충전기와 아답터의 차이점....아답터로 충전할 시 왜 위험한가!?

 

 

개인적으로는 아답터와 충전기의 구분이 아니라 충전이 가능한지로 구분하는 것이 맞다고 생각되지만, 많은 사람이 그렇게 사용하고 있기에 여기서 그 차이를 찾아 정리해본다.

이하 고속충전에 사용되는 QC(2.0, 3.0)등 프로토콜이 들어간 제품들은 제외로 한다.

 

<사진은 16.8V 리튬이온 충전기임에도 직류 전원장치 ADAPTER 라고 표기하고 있다.>

 

 

 

1. 용도

아답터

> 배터리가 없는 제품의 구동에 필요한 전원을 공급하는 장치

 

충전기

> 기기에 내장된 배터리를 충전하는 용도
> 충전회로가 내장된 제품의 경우 아답터를 사용하지만 충전기라 부름

 

 

 

2. 전압

아답터

> 기기 구동에 필요한 전압은 유연하여 정확한 전압을 공급할 필요가 없다.
> 12V 기기는 대략 8v~14v 사이의 전압에서 동작하는 경우가 많다.
    때문에, 12V 표기의 아답터 출력 전압을 측정해보면 11.5v 12V, 13.5V, 14V 등등 일정하지 않다.

 

충전기

> 충전지의 100% 전압 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 제한 없이 능력?껏 끌어간다!!
   즉 스펙 이상의 전류가 나올 수 있는데 모터나 앰프 같은 고부하 기기에 연결할 경우 아답터가 망가지거나 퓨즈가 끊어질 수 있다.

 

충전기

> 부하가 큰 전류를 요구하더라도 회로에 적용된 CC(Constant Current)값 한도 안에서 허용한다.
> 보통 1A 스펙의 충전기는 최대 1A이상 흐르지 못한다.

 

 

충전중 배터리의 전압이 조금씩 상승하여, 100% 즉 만충(Full-Storage)전압에 가까워지면 충전 전압과 배터리의 전압 차(전위차)가 줄어들게 된다. 이때 충전 전류가 줄어드는데,, 충전기가 전류를 제한하는 것이 아니라 전위차가 작아져 자연스럽게 전류가 줄어든 것이다. 폭포 높낮이에 따라 떨어지는 물의 속도를 생각하면 쉽다. 충전기가 배터리 충전량을 판단해 CC 기능으로 전류가 줄어드는 것이 아니다.

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

CC는 언제 동작하는가?
배터리를 사용해 용량이 얼마 없을 경우 전위차가 크기때문에 흐르는 전류도 커지는데 이때 적정한 전류값으로 제한해주지 않으면 기기의 부품이나 케이블이 망가질 수 있다. 이때 CC가 동작하여 설정된 전류이상으로는 흐르지 못하도록 한다.  CC/CV를 지원하는 파워서플라이로 충전하다 전류 조절을 크게 잡아 회로를 태워먹는 사례도 종종 있다.

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

 

 

 

 

 

4. 아답터를 구했는데 리튬 이온/폴리머 전용 충전기인가?

> 출력 전압이 소수점이 있으면 리튬 전용 충전기일 확률이 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 구형 교체형 핸드폰 배터리의 경우 만충 전압이 4.35V 인 제품도 있는데,
   이 경우는 충전 회로를 내장하고 있어 5V 출력 아답터 혹은 USB케이블로 충전하는 경우가 대부분이다.

 

 

5. 기타 기능

그 밖의 충전기는 아답터와 다르게 온도나 전압 등 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.

 

 

응용!!

다음의 경우를 가정해보자!!
포터블 충전기기를 구입했는데 충전기를 보니 12.6V/1A라고 적혀있다. 이때 충전기를 분실했다고 가정하고 아래와 같은 방법으로 충전하면 어떻게 될까?

1. 12V/5A 아답터로 충전
2. 12.6V/5A 충전기로 충전

 

정답은 모두 위험할 수 있다!!

리튬 배터리를 포함한 기기의 경우 충전에 관여하는 소자들이 존재하는데 허용전류보다 큰 아답터나 충전기를 사용할 경우 이러한 부품들이 드물게 소손될 수 있다. 리튬 배터리 전용충전기라 하더라도 만충전압이 같다고 모두 안전한 것이 아니란 얘기다. 실제 8.4V/1A의 안마건의 경우 5A 충전기를 연결하여 기기가 망가진 사례도 있었다.

즉 전압만 같다고 충전기라고 생각하고 충전하면 기기가 망가질 수 있음을 상기하자.
드물겠지만 기기가 소손될 수도 있으니 잘 모르겠다면 가급적 업체에서 제공한 전용 충전기 사용을 권고한다.

 

 

 

 

 

 

6. 아답터로 충전할 시 위험한가!?

> 아답터의 출력 전압이 배터리 만충(100%, Full-Storage)전압 보다 높은 경우 내압상승으로 배터리 폭발로 이어진다.
   12V 아답터인데 실제 전압이 13V라면??

> 아답터의 전압보다 배터리의 전압이 높으면 역전압이 걸려 아답터가 망가질 수 있다.
   100% 충전된 12.6V 배터리에 12V 아답터를 물리는 경우 배터리에서 충전기쪽으로 전류가 흘러버린다.

 

 

 

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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 전하이 이동은 매우 적을 것이다.
"아답터는 충전이 완료되어도 전류를 계속 보낸다"는 잘못된 정보다.

 

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

 

+
전문가도 단순한 실수로 고가의 기기를 망가뜨리는 일도 심심찮게 발생한다.
특히 킥보드와 같은 스마트 모밀리티의 고방전이라 배터리 팩은 덩치가 커 충전시 화재사고의 사례도 늘어나고 있다.
에너지가 고밀도로 집적되어 있는 배터리는 안전수칙을 준수하고 충전시 그 만큼 주의를 기울일 필요가 있다.

사고는 한 순간이다.

 

 

+
잘못된 부분은 댓글로 지적해주세요!!

 

 

 

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참고로 생활DIY에는 전압/전류가 고정된 충전기와는 다르게 자유롭게 조정할 수 있고 CC/CV를 지원하는 파워서플라이를 많이 사용합니다.

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