pashiran's workspace

흰색 시트지가 어디갔나 한참 찾았더니 쓰레기통에 박혀있더군요 =_=;

검은색 시트지 떼어내고 난 대지와 착각해서 버린듯.. 구겨져서 조금 흔적이 남았습니다.

미려한 곡선~

엘레강스한 디자인~

제가 만들었지만 참 잘 만들었군요 후후후후후후후

밑바닥 고무발은 한번 붙여보긴 했는데 보기엔 좀 아니군요..

보이는 부분이 아니니 붙여둘까 떼버릴까... 하다가 그냥 붙여뒀습니다.

한가지 옥의티로 꼽자면 배터리를 꼽았을 때 충전상태 LED가  가려진다는 거 -_-

배터리 케이스까지 만들면 좀 더 많이 가려질듯 합니다.

EagleCAD 가 free버전이다 보니 PCB 크기제한이 있었던 이유도 있고...

좀 바깥쪽으로 뺄까 하다가 PCB 한번 에칭뜨고 납땜해봤더니 살인적인 작업량에 놀라서 그냥 마무리해버린 탓이 크지요.

퓨즈가 없어서 220V 커넥터 작업이 미뤄졌기에 내부에는 충전기를 넣지 않았습니다만

어쨋든 일단 완료. 라고 할 수 있겠네요.

흠집이 있을만한 부위에는 죄다 폴리퍼티를 발랐습니다.

포맥스 판 쪼가리에 순간접착제를 발라 사포를 붙여 샌딩스틱을 만듭니다.

초반에는 거칠게 막 갈아야 하므로 100번 사포를 사용했습니다.

사포질할때 물에 적셔서 하면 먼지도 날리지 않고 사포질도 엄청 잘됩니다.

1차 사포질이 끝났습니다.  잘 보면 살짝 패인 흠집들이 보이는군요.

2차로 퍼티를 바르고 다시 갈아주고 다시 체크합니다.

3차 작업까지 하니 대충 흠집이 사라졌습니다.

혹시나 모를 숨어있는 흠집을 찾기 위해 서페이서를 쫙 뿌렸더니... 역시나 또 흠집이 하나 나오더군요.

최종 마무리후 모습입니다.

예전 워터쿨러 모듈 만들때 도색처리를 했더니 너무 힘들었던 기억에 이번에는 시트지를 선택했습니다.

배터리를 꽂았다 뺐다 해야 하기 때문에 모형용 도색으로는 버티지 못할 거라는 생각도 들었고요.

곡면 부분은 드라이어로 가열하면서 꼭꼭 누르면 시트지가 늘어나면서 달라붙습니다.

늘어난 부분은 떨어질 가능성이 있기 때문에 안쪽까지 접어붙여 떨어지지 않도록 하고, 안쪽에서 순간접착제를 살짝 발라 완전 고정시켰습니다.

앞서 작업한 PCB 가 왠지 오차가 있어 프라판을 덧대 늘였습니다.

저 판을 흰색 시트지로 발라 안쪽에 고정할 생각이었습니다만....

분명 집에 갖고왔는데 대체 어디다 둔건지 보이지가 않는군요.

시간도 늦었고 하니 나중에 찾으면 붙여야겠네요.

여백이 좀 휑해 보이는데 뭔가 붙일까 싶기도 하고..

다소 그로테스크해 보이는 전체 회로. 어차피 보이지 않을 부분이지만 나름 색의 조화가... -_-;;

대충 만들어대던 옛날과는 달리 DIY 결과물에도 상당히 디자인을 중요하게 생각하는 편입니다.

기껏 만든 결과물이 기성품보다 못해 보일 때 고생한 보람이 한 90% 감소되는 느낌도 있고,

뿌듯하게 생각하며 타인에게 보여주었을 때 사실 열중 아홉은 손으로 만든 티가 팍팍 나는 물건에는 점수를 짜게 주시더군요.

(최악의 경우에는 이딴거 뭐하러 힘들게 만들어요? 라는 분도... -_-)

내용물이 아무리 훌륭해도 알아보는 사람은 한두명 뿐... 100% 를 만족(?)시키기 위해서는 역시 디자인이 좋아야 합니다.

뭐 그래도 수제작의 한계상 기하학적인 도형들을 집어넣기에는 무리고 일단 최대한 깔끔하게 보이기만 해도 성공이지요.

솔리드웍스로 그렸습니다.

중심부 충전기가 꽂힐 기판에는 아무래도 힘이 가해지게 마련이기에 별도의 '단단한' 판으로 고정시킵니다.

PCB용 동판도 아주 단단하지요. 구리 성분은 사실 별거 없고 베이스가 되는 에폭시 판이 FRP로 되어 있어서 상당히 튼튼합니다.

PDB 에칭 기법으로 1:1도면을 그대로 옮겼기 때문에 선따라 잘라내기만 하면 됩니다.

선따라 잘라내기만 하는 일이라도 전동공구가 없었으면 일주일쯤 걸렸겠지요.. 유리가루 날리며 벅벅 갈아내서 뚫었습니다.

재료는 포맥스입니다. 

http://cafe.naver.com/pashiran/685

http://cafe.naver.com/pashiran/686

에서도 주 재료로 쓰였죠.

기본치수는 자로 재서 칼로 자르지만 곡선은 잡기가 어려우므로 도면 1:1 출력해서 딱풀로 붙이고 잘라냅니다.

3mm 두께라 잘 휘어지지 않습니다.

칼금을 두껍게 여러번 내서 곡면따라 붙인 후 순접으로 고정합니다.

안쪽 구멍도 역시 도면프린트~

윗판 넓은 부위과 곡면 부위에 보강재를 대 주었습니다.

포맥스는 강도가 좀 약한 편이라 휘청휘청하지만 순간접착제에 대한 반응은 아주 좋아서 보강재를 약간만 대 주면 튼튼합니다.

곡면이 영 보기 흉하죠.

모형하는 분들은 잘 아실 포리퍼티.. 퍼티중 가장 살인적(?)인 냄새를 가지고 있습니다.

처음 만지시는 분들이 실내작업하실경우에는 아무리 성능좋은 집진설비 갖고 계셔도 좀 힘들겁니다. 

전 방독면이 있어서 포리퍼티 작업할때는 꼭 쓰고 합니다.

경화제랑 섞은 후 굳기 전에 샥샥 발라줍니다. 

여러 가지 재료와 점착성이 좋고, 절삭성이 좋아 가공도 쉽고, 입자가 작아 연마후 표면이 깔끔한 장점이 있습니다.

자동차 흠집낸거 보수할때도 포리퍼티를 씁니다.

사실 배터리 구매전 끝까지 많이 망설였습니다.

최종 후보는 만물상의 리튬폴리머 배터리와 cyclone 의 리튬인산철 배터리 였고 많은 고민이 있었습니다.

가격만 비슷하다면야 리튬인산철이 안정성, 고방전률, 긴 수명, 그리고 최고의 장점인 짧은 충전시간 까지 갖춘 최상의 배터리라 할 수 있겠습니다.

리튬 폴리머 배터리는 리튬인산철 배터리와 비교해 몇가지 단점이 있긴 하지만 단점을 낮은 가격으로 극복하는 -_-;; 상황이었는데

이 부분에서 며칠 고민을 했습니다만... 타당한 이유를 찾기보다는 왠지 이쪽이 더 마음에 들어서

리튬 폴리머 배터리를 구입해 버렸습니다.

만약 실패할 경우 책임은 제가 져야겠죠..

만물상표 배터리...

저거 빼다가 날카로운 모서리에 베었습니다. ㅜㅜ

배터리 커넥터는 전선도 가늘고 1.25mm 피치를 가진 커넥터인데 맞는 숫커넥터를 찾을수가 없어서 전부 교체해야 합니다.

커넥터 압착기가 없어서 죄다 펜치로 조이는 중입니다. 거기다 펜치로 조였을 경우 전선에서 잘 빠지기 때문에 죄다 납땜까지 작업했습니다.

오른쪽이 원래 배터리, 왼쪽이 작업후 배터리

누런 테이프는 캡톤 테이프라고 하는데 난연성과 절연성이 있어 전자제품에 잘 쓰이는 테이프입니다.

라이터로 살짝 지져도 괜찮을 정도입니다.(그래도 1초 이상 지지면 불붙습니다 ^^:)

간단해 보여도 일일이 납땜하다 보니 커넥터 하나당 4번 납땜에 길이맞춰 전선 절단하고 캡톤 테이프 벗겨내고 다시 재단해서 붙이고...

시간이 엄청 걸립니다.

양이 너무 많아서 일단 테스트할 정도만 작업했습니다.  사망해있는 배터리는 없는지 테스트중입니다.

무게를 측정해봤습니다. 83~84g 정도군요

18650 리튬이온 배터리의 무게를 재봤습니다. 2400mAh 에 43.1g 이니

4550mAh에 84g 인 리튬폴리머와 별 차이는 없습니다.

18650의 부피는 (9*9*3.14)*65= 16532.1 mm^3

리튬폴리머의 부피는 대략 35500 mm^3 이니 2배의 용량차이를 감안하면 오히려 리튬폴리머가 약간 더 크군요.

그래도 원형인 리튬이온에 비해 사각형의 리튬폴리머는 공간활용성이 좋은 장점이 있죠.

그간 막연히 리튬폴리머가 조금 더 가볍고 작은 줄 알았는데 오산이었습니다.

뭐 최신형 배터리는 어떤지 모르겠습니다만... 어쨋든 부피와 무게는 거의 비슷하다고 보면 될 것 같습니다.

배터리가 거의 방전상태이긴 하지만 일단 임시로 6셀을 직렬 연결하여 22.8V 만들고 모터에 연결해봤습니다.

이후에 상황이 좀 급해져 사진은 없습니다만

1.저속일때는 모터가 돌아갔는데 중속 이상에서 바로 멈추길래 테스터로 찍어보니 배터리 하나가 아웃.

2. 다른 배터리로 교체하고 같은 테스트시 역시 배터리 하나가 아웃.

분리후 체크해보니 배터리는 이상이 없는데 PCM 회로가 완전히 돌아가셨습니다.

회로가 너무 작아서 불안한 마음이 있었는데 허용 전류가 턱없이 작은 듯 합니다.

배터리 구입전에는 위와 같은 상황 발생시

배터리의 병렬 개수를 늘려 전류를 분산함으로서 해결이 가능하지 않을까 하는 생각을 했었지만,

2병렬시에도 같은 상황이 발생하면 3병렬, 4병렬로 늘리면서

배터리 커넥터 교환작업을 한 2박 3일쯤 해야 가능하겠다... 라는 생각에 그냥 무식돌진모드로 바꿨습니다.

결론은 PCM 모두 제거!

** 앞서도 언급한 듯 하지만, PCM은 배터리 보호회로로서 없어도 배터리 작동에 이상이 가는 것은 아닙니다.

다만 과충전, 과방전, 과전류/회로쇼트 시 전원을 cut 해주는 역할로 배터리 수명을 오래도록 지속시킬 수 있죠.

충전에 대해서는 충전기가 안정적이라는 보장 하에는 별로 걱정하지 않아도 되지만, 과방전시 배터리가 사망하실 수 있고,

과전류시 배터리 수명이 급격하게 줄어들거나 쇼트시 배터리의 화재위험이 있기 때문에 사용시 주의가 필요합니다.

역시 리튬인산철로 가야했을까 하는 생각이 조금 들지 않는 건 아니지만, 이미 외길로 들어섰기 때문에 그대로 가야합니다.  ^^a

일단 PCM을 전부 제거했습니다.

하얀 사각형은 온도스위치로 일정한 온도 이상이 되면 스위치가 off 되는 물건입니다.  저것까지 뗄 필요는 없어서 남겨두었습니다.

일단 만의 하나 급격한 온도상승 등의 위험이 있을까봐 잠시 베란다로 이동했습니다

전원 켜고 돌려본 결과....

이상 없습니다.

장기간 사용시 어떤 문제가 생길 지는 모르겠습니다만, 일단은 사용 가능하다고 할 수 있겠네요.

이제 전자 부분에서는 배터리팩 구성과 배터리 전압 체크 회로, 충전기 구성 등이 남았군요.

배터리 때문에 약간은 찝찝한 마음이 남았습니다만... 상황이 이렇게 된 이상 다른 부분에서 안정성을 보강해가면서 나가야 할 것 같습니다.

이전 포스트 http://blog.naver.com/pashiran/90047722344 에서 언급했듯이

키트에 들어있는 컨트롤러의 LED 표시는 최저 19V 에서 24V 이상 범위를 가지고 있는데,

배터리 팩을 자작할 계획이고 최저 컷오프 전압이 22~26V 전도가 될 예정이므로 키트의 배터리 잔량 표시계는 전혀 쓸데없게 됩니다.

길 한가운데서 배터리가 방전되어 모터+배터리까지 짊어지고 힘들게 자전거를 끌고 다니는 사태는 만들고 싶지 않기에

배터리의 잔량 표시를 어떻게 정확하게 할 수 있을까 고민했습니다.

판매하는 제품으로 메꿀 수 있지 않을까 했는데 산업용은 너무 크고 고가이고..

차량용은  대부분 12~24V 전용이고..  생각보다 크고..

자료검색중 LM3914 라는 칩으로 간단하게 LED 표시 배터리 잔량계를 만들 수 있다는 사실을 알았습니다.

http://www.uoguelph.ca/~antoon/circ/batmon12.htm

http://kin.naver.com/detail/detail.php?d1id=11&dir_id=110209&eid=8TWKTL89LNAfZToPDA9t15Ger+DFU2Uf&qb=bG0zOTE0&enc=euc-kr&order=2

오.....

뭔소린지 모르겠어... ㄱ-;;;

라고 하는데, 저 설명의 3배에 달하는 전압을 입력할 때에는?  저항도 대충 3배를 끼우면 될라나??

3번 핀에 전원이 입력되는데, datasheet에는 6.8~18V 라고 되어 있다. 입력 전압을 낮춰야 할 것 같은데, 7812 쓰면 되나..?

이거 아무래도 또 다른 분들의 도움을 얻어야 할 것 같다..

dealextreme의 세월아네월아 배송을 생각하고 있다가 EMS로 받으니 빠르군요.

그래도 10만원에 달하는 배송비를 주는것보단 dealextreme의 공짜배송이 더 나은 것 같습니다.

뭐 저런 무거운걸 공짜배송으로 보내는건 불가능 하겠지만요.

아직 배터리는 구매하지 않았기에 예전에 CNC용으로 구매해둔 SMPS를 사용해서 테스트합니다.

전체적으로 만듦새는 나쁘지 않습니다. 저 번쩍번쩍 빛나는 크랭크만 아니면 말이죠 -_-a

컨트롤러의 배터리 잔량 표시가 전압에 따라 달라지기 때문에 배터리 팩 자작시에는 참고해야 할 듯 합니다.

측정 결과

19V 이하에서는 RED LED가 깜박이며 회전하지 않고, ~19V 까지는 RED, 19~22V 는 ORANGE, 24~ 는 GREEN 이더군요.

TESTING~

그.러.나.

제가 필요한 것은 CCW(counter-clockwise : 시계반대방향) 회전 모터인데, 도착한 것은 CW(clockwise : 시계방향) 회전이로군요. 허허허

가장 기본적인 것도 생각 안하고 덜컥 주문했으니 참 이런 돌대가리 정신없는 경우가 있나요..

판매자에게 이메일을 보냈더니 다행히도 개조할수도 있고, 다시 보내면 개조해주겠다고 하는군요.

배송비 더 낼 생각은 없기에 감사메일 날리고 개조에 들어갑니다. 

개조는 판매자가 PDF 파일로 메뉴얼을 보내줘서 어렵지 않았습니다.

(혹시나 같은 모터를 쓰시는 분들을 위해 첨부파일로 올렸습니다)

감속기는 유성기어입니다. 가공상태는 괜찮은데 역시나 점도가 높은 구리스입니다.

어차피 정비야 직접 할 테니 나중에 구리스도 저점도로 바꿔주면 좋을 것 같네요.

인두기에 칼팁이나 송곳팁은 필수입니다. 저 틉으로 노란 전선을 지져서 뽑아내야 하니 핀셋도 있어야 하고요.

전 작업실에 핀셋 가지러가는게 귀찮아서 옆에 있는 족집게를 사용했습니다.

개조는 뭐 별거 없습니다. 기판에서 3군데 쇼트시키고 저항 3개 뜯어내고 끗.

다행히 문제는 없군요.

위 동영상과 비교해 보시면 회전 방향이 반대가 되었습니다. ^^

18650 충전기가 하나 있긴 하지만 핸드폰용 충전기로 18650을 충전하는 제품을 보니

 부품수도 적고 깔끔해서 한번 만들어 보고 싶다는 생각이 들었습니다.

참고로 판매하는 제품은 판매가 2천원...싸게 구하면 1500원...

자작하면 24핀 핸드폰 잭 1천원 + 배터리 홀더 1천원 + PCB(?원) + 저항(5원)

자작하는게 더 비쌉니다. ^^;

 그래도 만들고 싶은 마음은 어쩔수가 없어서... 제작에 들어갔습니다.

18650 용 전용 홀더는 구할 수가 없네요. 판매품도 CR-2 홀더를 잘라 사용하는 것 같은데 확실치는 않고..

대충 도면 보니 사용 가능할것 같아서 샀습니다.

eagleCAD로 라이브러리를 작성하기 위해서

수치를 계산중입니다.

백만명에 한명쯤 있을지도 모르는 저같은 자작파를 위해 라이브러리와 보드 파일을 첨부합니다만...

24핀 라이브러리는 수정하거나 에칭시 적당히 손봐야 합니다. 아래 보시면 이유가 나옵니다.

참고로 단면PCB 로 제작하기 위해서 24핀 잭 양쪽의 고정핀은 펜치로 휘어서 보드에 납땜했고 라이브러리도 그렇게 제작되어 있습니다.

라이브러리 만드는게 시간이 걸릴 뿐 회로나 보드는 초간단입니다.

EagleCAD로 보드를 제작해서 레이저 프린터로 포토용지에 인쇄합니다.

레이저 프린터 없으신 분들은 잉크젯으로 인쇄하고 문방구 달려가서 복사해 오는 방법도 있습니다.

레이저 프린터를 이용한 PCB 에칭 제작기법은

 http://www.suapapa.net/wordpress/?cat=3&language=ko&paged=6 의 diy-pcb 포스트를 참조해주세요.

혹여나 했지만 자작 PCB의 한계상 다소 흐트러져 핀이 들러붙네요. 

핀넓이가 0.18mm 고 핀간격이 0.50mm이니 0.32mm 간극이 있는데 에칭이 잘 안됐습니다.

어차피 필요한 핀은 몇개 안되기 때문에 칼로 그어서 정리해주고 납땜합니다.

반으로 가른 배터리 홀더는 볼트와 너트로 고정해주고 돌아가지 않게 순접으로 붙였습니다.

동판 산화현상을 방지하기 위해 투명 락카를 한번 뿌려주고 끝.

워낙 대충 만들어서... 좀 지저분합니다. 순접 백화현상도 꽤 있네요.

그냥 하는김에 4개 만들었는데 모두 충전은 잘 되는듯 합니다.

Link : USB 18650 충전기 만들기