[스크랩] 캠핑카 전기시스템의 이해 ...

 

1 배터리의 이해 

 

저도 아직 배우는 중인데 지금까지 이해한 것을 바탕으로 글을 올리겠습니다.

 

배터리의 간단한 내부

2볼트 셀이 6개가 들어간것이 12v 배터리가 되는것입니다.

2볼트 셀의 암페어수에 따라서 배터리 크기 무게가 달라지는것이지요

 

직열 연결과 병열 연결

 

직열연결

초등학교때 배운 1.5v 건전지 직열 연결하면 3v 가 되는 원리입니다.

그? 배운 것을 되돌아 보면 서로 다른 극끼리 연결을 하는겁니다.

이것을 캠핑카에 응용을 하면 이렇습니다.

 

거의 많은 캠핑카는 12v 를 사용하고 있습니다. 버스 캠핑카(24v) 제외

 

 

6볼트 배터리는 크기가 작습니다. 그러나 고암페어가 되면 크기역기 커지지요

그래도 12v 보다는 크기가 작습니다.

 

6볼트를 2개를 같은 서로 다른극끼리 연결하면 12볼트가 되는것입니다.

 

그럼 크기와 무게를 비교해보겠습니다.

 

 

 

가장 많이 사용한다는 트루쟌 배터리 기준입니다.

6볼트 225암페어네요 이것을 두개로 한다면

12볼트 225암페어겠지요?

무게는 56키로가 되겠습니다.

크리는 하나당 264*181*272 입니다. 56키로에 12볼트 225암페어이지요

 

그럼 이제 12볼트입니다.

 

 

12볼트에 같은 암페어가 된다면 이것도 두개가있어야겠죠?

무게는 50키로(2개)입니다.

크기는 개당 324*171*248 입니다.

이건 50키로에 210암페어 이지요

 

뭐 높이가 6볼트가 더 높고 옆으로는 12볼트가 더 길고 이정도 차이네요~

 

병열연결

병열연결은 같은 볼트를 유지하면서 전류의량 (암페어) 수치를 올려주는것입니다.

위의 12v 2개를 같은 극을 연결하는겁니다. +는 +끼리 -는 -끼리

그러면 서로서로 전기를 공유 하는겁니다. 연결된 선을 통해서 계속 전류가 왔다 갔다 흐르지요~

일반적인 그냥 배터리라고 해도 배터리 내부 셀끼리도 서로 전류가 흐르면서 자연방전이 되는것입니다.

그런데 선을 통하니 손실되는 양이 조금 더 크겠지요?

 

전기는 물흐르는것으로 생각하시면 됩니다.

전압(v)은 높낮이 이고 전류는(a) 물의 양 이라고 보시면 됩니다.

물은 높은곳에서 낮은곳으로 떨어집니다.

낮은곳의 물이 아무리 양이 많다고 하더라도 절대 높은곳으로 갈수는 없죠?

마찬가지로 a전압이 높은곳의 전기를 b전압이 낮은곳으로 흘려보내줍니다.

그러다 한쪽이 조금더 전압이 낮아지면 반대로 b다른쪽에서 a원래 방향으로 전기를 흘려보냅니다.

이것이 무한 반복되니 배터리가 스트레스를 많이 받겠죠?

그래서 같은 회사 같은 a 될수있으면 같은 제조일자 배터리를 하라고 말을하는것입니다.

 

직열연결과 병열연결의 차이점을 말하자면

 

직열연결의 장점

1. 조금 부피가 작아보인다.

2. 배터리가 하나가 망가지면 다른 배터리에게 간섭을 주지않는다.

직열연결의 단점

배터리 하나가 망가지면 전체 전기를 쓰지를 못한다.

 

병열연결의 장점

1. 12v 는 워낙 상용화가 잘되어있어서 구하기 쉽다.

2. 하나의 배터리가 망가져도 망가진것만 ?고 전기 사용이 가능하다.

3. 가장대중적이다.

병열연결의 단점

서로서로 충방전으로 배터리에 스트레스가 간다.

 

이렇게 직열 연결과 병열 연결의 차이에 대해 써보았습니다.

 

번외로 24v를 강압기를 이용해서 12v 로 사용하시는분도 계시답니다.

하지만 이게 효율적인지는 모르겠습니다.

 

 

배터리의 종류가 다를경우

두개의 배터리가 다를경우 버리기는 아깝고 사용은 하고 싶고 그럴경우가 있습니다.

직열연결의 경우 아무리 두개가 달라도 그냥 연결하면 되는거지만

병열연결의 경우에는 더욱더 많은 충방전을 하게 됩니다.

이럴때 사용하는것이 아이솔레이터나 3핀 릴레이입니다.

 

아이솔레이터란 역전류 차단장치인데 전류가 A-B로는 흐르는데 B-A 로는 안흐르게 하는것입니다.

전자적으로 하는것이지요 그래서 서로서로 충방전이 일어나지않습니다.

가격이 20~30만원입니다.

그러나 저가형 아이솔레이트 (3핀릴레이 방식)는

제인전원에 선하나를 연결하고 두개의 배터리+선을 연결합니다.

그리고 메인전원 버튼을 켰을때 코일이 작동하면서 두배터리의 전류가 흐르게 되는것입니다.

즉 사용할때 충전할? (주행중충전이나 자동충전할때 메인 스위치를 올려야 충전이 됩니다.)

두개가 연결이 되지만 사용안할때는 두개가 단선이 되는것이지요.

이장치는 메인전원이 없는 바인스버그등에는 사용 불가합니다.

 

배터리의 종류

워낙에 제 주관적인거라 이해부탁드립니다.

 

배터리 종류 엄청 많습니다.

일반 자동차용 배터리

세미 딥사이클 배터리 

딥사이클 배터리

산업용 배터리

무누액 배터리

리튬폴리머 배터리

 

뭐가 어떻게 다른지는 제가 전문가가 아니라 정확한 이론은 설명을 못드리지만

제가 듣고 읽고 찾아보고 한 결론으로

쉽게 알려드리겠습니다. 화학반응으로 황산이 나오면서 전기가 생성되고 그런 것들은 모릅니다..ㅋ

 

일반 자동차용 배터리 입니다. 가격 10만원이하

자동차용 배터리는 시동걸때 순간 전류를 확땡겨서 시동을 건후에 그후부터는 제네레타로 계속 충전을 시켜줍니다.

초반 에너지가 강하게 만들어진것이지요 (그래서 일정양의 전기를 쭉쓰는 캠핑카와는 어울리지 않습니다.)

 

딥사이클 배터리입니다.가격 20~30만원대

긴 싸이클을 가진거라는 뜻인데

일정량의 전기를 쭉쭉 사용하면서 배터리에 주기적인 스트레스가 옵니다.

완전 방전이 몇번되면 일반 배터리는 망가져 버립니다. 그러나 딥사이클배터리는 전기가 만들어지면서 안의 증류액이 증발되면 그것을 직접 보충하면서 충전과 많은 방전량을 몇백번 버틸수 있는 배터리를 말하는겁니다.알반적으로 장애인용 전동카 골프장용 차량 등이 속하지요~(대표적 브랜드로는 트루쟌 u.s 배터리가 있습니다.)

장점

다른 배터리보다 더 긴시간 사용이 가능하다.

단점

다른 배터리보다 더 비싸다

황산가스가 일반 배터리보다 더 나올수 있다.

 

 

세미 딥사이클 배터리입니다. 가격은 10만원초반대

델코 딥사이클배터리를 사람들은 세미 딥 사이클이라고 하더라구요

딥사이클배러리라고 이름이 붙여졌음에도 무보수(물을 보충하지 않는) 배터리 입니다.

어떤분들은 그냥 자동차 배터리나 마찬가지다 라고 말씀들하시는데

솔직히 이건 잘모르겠습니다.

 

 

산업용 배터리입니다. 가격은 10만원초반대

조금 부피가 큽니다. 생긴것은 차량용 배터리 같습니다. 무보수이구요

가격도 딥사이클보다 저렴하고 산업용의 용도또한 지속적인 전기를 쓰는 용도기 때문에 캠핑카회사에서 순정배터리로 사용하는 경우가 많습니다.

 

 

무누액 배터리입니다.  가격 50만원 이상

배터리 안에 증류액으로 전기를 만드는것이 아닌

젤이 들어있습니다.

딥사이클배터리임에도 완전 밀폐혈 배터리입니다.

일반적 배터리는 배터리 안에서 전기 화학 작용후에 황산 가스를 배출을 합니다.

그런 가스 배출이 전혀없는것입니다.

완전 밀폐형이기때문에 옆으로 놓아도 충격에도 거꾸로 놓아도 어떤 자세에도 전기를 생산합니다.

무중력인 우주선용 으로 사용했다고 하더군요

엄청난 대량의 전류도 다 받아들이고 대량의 전류를 뽑아써도 배터리에 무리가 안가는 배터리입니다.

대표적으로 옵티마 배터리 오딧세이 배터리 입니다.

 

장점 모든배터리의 장점은 다 포함 되어있다.

단점 크기에비해 용량이 작다, 아주아주 고가이다.

 

리튬폴리머 배터리 입니다.

전기자동차용 배터리지요~

많은 기술이 발전 되었다고 합니다.

폭발 위험성 그런거 다 배제하고

장점을 말씀드리면

같은 크기의 셀의 볼트수가 3볼트 입니다.

12볼트를 만들려면 6장의 셀이 있어랴하는데

이것은 4장만 있으면 된다는거 그리고 전류량이 더많다는거

그래서 일반적인 축전지 크기의 배터리가 200a 까지 나온다는 장점이 있습니다.

아직은 고가이기때문에 번외지만 언젠가 모두 저배터리를 달지않을까 생각이 듭니다.

 

배터리의 보관

여러가지의 환경이 있을수있습니다.

차량의 진동 온도 위치 등 각각의 캠핑카마다 다른곳에 달려있습니다.

 

우선 배터리는 진동에 취약합니다.

상하 좌우 마구 진동이 있으면 안의 황산액이 밖으로 유출될 가능성이 크기때문이지요

그래서 카라반에 배터리가 달린곳을 보면 축입니다.

무거운 무게때문도 있지만 축부분이 그나마 진동이 덜하기 때문이지요~

뒷쪽에 배터리가 달리면 더욱 진동이 커서 배터리가 망가질수있습니다.(제 경험)

 

황산 가스 얘기 했었지요? 캠핑카에 보면 배터리가 밖에 위치한 경우는 상관이 없습니다.

그러나 실내에 위치한경우는 다르지요~

그래서 제조사에서 조치를 취한것이 있습니다.

배터리 보관함에 구멍이 뚫려있습니다.

주의사항!

절대 춥다고 그구멍을 막거나 하면 안됩닌다.

황산가스의 위험에 노출될수있습니다.

 

배터리의 온도입니다.

상온에서 최적의 성능이 나오지요

폴딩 트레일러는 그런점에서 조금 취약할수 있습니다.

 

참고로 무누수배터리는 위의 사항에 모두 해당사항 없음을 알려드립니다.

 

인버터의 이해

캠핑카에서 전기를 사용하는데 중요한 물건이지요

인버터가 있습니다.

12v 의 직류 전원을 220v 교류 전원으로 바꿔주는 도구입니다.

어떤 방식으로 변환되는지는 언급안하겠습니다.

인버터 선택시 중요한 것이 있습니다.

순간출력이 있고 출력이 있습니다.

많은 판매회사에서 순간 출력을 자기 출력인양 광고 하는 경우가 있습니다.

거기에 속지마시고 일반 출력을 보셔야합니다.

 

인버터중에 정형파 유사 정형파 이런말이 있는데..

간단히 정형파는 우리가 집에서 쓰는 220v 전원이라고 생각하면 됩니다.

그러나 유사 정형파는 최대한 정형파와 비슷하게 교류를 만드는것이죠

정형파 인버터는 아주 비싸고 유사정형파 인버터는 저가라서 거의 유사 정형파를 사용합니다.

 

인버터는 잘못하용하면 엄청난 전기를 소모할수있으므로 언제나 전원은 꺼놓고 220v 코드도 잘봅시다.

(저도 아이 티비 틀어주려는데 전기장판 전기 온수기 켜있는거 깜박해서 순식간에 아까운 전기 쭉쓴적이 있습니다,)

 

본인의 전기량과 배터리량으로 얼마나 사용할수있는지 계산법을 알려드리겠습니다.

 

공식은 다음과 같습니다.

100a12v 배터리로 낼수있는 에너지량은 1200와트입니다.

모든 가전기기에 보면 와트가 있습니다.100w 전기장판이면

단순하게 12시간을 사용할수있겠지요?

그러나 그건 정말 단순한것이구요

1200w 에서 *0.6(60프로)배터리의 사용량이 60% 안넘는것이 좋습니다. 그럼 720w 사용가능하고요

만약 인버터를 통해서 에너지를 뽑는다면 효율 이 90% 라고 생각하면 됩니다. 메이커가 나쁜 인버터는 효율이 더 떨어질수있습니다. (로얄 팅클 인버터 기준입니다.) 그럼 648w의 에너지를 쓸수있습니다.

그리고 전기 제품에 나와있는 에너지 표시량은 AW 시간당 소모량입니다.

그럼 100a 배터리로 전기장판을 사용하면 6시간 을 사용할수있겠네요

 

이제는 인버터 안거치고 12v 전용 제품을 사용할때에 전기 계산량은

12v 제품에는 소모전력 12v 10a 이런식으로 써있습니다.

100a  배터리라면 60% 사용가능하프로 60a를 사용할수있습니다.

그럼 10a 제품을 6시간 사용 할수있다는겁니다.

즉 간단하게 220v 10w당 12v 1a 와 비슷하다고 보시면 됩니다.

 

충전 시스템 

 배터리를 사용했으면 충전을 해야하지요

지금 많이 사용하는 충전은 220v 를이용해서 자동충전기

태양광 충전기

주행중 충전기 입니다.

자동충전기는 220v 를 꼽으면 시간당 30a 이하로 충전이 되는것입니다.

가장간단하지요 그냥 꼽으면 되니까요~

근데 자동충전기도 충전기 종류에따라서 좋은 전류를 넣어주느냐 나쁜 전류를 넣어주느냐에따라서 배터리사용 량이 달라지니까요

 

어떤분들은 충전기 두개를 달아서 급속으로 충전하면 더빨리 되지 않냐고 생각하시는 분이 계십니다.

자동충전기 시스템은 이렇습니다.

배터리의 전압을 보고 충전여부를 보는것이지요

11볼트인걸 감안해서 14~15v전압에  전류 얼만큼을 넣어준다 그러면서 배터리 전압이 13볼트가 되면 충전을 멈춥니다.그러나 두개가 물리면 서로의 전압을 보고 충전을 안할수도 아니면 이쪽 충전 저쪽 충전을 하는 경우도 생깁니다.

물론 병열 연결일경우 두개의 연결을 끊은후 각 각 배터리에 물려서 충전은 가능합니다.

 

태양관 충전입니다.

저도 이번에 작업을 해서 잘은 모르고

아는 부분만 설명을 하자면 거의 24시간이 충전이 들어가야합니다.

그래서 전압을 주의 해야합니다.

계속 충전이 들어가는데 14v 이상의 전압이 계속 주입이된다면 배터리에 스트레스가 가해지겠지요?

그래서 컨트롤러로 13~13.8v 사이로 서서히 충전을 하는겁니다.

그이상의 전기가 계속 들어간다면 컨트롤러 점검해보세요~

 

주행중 충전기 입니다.

자동차에서 생산되는 전기를 연결해서 충전시키는 방식입니다.

전기량은 많지 않다고합니다.

저도 전류계가 없어서 확인은 못하지만 약 13.5 v 로 충전을 합니다.

찔끔찔끔이지요

급할때 차량과 연결해서 사용하는용도라고 보시면 됩니다.

근데 rpm이 낮으면 충전량이 낮습니다. 그냥 비상용~^^

 

자동변환시스템

 이것에 대해 모르시는 분들을 위해 설명을 드리겠습니다.

캠핑장에서 전기를 사용중에 전기가 다운되었다 tv보면서 전기장판을 트는데 발전기로 틀다가 발전기를 끌때 

아시다싶이 전기 제품들은 정상적 종료를 안하고 갑작스레 꺼져버리면 제품에 무리가 갑니다.

그것을 방지하는것인데 220v 에서 인버터로 자동으로 변환해주는 시스템이예요

내부의 220v 제품의 사용을 안정적으로 사용할경우 사용하는 장치라고 보시면 됩니다.

대체 품목으로는 릴레이 기능으로도 할수있는데.

릴레이 사용할경우 0.0445초 정도 순간 끊어질수있습니다.

자동변환시스템의 경우 약 20~30만원정도 되는데 릴레이 같은경우는 5만원도 안들어갑니다.

출 처 : http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=iamcreep&logNo=70143120035

출처 : 3 6 5 캠 핑 카 정 보 방

글쓴이 : 캠카 촌장 원글보기

메모 :