[DIY] 다이소 맥주캔 저금통을 이용한 12V 10A 파워뱅크, 맥돌이 1,2호 자작기

<맥돌이 1, 2호>

들어가며...

스폿 용접기를 만들고 나니 다이소의 맥주캔 파워뱅크 제작으로 자연스럽게 이어졌다.
처음부터 커다란 용량의 파워뱅크를 만들 수 있겠다는 생각은 들지만,,
겁이나기도 하고 노하우를 쌓고 싶으니...

여튼 실제 만들고나니,
재미는 있는데 들어가는 재료비를 생각하면 이게 과연 합리적인지는 다시 한 번 생각해 볼터다.

3개의 부품셋과 배터리 개수를 생각하니 뭐하는 짓인가 싶다가,,
배터리의 충방전의 원리와 DIY를 하면서 늘어나는 잡지식이 약간의 허영심을 자극해 주는 바,,
거리낌없이 지갑을 열어주었다. ㅋ

부품리스트

1셋 기준이다.

다이소 맥주캔 저금통 : 1,000
웰메이크 상판 : 3,900원
손잡이 : 880원
배터리 게이지 : 8,000원
전원 ON/OFF 스위치 : 4,400
USB 소켓 : 3,100원
DC 잭 : 250원 x2 = 500원
커넥터 : 450원

배터리 : 18650 LG B4, 2500 X 12 - 30,000원
(17년도 생산분 미사용 배터리를 중고로..)

그외 부자재
니켈바, 절연 테이프, 수축튜브

일단 5만원은 훌쩍 넘어버렸다.
만약에 배터리를 새걸로 준비했으면 10만원 언저리로 들어가지 않을까 싶다.

각종 툴과 배송료 아껴보겠다고 같은 몰에서 파는 부자재를 이것저것 함께 주문했지만,
사이즈나 예상치 못한 문제로 못쓰게 된 것들까지 포함하면 불필요한 지출이 적잖다.

허용전류 계산해서 모든 부품을 갖추고 스위치 같은 부품의 퀄리티에 따라 단가가 더 올라간다.
중요한 것은 목적에 부합되도록 방전율부터 사용되는 부품, 스위치 및 전선의 허용전류를 생각해서 선택해야 한다.

일단 뚜렷한 목적없이 어림잡아 계산해서 부품을 수급했고,
이 후 필요에 따라 보강이 필요한 부분을 발견하면 수정 또는 재시도 할 계획이다.

+
DC잭은 3A지만 5A까지는 실 사용이 가능한 것 같고(위험하기는 함),
사용된 전선은 컴퓨터 파워에서 적출했는데 18 AWG 규격으로 MAX 16A까지 커버한다.

따라서 말미에도 다시 한 번 강조하겠지만,,
이 로그는 초보적 시점에서 공부하고 시도한 내용으로 참고만 하길 바란다.

+
비교적(?) 기다림의 여유가 있다면,,
각종 부품들 이를테면 각종 케이블, 스위치나 커넥터 터미널 등과 같은 부자재들은,
중국에서 주문하는 것도 괜잖은 방법 같다.
일부 국내 자체제작품이 아니라면,, 어차피 대부분의 자재가 중국산인데 국내 구입시 터무니 없이 비싼편이다.

다이소 맥주캔 저금통 상판 가공

다이소 맥주캔 저금통 상판을 오픈몰에서 구입한 상판과 체결가능하도록 가공해준다.
각자의 방법대로 진행하면 된다.
플라스틱이라 그리 어렵지 않은 작업이다.
필자는 미니드릴로 전체적인 구멍을 낸 후에 드러맬로 마무리했다.

상판 작업

멋떨어지는 디자인에 고민하다 상판에 스티커 작업을 해주었다.
신의 한수다.. 응!?

강압회로와 USB 자동인식(아이폰, 안드로이드) 모듈인데,,
(차량용 시거잭 충전기를 생각하면 편하다)
작업하기 편한반면 12V에서 강압된 5V가 내려가는 저 두개의 지지대가 너무 약하다. (비추)

하나 날려먹고 두 번째는 가운데 지지대를 넣고 수축튜브로 보강해주었다.
강압회로를 따로 붙여주는 것이 더 튼튼한 듯 싶다.

다른 부품과 달리 조심조심 다루어야 하고 재 사용이 힘들 것 같다.
가격으로 보면 쏘~쏘하다.

저 사진을 참고로 제작한 후 나중에 보니 USB 꽂는 방향이 거꾸로다. ㅠㅠ
샤오미 USB LED를 꽂으니 빛이 뒤로 간다.
개인적으론 다시 작업한다면 흰색 바가 아래로 내려오는 것이 좋을 것 같다.
샤오미 LED바를 안쓸거면 상관없다지만...

USB 충전소켓은 따로 고정장치가 없다.
글루건으로 고정해주고, 보이는 틈새도 보강작업을 해준다.

16mm 푸쉬 버튼이다.
상판이 이 스위치 크기에 컷팅된 전용이라 어쩔 수 없이 구입했다.

배터리 인디케이터와 함께 이것도 살짝 아니 많이 비싸다.
완성후 보면 고급지긴 하다.

USB 소켓 입력 단자에 전선 땜질,,,
활용한 전선은 컴퓨터 파워에서 적출한 케이블이지만,,
실리콘 케이블이 열에 강하고 작업도 편해 추천한다.

잘 동작하는 지 체크,,
DC팬에 연결했더니 1.36A로 암페아는 생각보다 잘나온다.
(이 체크 값은 상황에 따라 다르다... 충전이라면 충전 상태에 따라 조금 씩 둘어든다.)

상판에 부품들이 제자리를 잡았다.
편하게 하려고 피복을 중간에 컷하여 끼워 넣었더니 DC잭 절연이 힘들게 됐다.

주의
DC잭은 절연 필수다.
DC잭의 고정 너트가 풀리면 단자에 절연 작업이 없는 경우 100% 쇼트나 회로가 망가진다.

알리에서 주문한 캡톤테잎이 도착하기 전이라 아쉬운대로 마스킹 종이테이프로 절연을 해주었다.

BMS가 8A짜리라 살짝 부족한 듯 한데,,
실 사용에는 크게 문제 없을 듯 싶기는 하다.

다만, 8A 이상의 부하가 물려 BMS 컷될 때 용량이 큰 보호회로로 교체해 줄 생각이다.

배터리 스폿용접

드뎌 배터리 스폿작업이다.
얼마전 만든 2K 스폿용접기가 빛을 발한 시간이다.

[참고글]
2018/06/11 - [DIY] - [DIY] 2K 구리 링코아로 AC 스폿용접기 제작기 - 처녀작 완성

현재는 2차권선을 60Sq(35+25)로 보강한 상태라,,
묵직한 손맛을 느끼기에 충분하다.

사용된 배터리는 사용안한 중고제품으로 17년 5월 제조한 LG B4 2600mAh이다.
3S4P(3Serial 4Parallel) 로 공칭 11.1V, 만충 12,6V, 10,400mAh(10Ah, 120Wh)이다.

다이소 맥주캔에 최대한 넣을 수 있는 배터리 수가 12개이다.
집어넣으면 모서리가 살짝 불룩해진다.
(3s3p로 작업시 조금 더 수월하다.)

12V 글루건 및 차량용 청소기를 보조 배터리 역할로 12V로 3S4P로 구성했다.
(보통 RC매니아들은 3셀이라고 많이 부르던데 직렬로 된 3셀을 편하게 이르는 듯 싶다.)

위와 같이 배열을하고 마스킹 테잎으로 고정후 케이블 타이로 보강해주었다.
(이런 걸 대신해줄 지그라는 게 있더라..)

+단자 쪽엔 종이로 된 절연테이프를 붙여주었다.
+단자는 -단자와 바로 인접해있기 때문에 보강작업을 통해
작업하다가 뜻하지 않게 열화되거나 쇼트가 날 염려를 줄이기 위해서이다.

스폿을 쳐주고,,
(스폿칠때의 손맛이란...ㄷㄷㄷ)
2차 권선을 60sq로 두껍게 튜닝해주니 3s4p 연속해서 작업해도 열발생이 적은 것 같다.

0.15T 니켈(도금)바로 작업해주었지만, 0.2T를 추천한다.

스폿을 칠때는 이렇게 마스킹 테이프로 막으면서 쇼트를 예방해주면서 작업했다.

스폿 장면이다.
지금도 살짝 무서워 자전거 고글을 끼고 작업한다. ㅎ

스폿 작업이 끝난 후 제대로 전압이 나오는 지 체크..
BMS 연결을 위해 중간 구간에도 1S, 2S의 전압이 나오는지 체크 해서 표시해 두었다.

12.54V로 99% 상태다.
만충 한다음에 하루 동안 병렬로 숙성한 배터리이다.

BMS 작업 전에 입력갑과 출력값을 체크했다..
3s 8A짜리를 준비했는데 햇갈리게 밸런스 단자는 4s까지 만들어져 있다. ㅎ
아마 4s bms에서 마지막 b1단자를 연결안하고 3s로 사용이 가능해서 겸용으로 쓰는 건가 싶다기도 하다.

처음에 출력 전압이 잡히지않아 불량인줄 알랐는데,,
locking 걸려서 동작하지 않았고 충전 잭에 연결하니 락이 풀려서 정상 동작했다.

이상없음 확인하고 작업에 들어간다.
각 단자 미리 땜질 해주고 캡톤테이프로 감아주었다.

[참고]
고방전의 지속적인 사용이 예상된다면 캡톤테이프가 열을 가둬두기에 역효과가 날수 있다고 한다.

요렇게 정렬해서 작업후,,

수축 튜브로 감싸주었다.

대충 이런식으로 마무으리~

3s4p 배터리팩을 다이소 맥주캔에 우겨 넣고 나면 안 빠질것 같다.
그래서 쉽게 분리 할 수 있도록 매듭을 만들어 두었다.
생각보다 괜찮은듯... ^^;;

+
이후에 밸런싱 케이블을 빼고 보강 작업등 빈번하게 착탈했기에
이거 안해뒀더라면 맥주캔 여러개 날렸을 듯 하다.