차량용 무선충전기 사용기, 결국 DIY로....
페이지 정보
djjayp
본문
이 글을 쓰기로 한지도 벌써 1년 가까이 된거 같은데...
이전에 클리앙에 자작 충전기 글을 쓴다고 했더니 관심이 있으셨던 분들이 몇 분 계셨던거 같은데, 이제서야 다모앙에 글을 쓰네요. ㅎㅎ
개인적으로 나름 핸드폰 무선충전기에는 일가견이 있다고 생각 합니다.
LG G2에서부터 본격적으로 사용을 해서 현재까지 데이터 전송이 필요한 경우나 아주 빠른 충전이 필요한 경우가 아닌 경우 거의 대부분은 무선충전으로만 폰을 충전해 오고 있습니다.
무선충전의 단점은 크게 두가지 입니다.
너무 느리다, 그리고 발열이 심하다.
느린건 요즘은 고속 무선충전으로 많이 개선이 되었습니다.
기존의 5W 무선충전은 이젠 거의 없고 대부분 7.5W, 10W, 15W, 18W 까지 지원하구요.
다들 아시다시피 애플이 맥세이프를 들고 나오면서 최근 Qi2 까지 나왔죠.
발열문제는 약간 더 복잡합니다.
"무선"충전 이기 때문에 손실이 발생할 수 밖에 없고, 전기에서 손실이란 곧 열에너지로의 변환이기 때문에 발열은 어쩔 수 없는 현상인데요.
발열이 심해서 뜨거워지면 빠른 충전기에서도 느려지고 너무 뜨겁게 되면 결국 충전이 안되게 되는 현상도 발생합니다.
그리고 너무 뜨거우면 배터리 자체에도 데미지가 쌓여서 스웰링 현상이 올 수도 있고 배터리 수명에 악영향이 생깁니다. 이것 때문에 무선 충전 안쓰시는 분들도 많아요.
이 발열을 해결하기 위해서는 두가지의 방법이 있는데요.
코일위치를 가능한한 정확히 맞춰서 손실을 줄이는 방법과 쿨링을 통하여 열을 식히는 방법 입니다.
애플은 맥세이프 규격을 만들어서 자석으로 코일 위치를 정확히 맞추는 방법을 쓰고 있죠.
제가 애플 제품들을 사용을 안해봐서 정품 충전기의 발열이 어떤지는 잘 모르겠습니다만, 다이소나 알리에서 파는 1천원대 맥세이프 충전기를 사용해본 결과 아무리 코일 위치를 잘 맞춰도 발열이 많이 나더라구요.
충전 코일 위치도 맞춰야 하지만 충전기판 자체에서도 발열이 많이 나는데, 이런 싸구려 제품들은 기판이 코일과 같이 붙어있어서 기판에서 열이 발생하는 겁니다. 이래서 제대로 된 충전기를 쓰는게 좋습니다.
제가 제목에 차량용이라고 특정한 이유는 일반적으로 실내에서는 괜찮은 충전기라면 충전에 크게 지장이 없기 때문입니다.
그런데 차량에서는 이야기가 달라지죠.
일단 창문을 통해 직사광선이 들어오구요. 가만히 충전만 하는게 아니라 무선 안드로이드오토/카플레이를 돌리는 경우도 많습니다.
이러면 발열은 더욱 더 심해지고 유선으로도 충전이 잘 안되는 상황이 생기는데 무선 충전은 아주 가혹한 조건이죠.
그래서 제가 써본 여러 방식중에 송풍구에 거치해서 에어컨바람을 직접 쐬는게 가장 좋은 방법이었습니다.
사진은 제가 구입한 아마존의 제품소개 사진입니다.
처음엔 이 제품을 써봤는데요. 위쪽에 40mm팬이 달려있어서 바람을 폰 뒤쪽으로 불어주어 조금 더 낫다고 합니다. 컨셉은 좋은데 실제로는 좀 별로더라구요.
코일은 qi라고 써있는 부분에 있고, 그 주변으로 U 모양의 기판이 있고, qi로고 위쪽으로 팬이 장착되어 있는 구성인데요.
실제 발열부분은 코일부분과 기판부분인데 바람은 위에만 불어주니 효과적이지 않았습니다.
사진은 제가 구입한 아마존의 제품소개 사진입니다.
이 제품을 써봤는데, 송풍구 거치 형태로는 이게 가장 이상적이었습니다.
펠티어 제품으로, 자석을 이용해서 맥세이프 호환으로 만들어진 충전기 입니다.
일반적으로 폰 배터리의 온도가 40도 정도 되면 충전에 쓰로틀링이 걸리기 시작하는데, 이 충전기를 쓰면서 35도를 넘은적이 없었어요.
아이폰이 아니고 안드로이드 픽셀8에 케이스를 끼우고 메탈링을 붙여서 썼었는데 그정도 온도였습니다.
안드로이드 오토까지 돌리면서 써도 40도까지는 올라가지 않고, 충전도 되면서 안드로이드오토도 잘 돌아갔습니다.
단점은 맥세이프 자석용이라 안드로이드에서 쓰려면 링달린 케이스를 써야 한다는 점. (개인적으로 폰에 무게가 늘어나는걸 좋아하지 않아서 스크린 보호 필름도 안붙입니다.)
그리고 충전은 15W까지 되는데 펠티어와 쿨링팬을 돌려야 해서 30W급 충전기가 필요하다는 점.
그래도 가장 만족하고 썼던 충전기 입니다.
그러다가 차량을 기변하게 되었고, 새로운 차량은 송풍구에 뭘 거치하기가 애매한 디자인 이었구요.
그리고 새 차에는 송풍구에 뭘 주렁주렁 달기도 싫었구요.
마침 충전패드를 놓을만한 평평한 수납공간이 있어서 여기에 놓으면 되겠구나... 싶어서 패드형으로 구입했습니다.
사진은 제가 구입한 알리의 제품소개 사진입니다.
다른 충전패드들은 충전기판이 고무판 아래에 들어있어서 밑판에서 발열이 많이 납니다.
이 두 제품은 기판이 따로 빠져있어요. 윗 제품은 케이블 중간에 WIRELESS CHARGER라고 쓰인 부분이 기판이고, 아랫 제품은 USB C 단자부분이 좀 큰데 여기가 기판 부분입니다.
두 제품 다 충전을 해보면 기판부분이 뜨거워지는 걸 볼 수 있습니다. 그만큼 아래 판 부분에서 발열이 없다는 거죠.
이 제품을 써본 결과, 다른 작업(안드로이드오토 등) 없이 충전만 한다면 발열이 크지 않습니다.
폰이 뜨거울정도까지 되지 않고 그냥 따뜻한 정도? 약 40도정도에서 충전이 되었습니다.
그런데 무선 안드로이드오토를 돌린다면 이야기가 달라지죠.
무선 안드로이드 자체도 폰의 리소스를 많이 쓰는데 여기에 무선충전까지 하면 폰은 뜨거워지고 충전도 안되고....
아무리 찾아봐도 제 맘에 쏙 드는 제품은 없더라구요.
결국 자작 제품을 만들게 되었습니다.
미리 말씀드리자면 저는 손재주가 전혀 없는 사람입니다. 남들처럼 3D프린터라던지, 뭔가 뚝딱뚝딱 멋지게 만드는 금손이 아니라서 보기 안좋을 수도 있습니다...ㅜㅜ
평소 테슬라나 신형 산타페에 들어간 무선충전 2개가 너무 부러웠어서, 이런 형태로 만들어보기로 합니다.
테스트를 해보니 충전코일 부분에 아주 약하게 바람만 불어줘도 고여있는 열이 날아가서 크게 도움이 되었습니다.
팬 위에 무선충전 코일을 올리고, 그 위에 폰을 올려서 충전한다 라는 컨셉 입니다.
어떻게보면 가장 위에 팬달린 송풍구 거치형 충전기와 비슷한데, 코일부분을 쿨링한다 가 핵심입니다.
그리고 기판은 폰과 겹쳐지지 않게 하여 (위에 고무패드형 처럼) 발열을 최소화 해야 하구요.
DIY용 기판형으로 나오는 코일들은 전부 기판이 코일과 붙어있는 형태라, 저는 위에 고무패드형 충전기에서 적출 했습니다.
적출을 하면 이런 모양 입니다. 코일 아래 애자부분이 깨지긴 했는데 쓰는데는 지장 없습니다.
80밀리 팬 위에 올려 고정했습니다.
팬은 8010 팬으로, 두께가 10mm인 팬이구요. 12V팬이지만 USB로 5V만 줘서 속도를 최소한으로 낮추어 소음을 줄였습니다. 차량의 수납공간에 놓을거라 너무 두꺼우면 부피도 많이 차지하고 미관상 좋지 않아 가장 얇은 팬으로 했습니다.
팬의 위 아랫부분은 코일 적출 후 남은 고무판을 붙여서 크기를 맞췄습니다.
이건 팬 없는 버젼.
조수석 쪽은 안드로이드 오토도 돌릴 일이 없어서 그냥 고무판에 코일만 놓고 미끄럼 방지 패드로 덮었습니다.
아래부분은 남는 케이블 정리 용 및 좌/우 분리를 위해 PVC 네모 관을 붙여 넣었습니다.
오른쪽/왼쪽 합체!
왼쪽 부분의 팬 하단부에 나사는 폰을 올렸을때 운전석 바닥으로 떨어짐 방지용 입니다.
이렇게 보면 뭔가 엄청 지저분해 보이는데, 차에 들어가면 다 안쪽으로 감춰져서 그나마 좀 나을 수 있습니다.
차량에 넣은 모습.
최대한 얇게 하니 아래로 바람들어갈 공간이 부족해서 팬은 돌아가는데 바람이 안나오더라구요.
조금씩 바닥의 높이를 높여가며 테스트해보니 10mm두께의 팬 아래에 10mm가 더 들어가야 겨우 필요한만큼의 풍량이 나오더라구요. 그래서 총 두께는 20mm입니다.
제 차의 수납공간에 딱 들어가고, 쓰는데는 지장이 없습니다.
이렇게 몇 주를 사용했는데, 쓰는데는 지장없는데 좀 보기는 안좋더라구요. 가끔 옆에 모르는 사람이 타면
"이게 뭐에요?" 하면서 다들 한번씩 들어보고.. 선정리 다시 다 해야되고...ㅠㅠ
그래서 V2를 만들어보기로 했습니다.
기본 컨셉은 같고, 조금만 외관을 다듬었습니다.
ABS 플라스틱 판을 구입해서 크기에 맞게 자르고 팬을 양쪽으로 달았습니다.
팬 마운트 나사로 팬과 플라스틱판을 고정했구요.
기왕 하는거 조금 더 손을 봤습니다.
플라스틱판 바닥 부분으로 팬 부분을 뺀 곳은 빈 공간이라 남는 케이블은 다 여기에 구겨 넣었구요.
움직이지 않게 글루건으로 고정시켜서 덜렁거리는것 없이 한덩어리처럼 움직입니다.
반면 뭔가 잘못되었을때 유지보수는 좀 힘들수도 있겠지만... 그런 경우 다시 사 사서 새로 만들어야죠 ㅋ
전원은 세개가 들어갑니다. 왼쪽은 FAN, 가운데와 오른쪽은 충전 코일 입니다.
충전코일 중 한개가 차량자체의 USB PD와 호환이 안되서 고속충전이 안되서 어쩔수 없이 오른쪽으로 뺐습니다.
맨 왼쪽 USB C PD에 팬이 연결되어 있기 때문에 추후 PD Trigger 컨트롤러를 연결하면 5V, 9V, 12V를 가변으로 줄 수 있습니다.
가운데 윗부분의 스위치는 오른쪽 팬 스위치 입니다.
왼쪽은 운전자가 항상 쓰기 때문에 굳이 스위치가 필요없지만 오른쪽은 거의 안타거든요. 평소엔 꺼놨다가 쓸때만 켜는 기능입니다.
제일 왼쪽에 턱을 만들어 놓은 이유는 급정거 및 급회전을 할때 미끄럼방지 패드를 깔았지만 그래도 미끄러져서 핸드폰이 운전석 바닥으로 떨어지는 것을 방지하려고 만들었습니다. 기존엔 나사를 끼웠었는데 미관상 안좋았죠.
현재 팬이 5V로 작동하여 풍량이 아주 약한데, 아직까지는 이정도만으로도 발열해소는 충분하거든요.
안드로이드 오토 작동 + 충전속도 풀스피드로 해도 배터리 온도 최고 35도를 아직까진 넘진 않았습니다.
한 여름에 어떻게 되는지 보고, 이 풍량으로 부족하다면 팬컨트롤러도 설치할 예정입니다.
그런데 테스트를 해보니 흡기 부분이 바닥이라 너무 좁아서 전압을 올려도 소음만 커질뿐 풍량은 큰 차이가 없기도 하구요.
한동안은 그냥 이렇게 써봐야 겠습니다.
혹시나 더 나은 아이디어가 있으시면 알려주세요 ㅎㅎ
djjayp님의 댓글의 댓글
부품들 알리에서 배송시키고 기다리는게 너무 힘들었습니다..
Und3r9r0unD님의 댓글
Und3r9r0unD
노트북팬 (Laptop Fan) 으로 찾아보시면 옆면에서 흡입해서 올려주는게 있습니다. 그걸 이용하시면 조금 더 나을 것 같네요.
Ariel님의 댓글
이렇게 이렇게 되면 편하겠다....고 생각만하지
만들어볼생각은 못했는데 뚝딱뚝딱 만드시고 대단하십니다