된 이상 다른 부분에서 안정성을 보강해가면서 나가야 할 것 같습니다.

이전 포스트 http://blog.naver.com/pashiran/90047722344 에서 언급했듯이

키트에 들어있는 컨트롤러의 LED 표시는 최저 19V 에서 24V 이상 범위를 가지고 있는데,

배터리 팩을 자작할 계획이고 최저 컷오프 전압이 22~26V 전도가 될 예정이므로 키트의 배터리 잔량 표시계는 전혀 쓸데없게 됩니다.

길 한가운데서 배터리가 방전되어 모터+배터리까지 짊어지고 힘들게 자전거를 끌고 다니는 사태는 만들고 싶지 않기에

배터리의 잔량 표시를 어떻게 정확하게 할 수 있을까 고민했습니다.

판매하는 제품으로 메꿀 수 있지 않을까 했는데 산업용은 너무 크고 고가이고..

차량용은  대부분 12~24V 전용이고..  생각보다 크고..

자료검색중 LM3914 라는 칩으로 간단하게 LED 표시 배터리 잔량계를 만들 수 있다는 사실을 알았습니다.

http://www.uoguelph.ca/~antoon/circ/batmon12.htm

http://kin.naver.com/detail/detail.php?d1id=11&dir_id=110209&eid=8TWKTL89LNAfZToPDA9t15Ger+DFU2Uf&qb=bG0zOTE0&enc=euc-kr&order=2

오.....

뭔소린지 모르겠어... ㄱ-;;;

라고 하는데, 저 설명의 3배에 달하는 전압을 입력할 때에는?  저항도 대충 3배를 끼우면 될라나??

3번 핀에 전원이 입력되는데, datasheet에는 6.8~18V 라고 되어 있다. 입력 전압을 낮춰야 할 것 같은데, 7812 쓰면 되나..?

이거 아무래도 또 다른 분들의 도움을 얻어야 할 것 같다..

dealextreme의 세월아네월아 배송을 생각하고 있다가 EMS로 받으니 빠르군요.

그래도 10만원에 달하는 배송비를 주는것보단 dealextreme의 공짜배송이 더 나은 것 같습니다.

뭐 저런 무거운걸 공짜배송으로 보내는건 불가능 하겠지만요.

아직 배터리는 구매하지 않았기에 예전에 CNC용으로 구매해둔 SMPS를 사용해서 테스트합니다.

전체적으로 만듦새는 나쁘지 않습니다. 저 번쩍번쩍 빛나는 크랭크만 아니면 말이죠 -_-a

컨트롤러의 배터리 잔량 표시가 전압에 따라 달라지기 때문에 배터리 팩 자작시에는 참고해야 할 듯 합니다.

측정 결과

19V 이하에서는 RED LED가 깜박이며 회전하지 않고, ~19V 까지는 RED, 19~22V 는 ORANGE, 24~ 는 GREEN 이더군요.

TESTING~

그.러.나.

제가 필요한 것은 CCW(counter-clockwise : 시계반대방향) 회전 모터인데, 도착한 것은 CW(clockwise : 시계방향) 회전이로군요. 허허허

가장 기본적인 것도 생각 안하고 덜컥 주문했으니 참 이런 돌대가리 정신없는 경우가 있나요..

판매자에게 이메일을 보냈더니 다행히도 개조할수도 있고, 다시 보내면 개조해주겠다고 하는군요.

배송비 더 낼 생각은 없기에 감사메일 날리고 개조에 들어갑니다. 

개조는 판매자가 PDF 파일로 메뉴얼을 보내줘서 어렵지 않았습니다.

(혹시나 같은 모터를 쓰시는 분들을 위해 첨부파일로 올렸습니다)

감속기는 유성기어입니다. 가공상태는 괜찮은데 역시나 점도가 높은 구리스입니다.

어차피 정비야 직접 할 테니 나중에 구리스도 저점도로 바꿔주면 좋을 것 같네요.

인두기에 칼팁이나 송곳팁은 필수입니다. 저 틉으로 노란 전선을 지져서 뽑아내야 하니 핀셋도 있어야 하고요.

전 작업실에 핀셋 가지러가는게 귀찮아서 옆에 있는 족집게를 사용했습니다.

개조는 뭐 별거 없습니다. 기판에서 3군데 쇼트시키고 저항 3개 뜯어내고 끗.

다행히 문제는 없군요.

위 동영상과 비교해 보시면 회전 방향이 반대가 되었습니다. ^^

어제 자작충전기 납땜을 하다가 47ohm 저항이 없다는 사실을 깨닫고

연휴라 오늘 못사면 수요일 배송~목요일 도착이 되어 버리기에

일찍 퇴근하여 부랴부랴 세운상가로 달려갔습니다.... 만

그냥 월요일까지 연휴로 쉬는 업체들이 대부분이군요 -_-;;;;;;

계단 올라가자 마자 옆에서 부르는 소리에 돌아보니 몰카탐지 간판을 단 매장에서 무슨일로 오셨냐고 부르는군요 -_-;;;;;;

'저항사러 왔어요' 하고 돌아서고 아저씨는 문을 스르륵 탁.

위아래 다 돌아다녀봤지만 일부 업체를 제외하고는 다 닫혀있어서

어쩔 수 없이 돌아섰다가 종로까지 간 것이 아까워 영풍문고에 들러 책을 한 권 샀습니다.

사진보고 따라하는 자전거 정비

한국자전거미캐닉협회외

비엘프레스 2007.10.10

.

책값이 비싼 편이긴 하지만 요즘 풀칼라로 나오는 책이 뭐 저정도 가격 되는건 이미 익숙해진 일이라 그냥 구입했습니다.

책 표지의 저 아가씨는 대체 뭣 때문에 들어가 있는건지.. 내부 사진에서 일러스트로 추가 설명이라도 해주는 거면 이해가 가겠지만

내부에는 아주 건전한(?) 정비 관련 사진들만 올라와 있는데 표지에 저런 걸 올려놓으니 상당히 뜬금없더군요.

(솔직히 왠지 불쾌한 느낌. 섹시한게 필요하면 골라볼 것 많은데 굳이 자전거 정비관련 책 표지에 올라온 여자를 보겠나?)

내용은 전반적으로 초보자 정비에 딱 알맞은 수준인 것 같습니다. 풀칼라 사진들이 꽉 차 있어서 구구절절 설명 없이도 이해가 쉽고 보기 편해요.

인터넷 뒤지고 여기저기 질문하면 답을 얻기가 쉬운 요즘이지만

그래도 정보의 정확한 전달 면에서는 책을 따라잡기가 힘들다고 생각합니다. 

다시 찾기도 편하고 화면을 볼 때와 달리 눈에도 더 잘 들어오죠.

자전거 정비법

니와 타카시 | 최종호 옮김

진선북스 2007.11.10

.

요것도 대충 훑어봤는데 내용은 그럭저럭 볼만한데 책이 작고 흑백이라 좀 보기 답답하다는 단점이 있더군요.

원래 자작 충전기를 테스트하려 했으나..  저녁때 되니 만사가 귀찮아서 일단 쉬운것부터 하기로 했다.

남는 핸드폰 충전기를 분해해 봤으나...

구형이라 그런지 손납땜용 커넥터다.

커넥터 핀번호 알아보기가 더 힘들어서 패스.

조만간 충전기 몇개 사야겠다.

호기심에 배터리의 캡톤 테이프를 뜯어보았다. 의외로 pcm회로가 매우 작다..? 일부 부품 생략한 회로가 아닌가 걱정이 되기도 하는데

뭐 회로분석할 재주가 없으니 어쩔 수 없음.

오른쪽의 네모난 물건은 온도 스위치다. 70'c에서 끊어지도록 되어 있는 제품.

eleparts에서 같은 물건을 구할 수 있으며 온도도 여러 가지로 있다.

안정성으로만 따지자면 저 온도퓨즈가 배터리 한가운데에 배치되면 좋겠지만

그랬다가는 배터리를 적층했을 때 두께가 거의 두배 가까이 늘어나니 아쉽지만 넘어가야 할 듯 하다.

 배터리에 찍힌 자국이 살짝 있는데 이것땜에 반품할까 하다가 어차피 조만간 또 많이 사야하니 예비용으로 돌리면 될것 같음.

1.5Kohm 저항이 없어서 1.1K + 470 + (10 *4) 조합으로 1.5K 완성

10ohm 을 3개 연결했더니 1.49Kohm이 나와서 한개 더 끼웠다.

전선 색에 따른 역할

eleparts에서 배터리 커넥터를 주문했으나 연휴 때문에 다음 주에나 받을 수 있다.

이전 폰에 쓰던 배터리 거치대를 분해해서 임시로 사용해야 겠음.

저항은 1번 핀과 GND 사이에 연결하고, 배터리의 + 단자와 충전기의 + 단자, - 단자와 - 단자를 연결하면 된다.

합선에 주의해야 하기 때문에 한쪽 먼저 작업하고 한쪽 작업하는 식으로 했다.

충전 전의 배터리 전압.

이 테스터 상태가 영 메롱이라 테스터도 하나 사야할 것 같다. 신청서 낼때 예산좀 넉넉히 잡는건데 하면서 상당히 후회중..

시간마다 배터리 전압을 측정했다. 측정 시간이 다소 들쭉날쭉 한데 초반에 10분마다 측정하다가 힘들어서 30분 간격 측정으로 바꿨다가

새벽 1시 30분쯤 4.2볼트에 오르고 측정중지.

리튬 배터리의 전압이 올라가면 그때부터는 전압은 그대로이고 전류가 감소되면서 측정되기 때문에 현재의 똑딱이 테스터로는 잴 수가 없다.

엘레파츠에서 맘먹고 같이 테스터를 하나 질렀으니 도착하면 주말에 날잡아서 하루종일 측정해봐야 할듯.

어쨋든 자고 일어나니 아침에는 충전기에 초록불이 들어와 있고 배터리는 만충된 듯 보인다. 

전류 용량 체크가 불가능하니 나중에 다시 충전하면서 꼭 전류값까지 제대로 측정해야 겠다.

어쨋든 핸드폰 충전기에 1번 핀 battery id 에 1.5Kohm을 넣었을 때 충전시간은 생각보다는 짧아서 나름 마음에 들었다.

자작 충전회로가 얼마만에 충전하는지도 비교해봐야 겠지만 현재로서는 핸드폰 충전기에 마음이 가고 있음.

핸드폰 충전기를 분해해봤다. 5가닥의 선이 나온다.

그러나 배터리에 연결되는 것은 3가닥 뿐이라... 어떻게 연결되는지 배선도를 그려봐야 겠다.

정품 TTA 충전기에는 커넥터 핀 중에서 쓰는 부분만 제작되어 있다.. 덕분에 저게 몇번 핀인지 셀수가 없음;

예전에 만물상에서 구입한 구형 충전기에는 모든 커넥터가 다 있다

(어째 요즘은 만물상에서만 구입하는듯;;)

분석은 TTA 충전기로 할 생각이라.. 양쪽을 딱 붙여 핀 수를 세보는데...

워낙 가늘어서 세기가 힘들다... 세다가 자꾸 잊어먹고 세고 나서도 정확한지 확신이 안 선다.

확대해서 포샵으로 그려버렸다.

1,12,19,21,22번 핀이니까..

결국 12,19,21,22번 핀은 그냥 + - 니 신경쓸 필요가 없었고, 1번 핀의 battery id 가 뭔가 검색해보니 바로 나온다.

음? 이런 거라면 또 살짝 헷갈리는데...  그렇다면 고용량 리튬폴리머를 그냥 연결하고 1번핀에 아무것도 연결이 안되면 충전이 안되는건가..

그러다가 어제 바이크셀에 올라왔던 광고가 문득 생각남.

18650 배터리를 핸드폰 충전기로 충전하는 홀더인데 저기 저항 하나가 떡하니 박혀 있어 저거 뭐하는 건가 했더니 저게 바로 battery id용 저항인듯

저기서 제공하는 18650 배터리의 용량은 2400mAh 임.

사진을 뚫어져라 보아하니 저항 색띠는 갈색-녹색-빨강-금색 인 듯 하고

저항값 외우고 다니는 건 아니라서 프로그램의 도움을 빌렸음

1.5K 옴이었군...

저것보다 저항을 낮추면 더 고전류로 충전할 수 있는건가 궁금하지만, 일단 충전기 표준 전류가 750ma 라 그 이상 올리는건 좀 아닌 것 같다.

테스트는 나중에..

내가 생각하는 자전거 충전기에 대한 요건은

1. 가격이 저렴할 것. 당연한 예기지만 배터리가 비싼데 충전기까지 비싸다면 전체 가격이 안드로메다로 올라가게 된다.

2. 가벼울 것. 집과 직장이 멀다던가 하면 양쪽에서 동시에 충전해야 하는데 가격 문제로 충전기를 1개만 마련할 수 있다면 적어도 가볍기라도 해야

양쪽으로 들고 왔다갔다 하거나 혹은 배터리 팩에 아예 붙여버림으로서 문제를 해결할 수 있다.

3. 전용 충전기일 것. pcm 달린 배터리에 그냥 일반 파워 서플라이 물려서 충전하는 경우도 많은 것 같은데 안전성의 문제는 없지만 개인적으로 배터리의 만충이 불가능하다는 것 때문에 호감이 가질 않는다. 그러잖아도 비싼 배터리인데 성능을 최대한 발휘하고 싶다.

4. 안전할 것. 항상 무언가를 만들 때 필수로 생각하는 부분이다. 내가 만든 물건이 나를 다치게 하는 것도 문제지만 남을 다치게 한다면 얼마나 끔찍할 지 상상할 수도 없다. 초저가 중국산 충전기보다 나쁘게 만들기도 쉽지 않겠지만, 적어도 불안정성은 보이지 않도록 해야 한다.

현재 몇가지 충전기를 염두에 두고 여전히 고민중이다.

1. 자작 충전기

2. 만물상 충전기

3. 핸드폰 충전기.

1.자작 충전기

여전히 http://www.shdesigns.org/lionchg.html 이 충전기에 대한 의구심이 떨쳐지지 않고 있는데..

불안요소 1.

배터리의 전압이 3.0 볼트 이하로 떨어졌을 때는 일반적인 방식으로 충전이 불가능하고, trickle charge 라는 방법으로 배터리를 살려야 하는데

위 충전기는 trickle charge 가 불가능하다.

 -> 어차피 pcm 달린 배터리를 사용할 것이고, 배터리를 맛가게 할 정도로 저전압이 되도록 혹사시키진 않을 것이니 신경쓰지 않아도 됨.

불안요소 2.

검증된 자료가 없다. 저기에 포럼이라도 딸려 있으면 다른 사람들의 글을 좀 읽어볼텐데.. 저대로 만들었다가 안되면?

문제가 생기면 얕은 지식으로 해결할 방도가 없다.

페이지 작성일자가 2003년이라는 것도 상당히 걸린다.

 -> 한번 만들어보고, 테스트해보는 수밖에.. 페이지뷰가 12만이니 나름 검증되었다고 볼수도 있다.

일단 eagle 로 보드까지 제작.. 부품사서 pcb 한번 떠봐야 겠다.

사족이지만 10W 저항 때문에 이글 라이브러리를 제작해야 했는데 동영상으로 잘 설명한 사이트가 있음.

http://sites.google.com/site/studiohhjjj/b05-b06/saeloun-eagle-laibeuleoli-jejag-tyutolieol

보는 데는 좀 시간이 걸리지만, 그래도 덕분에 상당히 도움이 됐다.

2.만물상 충전기

만물상에 리튬폴리머 밸런싱 충전기가 있는것을 발견.

가격도 5천원으로 싸고... 전용 충전기인데다 밸런싱까지 되니 금상첨화..

그런데 살짝 애매한 것이 7셀 용이다.

원래 계획은 24V 모터에다 36V 쯤 물려서 오버파워로 돌리려 했지만 배터리 가격 때문에 살짝 내려서 30V 정도로 하려 했다.

3.7 * 8 = 29.6V 이니 8직렬쯤으로 구상했는데... 저걸 사용하려면 7직렬로 사용하거나 커넥팅을 좀 머리아프게 꼬아야 할 것 같음.

다행스럽게도 홍석기님께서 저 물건에 대한 자세한 설명까지 해 주셔서 사용하는 데는 큰 문제가 없을 것 같기도 한데..

별도의 30V 파워가 필요하다는 부분이 또 문제다.

smps가 5/12v 는 흔하지만 30v를 제공해주는 놈이 흔치 않은데 저기에 24v 파워를 물려도 충전에는 이상이 없을 것인가?

30v 와 그나마 비슷한 전압이라고는 36V smps가 있긴 한데 이것도 구하기 쉽지 않을뿐더러 비싸기까지 하다.

거기다 초기 순간전류가 7A 라니 30V * 7A = 240W .... 이쯤 되는 smps는 가격도 비싸고 덩치도 꽤 되고 따라서 무겁다.

생각해 보면 자작 충전기도 필요 전류는 비슷할 것 같은데... 뭔가 알게 될수록 고민되서 정신이 없다.

저 글을 쓴 분과 컨택이 되면 좋겠는데.. 연락할 방법이 없다;

3. 핸드폰 충전기

간단하면서도 무식한 해결법.

이런걸 사서 개조후 조립한다. 개별 셀마다 한개씩 충전 가능하도록 하면 8직렬일 경우 1,890원 * 8 = 15,120 원 으로 가격도 싸고,

무엇보다 추가로 smps를 구입할 필요 없다는 것이 장점. 

그런데 충전시간이 문제다. 휴대폰 충전기는 표준형이 700mA 정도의 전류이므로 9A 를 충전하려면 적어도 11시간;;

병렬 셀을 분리시켜 4.5A 를 충전하려고 해도 6시간이 넘는다.

일단 정리해보자.

각각 장단점이 있는데 이거 참 고르기가 쉽지 않군...

더 고민을 해봐야 겠다.. 일단 자작 충전기로 테스트도 해보고..

자전거야 사면 되고 모터도 사면 되고 장착은 적당히 개조를 하면 되는데.

문제는 배터리와 충전기다. 내가 갑부라서 연료전지 같은것도 마음대로 살 수 있는게 아니라 제작비용의 거의 50%를 차지하는 배터리 비용을 줄이려고

이것저것 고민하다 보니 의외로 해답은 가까운 곳에 있었다.

만물상에서 거의 똥값에 리튬 폴리머 배터리들을 판매하고 있는데, mA대 가격 비율을 계산해보면 왠만한 리튬 이온 전지보다 싸다.

단점이라 하면 역시 성능을 100% 확신할 수 없다 라는 것과 충전회로는 알아서~ 가 되는 것인데

불량률을 감안해도 월등히 싼 가격이니 배터리는 위엣 것들 중에서 고른다고 해도, 충전기는 역시 문제가 된다.

최고의 성능을 발휘하려면 셀 밸런서까지 달린 리튬폴리머 전용 충전기가 좋겠지만,

그럴 경우 충전기 가격만 해도 배터리 가격을 두세배 상회하는지라 좀 문제가 있고

구글링을 하다 보니 그럭저럭 괜찮아 보이는 충전회로를 발견했다.

http://www.shdesigns.org/lionchg.html

여기저기서 검색하고 조언을 얻어 보니 배터리를 병렬 구성한 경우 충전시간이 n 배가 될뿐 충전에는 이상이 없다고 하니,

위 회로를 다중구성하여 커넥터로 연결하면 배터리 성능도 어느정도 보존하고 충전에도 이상이 없을 것 같다고 생각됨..

제작비용도 1회로에 1천원쯤 되니 비용 면에서도 상당히 나쁘지 않아 보인다.

일단 부품을 주문하고 시험제작해 봐야할듯.

신청서를 보내면서 설레기도 했고, 한편으로는 내돈 안들이고 전기자전거를 만들 수 있으니 되면 좋겠다 싶기도 했고

발표일이 다가오면서 아무래도 신청서를 좀 허접하게 쓰지 않았나 걱정도 했고

나말고도 즐비할 재야의 고수들 때문에 탈락할 가능성이 높지 싶다 생각도 했고

계속 전기 자전거 구상하면서 이러다 선발 안되면 다 엎을건데 뭐하는 짓인지 스스로 자조의 웃음을 짓기도 했습니다.

지금은...

이제 저거 만들려면 난 X 고생 하겠구나 하는 생각뿐;;;

학교다닐때 서너명이서 한학기동안 해도 무지무지 고생하는 제작 프로젝트를 혼자서;;;

그것도 직장 다니면서 해치워야 한단 말이죠... OTL.....

나... 나두 저런거 하고싶어;;;;