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전기차 고를 때 벤더는 알려주지 않는 주의점. 배터리(리튬이온) 에 대한 깊이 있는 고찰

이번에 배터리 제조 클라우드 펀딩을 하면서 많은 것을 배웠다.  개발자 아니냐구요? 전 제어계측을 전공했구요, 전기전자도 전공 필수 입니다. 대학가면 다들 술마시고 공부 안하잖아요.. 안그렇다구요? 그렇죠.. 할 사람은 다 합니다.  저의 학과에서는 이 비싼 실험장치들을 아무도 안쓰고 시험만을 위한 공부를 하고 있어서,  언제나 제 차지였지요.. 19200V에서 삼상 38400V 지하철 전력 변환장치로 실험을 하고,  공장용 로봇팔 제어 프로그램도 혼자서 장난치면서 팔만 춤추게 만들고, 캐패시터를 폭주시켜 폭발도 시키는 등의 재미난(응?) 실험도 많이 해서 특히나 전기쪽은 자신이 있는 편입니다. 게다가 미래에는 배터리가 모든 디바이스에 필수로 들어갈 테고, 전자를 저장하는 기술은 익혀두면 손해가 없기 때문에 심심풀이로 전기 자전거를 사서 개조도 하고 태양광 패널과 대용량 배터리를 병렬로 연결시키다 보니 장사도 되겠다 싶어서 이딴 짓도 하는 거지요.. 크라우드 펀딩을 시작하자 한국에서 시작했다면 물어보지 않았을 많은 질문들이 쏟아졌고, 이로 인해 많은 공부가 되어서 정리를 해 봅니다. 리튬이온 배터리는 모양을 기준으로 18650이나 21700… 등등의 원통형이 모델별로 다른 사이즈가 있고,  형태가 유연하여 휴대폰 배터리 등으로 사용 되는 리튬 폴리머 배터리 형태로 나뉜다.  여기 까지는 아는 사람들이 많을 것이다.  하지만 리튬이온 배터리 내용물이 한 종류가 아니라는 사실은 아는 사람이 생각보다 적은 거 같습니다. (물론 관심도에 따라 아시는 분들도 많을겁니다) 나 역시 주변 한국 친구들에게 물어봤을 때는 다 같은거 아냐?  라던가 요즘 캠핑용 대용량 배터리로는 인산철이 좋다던데? 라는 정도였다.  때문에 앞으로 제조/판매 뿐만 아니라 소비자로서 구입할 때도 참고가 되었으면 한다.  리튬이온 배터리는 종류가 리튬코발트(LiCoO2),  리튬망간(LiMn2O2),  인산철(LiFePO4),  NMC계열(LiNiMnCoO2, 니켈/망간/코발트를 적절하게 섞음), 

태양광 패널의 필수품 solar power regulator - PWM vs MPPT - Power logistics를 만든다!

전기차를 전기 생산이 어려운 곳에 여러 대를 가져가서 연결하여 발전기 대신 사용하는 기술이 나왔다.  일본의 전기/하이브리드 자동차는 전체 자동차 시장의 이미 87%를 넘어서고 있다.  전기 자전거는 이제 일반화 되어 일반 자전거와 큰 가격차이가 안나고 있다.  배터리 기술이 발전하면서 전기에 대한 활용도가 점점 높아지고 있는 와중에 캠핑, 여행 등에서 필요한 전력 공급을 살펴보는 도중 태양광 패널에 관심을 가지기 시작했다.  참고로 태양열 발전은 보일러가 있고, 태양광선을 보일러에 집중시켜 보일러를 덥혀서 증기 기관을 돌리는 방식이고, 태양광 발전은 전극소자에 태양광을 집중시켜 발생한 전하의 흐름을 캐치하여 충전하는 방식이다.  즉, 사람들이 태양열.. 이라고 하는 것의 대부분은 태양광 발전을 뜻한다.  태양광 발전을 효율적으로 축전 시키는 컨트롤러가 필요한데 이 컨트롤러(Solar power regulator)는 MPPT방식과 PWM방식이 현재 가장 널리 쓰이고 있다.  그럼 태양광 패널을 직접 배터리에 붙이면 안되냐고? 배터리에 역류 방지 및 과충전 방지 회로(BMS, Battery Management System)가 있으면 문제는 없다. 만약 없는데 직접 연결한다면 리튬이온 배터리의 위험성을 몸소 체험할 수 있다.  충전 컨트롤러 방식을 소개하는 글은 아주 많은데,  초보자도 알기 쉽게 소개하는 글은 하나도 보이지 않고, 그냥 이게 좋다 라던가, 어려운 회로도만 어디서 퍼와서는 내용은 아무것도 없는 글이 많다.  초보자도 알기 쉽게 설명을 하자면 PWM(Pulse Width Modulation)은 충전가능한 전압으로 낮추면서도 전류는 그대로 유지하는 불필요한 전압을 버리는 방식이다. 굳이 단어의 의미를 이용해서 이해하려 하지 말자.. MPPT(Maximum Power Point Tracking)은 DC-DC 인버터가 내장되어 있어 전압을 떨구면 자동으로 전류가 강해지는 변압코일의 특성을 살린 부품이 추가로 들어 있어 가격이 비싼대신에 전압이 떨어져도 전