듀얼트론 배터리 제작(전동킥보드, 전기자전거 배터리)
Jan 06, 2024
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제작 동기
전동킥보드를 타고 출퇴근하는 도중 배터리 컷오프가 두 차례 발생하여 더 이상 전동킥보드 배터리로 사용이 어렵다고 판단이 되어 배터리를 교체하기로 생각했다.
최초에는 타오바오에서 배터리를 주문제작하기로 마음 먹었으나 11월 11일 광군제의 세일 기간을 틈타 배터리와 부자재를 모두 구입하고 제작하기로 결정하였다.
나머지 부품은 단가가 높지 않지만 배터리는 단가가 매우 세기 때문에 광군제 세일기간을 활용하면
기존보다 25%정도 저렴한 금액으로 배터리를 제작할 수 있다.
배터리를 100개 구입하면 47불 * 5 = 235불인데 광군제 세일 기간에는 177불 정도에 구매할 수 있다.
준비물 및 주문 목록
- 14s7p로 구성할 계획이라 알리익스프레스의 liitokala의 3500mah의 고방전 배터리 100개 구입
- 듀얼트론에 25A 컨트롤러 2개가 있어 60A까지 커버 가능한 XT60 구입
- 기존의 총알 단자들은 고방전의 열을 이기지 못 해 심한 누룽지가 되어버렸다. 안전상의 문제가 있기 때문에 XT60으로 단자 교체
- XT60 단자를 납땜하는데 어려움을 느끼는 경우에는 아래의 제작된 단자를 활용하면 시간을 많이 아낄 수 있다.
- 듀얼트론은 두개의 컨트롤러를 병렬로 연결해야하기 때문에 아래의 병렬작업된 XT60을 활용하면 엄청나게 편하다.
- 배터리팩을 제작하면 기존 배터리보다 높이가 살짝 높아져 발판 덮개가 살짝 뜨기때문에 조금 더 긴 나사 구입
- 발판 덮개가 살짝 뜰 경우 사이의 공간을 메워줄 스펀지 테이프 구입
- 배터리팩의 가장 중요한 BMS 구입
- 지속 방전전류는 25A 2개로 50A이므로 60A 용량의 BMS 구입
- 각자의 모터에 맞는 BMS를 사용해야한다.
- 배터리를 고정하고 배터리 사이의 간격을 띄워줘 발열을 관리해주는 배터리 홀더 구입
- 그림에는 2개가 한 세트인 것처럼 보이지만 실제로는 1쌍이 아니라 1개가 온다. 중요!
- 납땜하기 귀찮으므로 총알단자가 있으면 편하다.
- 다만 총알 단자는 전용 공구가 있어야 압착을 시킬 수 있다.
- 다음은 배터리들을 연결할 니켈판이 있어야 한다.
- 고방전 배터리고 고전류가 흐를 예정이라 0.2T로 결정하였다.
- 직렬 연결할 때 시간을 아껴줄 사다리형 니켈 스트립도 구매하였다.
- 이걸 구입하면 스폿 치는 횟수를 획기적으로 줄일 수 있다.
기존 배터리 탈거 및 전선 정비
- 기존 사용하던 배터리의 선을 끊어 분리해준다.
- 분리 후 혹시 모를 쇼트를 방지하기 위해 수축튜브나 절연 테이프로 마감해준다.
- 초점이 안 맞았네요…
- 누룽지가된 기존의 단자를 제거하고 32A 커넥터와 XT60 커넥터를 이용해 깔끔하게 정리해준다.
배터리 제작
- 배터리는 0.2T의 니켈판을 용접해야하기 때문에 출력이 좋은 스폿용접기가 필요하다.
- 0.2T용접의 경우 63정도의 강도로 사용하면 된다. 강도는 다이얼을 돌려 간단히 조절할 수 있다.
- 실제 용접을 하기 전에 연습은 필수이다.
- 지금부턴 무한 용접 시작
- 스폿 용접이 마무리 되었다.
- 14s7p로 24.5Ah로 제작하였다.
- 회로의 구조는 가장 직관적으로 간편하게 제작하였다.
- -단자와 출력에 사용할 +단자, 충전 + 단자를 납으로 붙여 주었다.
- 이 때 가로의 길이가 빡빡하기 때문에 납으로 인해 가로 길이가 늘어나지 않게 섬세하게 납땜을 해야한다.
- BMS의 각 포인트에 전선을 납땜해준다.
- 납땜 후에는 내열테이프로 한번 감싸준다.
- 그런 후 마지막으로 BMS를 연결하고 수축튜브로 마무리를 해준다.
- BMS의 회로도는 위와 같다.
- 새로운 배터리팩을 넣고 나니 공간이 많이 여유로워졌다.
- 충전단자도 연결을 해준다.
- 완충제를 넣어주어 충격에 대비한다.
- 본체의 테두리에 있는 스펀지 테이프가 새로운 배터리의 높아진 높이로 인한 빈틈을 막아준다.
- 뚜껑을 덮기 전 최종 테스트를 한다.
- 전압 55.6v이고 충전도 잘 되는 모습니다.
- 최종 완충 전압은 58.2V가 나온다.
- 부품을 주문하고 기다리느라 시간이 많이 걸리긴 했지만 배터리를 쉽게 제작할 수 있다.
- 미니모터스에서 킥보드를 많이 팔긴 했는데 배터리 등의 사후 서비스가 부족해서 향후 중고 제품으로 전동킥보드가 쏟아질 것으로 생각되는데 대부분은 배터리에 문제를 갖고 있을 확률이 높다.
- 따라서 중고 킥보드를 저렴한 가격으로 업어와서 위와 같이 배터리를 제작한다면 가성비있게 전동킥보드를 운용할 수 있을 것이다.
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