사진은 16.8V 리튬이온 충전기임에도 직류 전원장치 ADAPTER 라고 표기하고 있다.
어댑터와 충전기의 구분이 아니라 충전기인지 아닌지로 구분이하는 것이 맞다고 생각되지만, 많은 사람이 또 그렇게 사용하면 그것도 나쁘지는 않겠지.. 싶어 아답터와 충전기의 차이를 나름대로 찾아 정리해보았다.

이하 아래 글은 QC와 같은 급속 충전과 같은 새로운 프로토콜이 들어간 제품들은 제외로 한다.



1. 용도

아답터

> 배터리가 없는 제품의 구동에 필요한 전원을 공급하는 장치


충전기

> 충전 터리가 내장된 기기의 배터리를 충전하는 용도
> 참고로 충전회로가 내장된 제품의 경우 전원공급은 아답터를 사용하지만 그 아답터를 충전기라 부르기도 한다.




2. 전압

아답터

> 기기 구동에 필요한 전압은 유연하여 근사치를 사용하고 출력 전압을 근사치(==)로 표시한다.
> 대부분의 12V 기기가 대충 8v~14v 사이의 전압에서 구동된다.
   이와 같은 이유로 같은 12V의 아답터지만 전압을 측정해보면 11.5v 12V, 13.5V, 14V 등등 들쑥날쑥 하다.

> 사용시 부하량에 따라 출력전압 드롭이 발생할 수 있다.


충전기

> 충전 배터리의 100% 즉 만충전압(Full Storage)을 정확하게 공급한다.
> 12.6V 충전기의 출력은 12.6V에 준하여 안정적인 전압(CV, Constant Voltage)을 공급한다.



3. 전류

아답터

> 부하(Load, 기기 혹은 배터리)가 끌어가는 만큼 능력(스펙)껏 허용한다.
> 보통 기기가 필요한 전류 이상을 허용한다. 1A 아답터는 대충 그 이상의 전류량이 그 아답터의 능력이다.


충전기

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



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

이때 충전 전류가 줄어드는데,, 충전기가 나가는 전류를 제한하는 것이 아니라 전위차가 작아져 자연스럽게 전류가 줄어든 것이다. 충전기가 만충에 가까워졌다고 판단해서 CC의 의해 전류를 줄이는 것이 아니다. 

충전기나 아답터가 전류를 밀어넣는 것이 아니라 부하(Load, 기기, 배터리)가 전류를 끌어간다고 생각하면 쉽다.


그럼 CC는 언제 동작하는가?
배터리를 사용하여 충전 전압과의 전위차가 클 경우 그만 큼 많은 많은 전류를 끌어가는데 이때 케이블과 회로 손상없이 안전한 전류값으로 제한해줄 필요가 있을 때 CC가 동작하는 것이다.
이런 원리를 모르고 파워서플라이로 충전하다 전류 조절을 잘못하여 회로를 태워먹는 사례도 종종 있다.


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



4. 아답터를 구했는데 리튬 전용 충전기인가?

> 출력 전압을 체크해서 소수점이 있으면 충전기일 확률이 매우 높다. 21V는 예외..
   리튬이온 충전기의 경우 셀당 4.2V가 만충전압이기 때문에 "4.2V의 배수"라면 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 있는데,
   이 경우는 충전 회로를 내장하고 있어 5V 출력 아답터 혹은 USB케이블로 충전하는 경우가 대부분이다.











5. 기타 기능

충전기는 아답터와 달리 온도나 전압 등을 다양한 정보를 피드백 받아 처리할 수 있는 보호 기능이 존재한다.
2차전지는 충격이나 과충전에 언제든지 화재로 이어질 수 있어 위험하기 때문인데, 무엇보다 사용하다 불나면 업체가 망(?)하니깐...

(참고) 전동킥보드와 같은 스마트 모빌리티 제품선택시 보험유무가 특히 중요하다.



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 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 같다고 모두 안전한 것이 아니란 얘기다.

전압만 같다고 충전기라고 생각하고 충전하면 기기가 망가질 수 있음을 상기하자.
즉, 상용 제품의 경우 업체에서 제공한 전용 충전기를 사용을 권고한다.






그렇다면 "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..




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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.



+
전하의 이동이 전류다. 배터리와 아답터출력 사이 전압이 같아져 전위차가 없다면 전하는 이동하지 않는다.
"아답터는 충전이 완료되어도 전류를 계속 보낸다"는 잘못된 정보로 판단된다.
사실 이것 때문에 이 글을 작성하게 됐다.


+
자작 제품의 경우는 이런 사항을 충분히 고려해 주기적으로 출력 전압을 체크해봐야 하며, 외출시는 충전을 멈추어야 한다. 소화기는 필수다!!


+
전문가도 단순한 실수로 고가의 기기를 망가뜨리는 일도 심심찮게 발생한다.
특히 킥보드와 같은 스마트 모밀리티의 고방전이라 배터리 팩은 덩치가 커 충전시 화재사고의 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 편하게 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.

  3. 장제욱 2020.03.17 10:06  address  modify / delete  reply

    넵 상세한 설명 넘 감사합니다 ^^
    아뎁터로 충전할 경우의 위험성 잘 알겠습니다

    제가 궁금한게 있어서요^^

    일반적으로 전동기기 베터리(14.4V, 2A)를 보면 + - 단자외에도 접지단자인지 접촉되어야 하는 단자가 한개나 많게는 3개까지 있던대요

    만약 전동기기 베터리 충전기가 없거나 망가졌을경우 어뎁터로 대신 충전해보려면 어뎁터(12V, 2A)의 + -만 맞추면 되나요? 아님 나머지 단자도 어떤 조치를 취해야 하나요?

    답변 주시면 감사하겠습니다 ^

    • Favicon of https://mindeater.tistory.com BlogIcon MindEater™ 2020.03.17 10:42 신고  address  modify / delete

      14.4v 배터리면 니켈수소전지 같습니다.
      일반적으로 사용되는 +/1만 있는 DC잭이 아니라면 시그널케이블이 추가된 걸로 보이며, 이 시그널케이블의 용도를 알아야할 듯 싶습니다.
      전압드롭을 감지한다던지 아니면 다른 기능일 수 있습니다.
      일단 +-만 연결 시도해보시고 충전이 되는지 확인이 필요할 듯 싶습니다.

      그리고 12V 아답터면 12V까지는 충전이 되겠지만 14.4V 만충은 어렵습니다.

  4. 장제욱 2020.03.17 11:34  address  modify / delete  reply

    넵 알겠습니다 감사합니다
    한번 시도해 보겠습니다 ^^

  5. 송일락 2020.03.27 22:29  address  modify / delete  reply

    전동드릴을 구입했는데 충전시간이 8시간이 걸려서 암페어가높은 18볼트3.16암페어 아답터를 구매하여 충전시간을 줄이려고 구입하여 충전을 시키는데 열시간이되도 빨간불만 들러오고 만충전 파란 불이 안켜져서 원래 구입할때 충전기로 충전 했더니 그때야 충전이 되였습니다.이후 전동 기는 밧테리 수명이 약 30%로로 사용 시간이 줄은거 같습니다.
    왜충전이 안되는지? 리튬 밧테리입니다. 정류 장치가없는지?
    또 그 아답터를 사용하려면 어떤 정류장치가 필료하며 그회로도 를 알수있응까요? 옛날에 라디오는 만들어봤어요( 트랜지스터 7석 라다오요)
    좋은 답변 부탁드려요 감사합니다

    • Favicon of https://mindeater.tistory.com BlogIcon MindEater™ 2020.03.27 22:54 신고  address  modify / delete

      주신 정보만 가지고는 원인을 파악하기 힘드네요.
      18V는 조금 이상한데요..
      리튬이온 배터리는 4.2V의 배수입니다.
      원래 충전기의 전압이 얼마인지요??

  6. myungjin2009 2020.04.18 23:22  address  modify / delete  reply

    어댑터와 충전기가 이렇게 큰 차이가 있을 줄은 몰랐네요.....
    어댑터가 고장났는지 정격출력이 높아져서 하마터면 불 날 뻔했습니다. 일단 '어댑터' 말고 '충전기'를 구입해야겠군요. 좋은 정보 감사합니다.
    https://blog.naver.com/myungjin2009/221915703261

    • Favicon of https://mindeater.tistory.com BlogIcon MindEater™ 2020.04.19 01:10 신고  address  modify / delete

      54.6V 출력이면 리튬전지 13 개를 직렬로 연결했을 경우의 전압입니다.
      아답타라고 말씀하셨는데 일단 충전기 같구요.
      생각하신 것처럼 충전기의 정전압 관련 부품이 소손된 것 같습니다.
      그나저나 큰일날뻔 했는데 빨리 발견해서 다행입니다.

  7. BlogIcon 비니비니 2020.08.10 20:27  address  modify / delete  reply

    안녕하세요 좋은 글 너무 감사드립니다. 넷상에서 가장 잘 정리된 글 같습니다.

    저같은 경우 3S 리튬폴리머 파워팩을 자작해서 BMS 보호회로를 달아 쓰는 중인데 보호회로에 과전류 방지 기능이 있으니 12V 아답터로 사용을 해도 큰 위험은 없는지요?

    • Favicon of https://mindeater.tistory.com BlogIcon MindEater™ 2020.08.10 21:03 신고  address  modify / delete

      감사합니다.
      과전류보호는 초기 설정된 전류 이상 흐를때 컷하는 기능입니다.
      만충에 가까워지면 전류가 낮아지니 이때는 보호회로가 전혀 역할을 못하지요.

      아답터의 전압을 측정해보시고 12.6v 이하면 응급시 단발성 사용은 가능합니다만 추천하고 싶지는 않습니다.