와이브로 에그를 활용한 외장 배터리 제작기

오늘 하루를 쏟아부어서 도전해본 프로젝트입니다. 앞선 글에서 ONDA V972의 배터리가 타기종들에 비해서 좋지 않은 배터리시간을 보여주었기에 패드를 충전, 아니 사용시간을 늘리기 위해서 도전해보기로 했습니다.

외장배터리 하면 많은 사람들이 네이버카페의 리배다를 추천합니다. 8.8Ah~18Ah의 최강용량 및 동급최저가격을 자랑하죠. 그래서 가장 저렴하면서도 5V 2A 출력이 가능한 화이트 8.8을 주문했습니다.

이와 동시에 3.7V 전압을 5V로 승압, 1.5A를 출력하는 승압회로도 같이 구매하여 집에서 놀고 있는 와이브로 에그 배터리를 한번 활용해보기로 했습니다.

승압회로입니다. 부품이 아주 부실해 보이지만 저렴하니까 참습니다. 

방식은 구형방식인 점프배터리를 사용하는 것이 아닌 직류전원을 고주파(10MHz 정도)로 바꾸어 다시 5V로 내려 정류하는 구조입니다. 승압회로라고 하면 대부분 이 방식을 사용합니다.

크기는 별로 크지 않습니다.

동작확인을 위해 간단히 구성해보아 v972가 정상적으로 충전되는지 확인하기로 했습니다.

보시다시피 정상적으로 충전이 되고있습니다.

v1.0

처음에는 에그 하우징을 잘라서 배터리에 전극을 바로 연결한 다음 외장안테나 구멍으로 꺼내는 방식을 시도했습니다. 에그 본체를 충전하면서 다른 기기를 충전시킬 수 있도록 말이죠. 사실 회로를 에그 안에다가 깔끔하게 수납하려고 했으나 승압회로가 두꺼워서 들어가지가 않더군요.

그런데 이것도 전선이 굵어서 완벽하게 조립이 되지 않습니다. 애초에 18AWG 전선을 쓰려고했는데 이것 역시 너무 굵어서 타협안으로 22AWG 전선을 사용했는데 더 이상 굵기를 줄이면 선이 열에 녹아버립니다.... 그래서 포기

v1.1

에그에 달린 TTA표준 20핀 단자 중 배터리와 바로 연결되는 단자를 찾아서 연결한 모습입니다. 번들케이블이나 일반 TTA케이블로는 구현할 수 없으니 주의하시기 바랍니다.

이번에는 본체와 회로를 분리하여 다른 에그나 기기에서 자유롭게 전원을 끌어쓸 수 있는 구조로 제작했습니다. 1.0버전과 같이 역시 기능상에는 아무런 문제가 없습니다. 

문제는 에그배터리 하나만 연결해서 1.5A 출력을 구현하니 에그 배터리 방전속도가 장난이 아닙니다. 점점 쓸수록 전압이 급강하하길레 좀 더 수정하기로 했죠.

v1.2

그래서 케이블을 하나 더 추가했습니다. 이번에는 혹시나 몰라서 24핀도 하나 추가해 봤습니다. 마이크로 5핀은 남는 단자가 없어서 포기했네요. 변환젠더가 있으니 그걸 사용해도 되니까요.

확실히 충전속도가 빨라졌습니다. 회로에 LED가 전류세기를 대강 알려주는데 에그 1개보다 2개를 연결했을 때 불빛이 더 강합니다.

이렇게 완성되는 듯 했으나, 이번엔 회로에 문제가 생겼습니다.

전선의 단락방지를 위해 납땜부분에 실리콘을 쐈습니다. 그런데 회로의 발열양이 엄청나서 이 실리콘이 녹아서 바닥으로 흐르고 있더군요ㄷㄷㄷ. 실리콘이 타는 냄새도 나고 실수로 손가락이 데였더니 바로 살이 익어버렸습니다.... 이건 아니다 싶어서 방열처리를 하기로 했죠.

v1.3

무식한 방열판 장착ㅋ

이런 작은 녀석은 그래픽카드 메모리용 방열판이 크기가 딱 맞고 좋습니다. 그런데 이미 쓰고 있는 멀쩡한 그래픽카드에서 방열판을 떼낼수도 없고 잘못 떼다 메모리까지 같이 떨어지면 배보다 배꼽이 더 커집니다. 그래서 그냥 적당히 굴러다니는 녀석을 들고와서 고정시켰습니다.

원래는 발열부품에 직접 방열판을 대어야하나 현실적으로 불가능하고, 회로 밑부분에 써멀패드를 발라서 방열판으로 열이 전달될 수 있도록 하였습니다.

테스트해보니 방열판이 4~50도 정도로 따뜻해집니다. 효과가 있을지 없을지는 모르겠지만 이 정도 발열이면 붙혀놔도 손해는 없을 것 같습니다.

v1.31 

대충 들고다닐 수 있도록 포장해봤습니다. 새까만 게 마치 전원공급기같이 생겼네요. 

원래는 에그 2개까지 모두 담을 수 있는 박스를 만들려고 했는데 그랬더니 크기가 너무 커지더군요. 그냥 이 정도로 끝내기로 했습니다.

계속 테스트중인데 에그 2개 장착시 v972의 8Ah 배터리가 1/3 정도 충전되는 것 같습니다. 약 2.6암페어 정도 되는 값인데 손실과 실제 용량을 계산해보면 썩 나쁜 효율은 아닌 것 같습니다. 집에 에그 배터리가 5개 있으니 어느 정도 안심이 되는 용량입니다.

이론적인 외장배터리 효율 계산법

3.7V를 5V로 승압 : 5V 1.5A 출력에 필요한 전류량은 3.7V일 때 2.027A (효율 74%)

승압회로에서 열로 사라지는 전류 : 약 10%

5V 전압을 입력받은 패드가 충전할 때 손실되는 전류 : 약 10%

결론 4400mAh 전지가 전압이 같은 다른 기기에 옮겨갔을 때 충전되는 용량 : 약 2600mAh (60% 미만)

그 외 현재 알려진 문제점.

1. 24핀 커넥터가 너무 길다.

처음 달았던 20핀은 적당히 짧은데 24핀 커넥터는 지나치게 깁니다. 변환젠더까지 다니 길이가 엄청나네요...

2. 전선이 전류량을 이기지 못하고 열이 난다.

설마했던 22AWG도 충전 시 선을 만지면 따뜻합니다. 전기흐름 상 절대 좋은 상황은 아닌데 귀찮으므로 일단은 보류합니다. 문제가 생기면 그때는 18AWG로 교체해보지요.

3. 에그회로에 발열이 생긴다.

이건 예상하지 못했던 문제점인데 에그 회로에서 발열이 일어나는 것 같습니다. 그래서 그런지 전압도 조금 낮아진 기분이구요. 조금 더 연구해봐야겠습니다.

그리고 리배다 화이트 8.8은 다음 글에서 계속됩니다. 저도 좀 쉴래요....