충전기와 아답터의 차이점....아답터로 충전할 시 왜 위험한가!?




위 사진은 16.8V 리튬이온 충전기임에도 직류 전원장치 ADAPTER 라고 표기하고 있다.
즉 정확히는 어댑터인지 충전기인지의 구분이 아니라,, 충전기인지 아닌지의 구분이 맞다고 생각되지만,,
많은 사람이 또 그렇게 구분하면 그것도 나쁘지는 않겠지.. 싶어 아답터와 충전기를 나름대로 구분하여 정리해보았다.

아래의 글은 QC와 같은 급속충전을 위해 새로운 프로토콜이 들어간 제품들은 제외로 한다.


1. 용도

아답터

> 배터리가 없는 제품 구동을 위해 전원을 공급하는 장치


충전기

> 충전 배터리가 내장된 기기에서 배터리를 충전하는 용도 (큰 의미에서 아답터도 포함)
> 충전회로가 내장된 제품의 경우 전원공급기는 아답터를 사용하지만,, 우리는 그 아답터를 충전기라 부르기도 한다.




2. 전압

아답터

> 출력 전압이 정확할 필요가 없어 근사치를 사용한다. 실제 아답터의 출력 전압에는 근사치(==)로 표시한다.
   같은 12V의 제품이라도 출력 전압이 11.5v 12V, 13.5V, 14V 등등 들쑥날쑥 정확하지 않다.
> 스위칭 방식이 아닌 리니어 아답터의 경우는 커패시티 용량이 작거나 레귤레이터가 없을 경우 사용시 전압드롭이 발생할 수 있다.


충전기

> 정확하게 내장 된 배터리의 100% 전압(만충전압, Full Storage)을 공급한다.
   12.6V 충전기의 출력은 12.6V에 준하여 안정적인 전압(CV, Constant Voltage)을 공급한다.
> 충전중에도 안정적으로 일정한 전압을 공급한다.



3. 전류

아답터

> 부하(Load, 기기 혹은 배터리)가 끌어가는 만큼 능력(스펙)껏 허용한다.


충전기

> 부하가 끌어가는 만큼 CC(Constant Current)값 한도 안에서 허용한다.



충전을 하면 배터리의 전압이 조금씩 상승한다.
100%, 흔히 만충(Full-Storage)전압이라 부르는 전압에 가까워지면 충전 전압과 배터리의 전압 차 즉 전위차가 줄어들게 된다.

이때 충전 전류가 줄어드는 것을 볼 수 있는데,, 
이는 충전기가 전류를 제한하는 것이 아니라 전위차가 줄어들어 자연스럽게 전류도 줄어든 것이다.
충전기가 CC의 의해 전류를 줄이는 것이 아니다.

이해를 돕기위해 충전기나 아답터가 전류를 보내는 것이 아니라 부하(Load, 기기, 배터리)가 전류를 끌어간다고 생각하면 쉽다.
그럼 CC는 언제 동작하는가? 전위차가 클 경우 그만 큼 많은 많은 전류를 배터리가 끌어가는데 이때 회로 보호를 위해 설계된 전류값으로 제한하기 위해 구동된다.


그 밖에,,
리튬배터리는 각각의 충방전율이 있어 허용하는 전류량을 스펙에 기입하고 있다.
보통 전동드릴같은 경우 모터가 구동될 때 최대 6배까지 치솟는 방전량을 위해 배터리 리필시 스펙 이상의 보호회로를 달아주는 데 충전시 주의를 요한다.



4. 새로운 아답터를 구했다. 어떻게 구별하는가?

> 출력 전압을 체크해서 소수점이 있으면 충전기일 확률이 매우 높다. 21V는 예외..
> 리튬이온 충전기의 경우 셀당 4.2V가 만충전압이기 때문에 4.2V의 배수면 충전기라고 할 수 있다.
> ex) 4.2V, 8.4V, 12.6V, 16.8V, 21V, ...
> 특이하게 핸드폰 배터리의 경우 리튬배터리지만 만충 전압이 4.35V 인 제품도 있다.









5. 기타기능

충전기는 아답터와 달리 온도나 전압 등을 다양한 정보를 피드백 받아 처리할 수 있는 보호 기능이 존재한다.
2차전지는 화재로 이어질 수 있기 때문에 위험하기 때문이다.
왜? 사용하다 불나면 업체가 망(?)하니깐...

다음의 경우를 가정해보자!!
포터블 충전기기를 구입했는데 충전기를 보니 12.6V/1A라고 적혀있는 제품이 있다.
이 기기의 전용 충전기를 분실해서 아래와 같은 방법으로 충전하면 어떻게 될까?

1. 12V/5A 아답터로 충전
2. 12.6V/5A 충전기로 충전



정답은 1, 2번 모두 위험하다.

리튬 배터리를 포함한 기기의 경우 배터리를 컨트롤 하는 회로가 존재하는데 허용전류보다 큰 아답터나 전용 충전기를 사용할 경우 이 부품들이 소손될 수 있다.
리튬 배터리 전용충전기라 하더라도 만충전압이 맞다고 모두 안전한 것이 아니란 얘기다.

즉 상용제품의 경우 동봉된 충전기를 사용을 권고한다.
전압만 맞다고 충전기라고 생각하고 충전하면 기기가 망가질 수 있음을 기억하자.





마지막으로 "아답터로 충전할 시 왜 위험한가!?"

> 아답터의 전압이 배터리 만충(100%, Full-Storage)전압 보다 높은 경우 오래 충전할 경우 배터리가 폭발로 이어진다.

> 아답터의 전압보다 배터리의 전압이 높으면 역전압이 걸려 아답터가 소손될 수 있다.

> 아답터의 전압이 배터리 만충(100%, Full-Storage)전압 보다 낮은 경우 전류가 스펙상 허용전류가 높다면 내부 회로나 케이블의 회손이 될 수 있다.






정리하면,

1. 아답터도 실제 출력 전압을 측정해서 배터리 만충 전압보다 낮으면 아답터의 출력 전압만큼 충전이 가능하지만 특수한 경우가 아니면 상기와 같은 이유로 사용을 지양한다.

2. 리튬이온 충전기도 전압이 맞다고 모든 기기에 사용할 수 있는 것은 아니다. 높은 전류의 충전기는 한번 더 따져보고 사용하자!!

3. 상용제품의 경우 가급적 동봉된 전용 충전기를 사용하자.




+
자작 제품의 경우는 이런 지식을 고려해서 안전한 충전 솔루션을 만들고, 외출시는 충전을 멈추는 것을 권고한다.


+
전문가도 기백만원차리 기기를 단순 착각과 실수로 망가뜨리는 일도 심심찮게 발생한다.
특히 스마트 모밀리티의 배터리 팩은 덩치가 커서 화재사고로 집을 홀라당 태우는 사례도 늘어나고 있다.
고밀도 에너지 집적체인 배터리는 안전수칙을 준수하고 충전시 그 만큼 주의를 기울일 필요가 있다.
사고는 한 순간이다.


+
비전공자로서 배터리를 가지고 자작을 해오며 좌충우돌하면서 인터넷과 카페 등지에서 습득한 정보를 토대로 나름대로 에버노트에 정리한 글을 크로스체크를 해보고 싶어 올립니다.
틀린 부분이 있으면 지나치지 마시고 댓글로
지적해주세요!!

HI!! 궁금한 점은 댓글로 문의주세요~

  1. 이두홍 2019.12.19 11:27  address  modify / delete  reply

    좋은정보 감사합니다.

  2. 김선주 2019.12.30 22:14  address  modify / delete  reply

    어뎁터와 충전기가 같은 것인줄 알다가.....
    이제 정리가 되가는 중입니다.
    감사합니다.