18650 리튬이온전지용 캐논카메라(6D와 G1X mark2) 외부전원장치/20160225

18650 리튬이온전지용 캐논카메라(6D와 G1X mark2) 외부전원장치/20160225

 

  전용전지를 사용하는 디지털카메라는 별사진 등 외부에서 장시간 촬영할 때에는 전용전지의 충전이 여의치 않아서 신경이 쓰인다. 그동안 12V 납축전지의 전압을 강압시키는 회로나 강압모듈로 만든 외부전원장치를 사용하였다. 그러나 납축전지는 무거워서 여행 중 움직이며 촬영 할 때에는 납축전지를 넣은 가방을 따로 메고 다녀야하는 번거로움이 있었다. 여객기를 탑승 할 때에도 납축전지를 소지할 수 없으므로 언젠가는 리튬이온전지를 이용한 외부전원장치를 만들어야겠다는 생각은 늘 하고 있었다. 물론 이런 용도로 만든 제품도 있고 카메라 마다 전용전지를 여러 개 구입하면 전원문제가 간단히 해결되기는 하지만 이런저런 궁리도 해보고 만드는 재미는 맛 볼 수 없다.

 

  납축전지를 사용하던 초기부터 이 분야의 전문가인 친구는 리튬이온전지를 권했다. 그러나 당시에는 리튬이온전지에 대한 지식도 없고 다루기 까다롭고 잘못하면 폭발하지 않을까 하는 선입견 때문에 엄두를 내지 못하였다.  세월이 흘러 리튬이온전지를 사용할 기회도 많아지고 인터넷 상에서 관련 제품을 접하기 쉬워지며 리튬이온전지를 이용한 외부전원장치는 구체화 되었다. 궁금한 것은 언제나 친구가 자문을 해 주어서 수월하게 진행 할 수 있었다. 

 

  가장 먼저 생각해 낸 방법은 스마트폰 보조배터리를 이용하는 것이었다. 그러나 출력 5V 2A인 보조배터리를 포함하여 세 개의 스마트폰 보조배터리 모두가 전압을 3.7V로 강압(G1X mark2)하거나 7.4V로 승압(6D)을 해도 카메라 스위치를 켜면 전원이 차단되거나 전지를 충전하라는 매세지가 뜬다. 전지를 충전하라는 매세지가 떠 있는 상태에서는 사진 촬영은 되지 않지만 메모리카드에 저장된 사진은 볼 수는 있다. 전압을 더 올려 보기도하고 용량이 큰 전해콘덴서를 병렬로 연결해 보기도 했지만 해결하지 못하였다. 

 

충전기 겸용 보조배터리팩(FairMan) : 입력 5V 마이크로USB 5핀/출력 4.2V 1A 및 5V 0.8A USB/보호회로 내장 된 18650 리튬이온전지 두 개 동시 충전 가능

 

  두 번째 방법은 충전기 겸용 보조배터리팩(FairMan)으로 출력이 5V와 3.7V 겸용 제품과 보호회로가 내장된 18650 리튬이온전지 2개를 구입하였다. 보호회로가 내장된 18650 리튬이온전지 2 개를 끼운 충전기 겸용 보조배터리팩(FairMan)을 G1X mark2 전원으로 사용이 가능하면 7.4V 홀더를 추가로 구매해서 6D 전원으로 사용 할 수 있지 않을까 생각했다. 마이크로USB로 충전이 가능하니 스마트폰을 충전할 수 있는 곳이면 어디서나 충전이 가능하고 3.7V 출력이 되니 별도로 3.7V 홀더가 없어도 G1X mark2 전원으로 직접 사용할 수 있지 않을까 해서 선택하였다. 그러나 카메라 스위치를 켜면 충전하라는 매세지가 뜬다. 보호회로가 내장된 18650 리튬이온전지를 두 개 직렬로 6D에 연결해서 카메라 스위치를 켜니 전원이 차단되어 이 방법도 포기하였다.

  

 

18650 PCM홀더 : 출력 7.4V 5A/2S1P/18650 비보호 리튬이온전지 2구용/CPM보호회로

 

  다음 방법으로는 비보호 18650 리튬이온전지 두개와 보호회로가 내장된 7.4V 홀더를 구입하였다. 리튬이온전지는 정해진 기준은 없지만 전동공구나 탈 것 등에 사용하는 순간출력이 큰 고방전용과 스마트폰 충전이나 LED 램프용으로 쓰는 일반제품과 그 중간쯤 되는 중방전용이 있다. 리튬이온전지를 생산하는 회사 마다 전지의 시방을 표시하는 방법도 다르고 인터넷 상에서는 최신 자료까지는 업데이트되지 않았다. 혹시나 하는 생각에 비보호 리튬이온전지는 Max Cont Discharge값(인터넷 자료에는 30A~3.63A용 제품이 있으나 A값이 큰 고방전용은 대부분 품절 상태 )이 약간 높은 6.4A인 리튬이온전지를 구입하였다.

 

  18650 비보호 리튬이온전지용 홀더는 별도로 구입해서 리튬이온전지를 직렬로 연결할 때 필요한 BMS회로를 연결하려고 하였으나 전지 두 개를 직렬로 연결하는(2S1P) 모듈은 구입 할 수 없어서 포기하였다. 이미 출력전류가 2A인 충전기 겸용 보조배터리팩(FairMan)로 작동이 되지 않았으니 출력전류가 더 큰 PCM보호모듈을 사서 붙일까 했으나 출력전류가 5A인 18650 PCM 보호회로가 내장된 7.4V용 2S1P 홀더가 있기에 이를 구입하였다.

 

  비보호전지는 양극(+)이 돌출되어 있지 않아서 충전기 겸용 보조배터리팩(FairMan)의 양극에 조그만 나사못을 연결하여 비보호 배터리가 충전되도록 개조하였다.  충전기 겸용 보조배터리팩(FairMan)의 사용설명서에는 보호회로가 내장된 리튬이온 배터리만 충전하라고 되어 있지만 인터넷을 검색해 보니 비보호 배터리를 충전해도 괜찮겠다는 생각이 들었다. 조심스럽게 충전이 다 될 때까지 네 시간 이상 배터리와 충전기를 살펴보았으나 이상고온 현상은 없었다. 

 

 

[참고]

• PCM(Protection Circuit Module) : 리튬이온전지의 과전압 충전+과전류 충전+저전압 방전+과전류 방전을 차단하는 보호회로.

• BMS(Battery Management System) :  리튬이온전지의 과전압 충전+과전류 충전+저전압 방전+과전류 방전을 차단하는 보호회로와 직렬연결 시 전지 간 전압 차이를 조절하는 기능.
• 18650 비보호 리튬이온전지 : Φ18 X 65mm/보호회로(PCM) 없음/보호회로 내장형보다 약간 작고 전지 표면에 리튬이온전지 생산업체가 표시되어 있음/양극(+)이 돌출되어 있지 않아서 보호회로 내장형 충전기에 끼울 때 원통형 자석(Φ6 X 2mm정도)을 끼우는 등의 별도 조치가 필요함. 
• 18650 보호회로 내장형 리튬이온전지 : Φ18.5~19 X70mm정도/ 보호회로(PCM) 내장/ 비보호전지보다 약간 크고 비보호전지를 2차 가공한 제품으로 표면에 리튬이온전지 생산업체가 아닌 보호회로를 연결한 제품명이 표시되어 있음. 보통 과전류는 2A 정도에서 차단되는 듯함.

 

 

 

  비보호 배터리를 충전하여 18650 PCM홀더(7.4V 2S1P)에 끼워서 6D 카메라에 연결 했더니 정상적으로 작동된다. 또한 400D 카메라도 정상적으로 작동된다.  

 

 

18650 PCM홀더 : 출력 3.7V 5A/1S2P/18650 비보호 리튬이온전지 2구용/CPM보호회로

 

  비보호 배터리용 18650 PCM홀더(3.7V 1S2P)를 추가로 구입했다. 홀더를 통하지 않고  커플러에 비보호 전지를 직접 연결하여 G1X mark2를 켰을 때에는 정상적으로 작동 되었으나, 구입한 홀더에 커넥터를 통하여 연결하니 충전하라는 매세지가 뜬다. 전에 친구가 저렴한 커넥터와 전선의 저항값을 무시할 수 없다고 귀 뜸해 준 것이 생각나서 저항값을 재보았더니 수 Ω이나 된다. 콘커터 한 개를 제거하고 전선도 더 굵은 것으로 바구니 저항값이 1 Ω 미만으로 줄어들고 정상적으로 작동된다.

 

  마지막으로 비보호 리튬이온전지보다 두 배의 값으로 구입한 보호회로가 내장된 리튬이온전지에서 보호회로를 제거하였다. 물론 보호회로를 제거한 리튬이온전지도 6D 카메라에서도 정상적으로 작동되고 G1X mark2 카메라에서도 정상적으로 작동된다. 그러니 최소한 내 카메라에서는 고방전용이나 중방전용의 리튬이온전지는 필요하지 않고 Max Cont Discharge값이 5A 정도면 가능하지 않을까 생각된다.

 

  18650 PCM홀더는 1S2P(3.7V)용이나 2S1P(7.4V)용이 동일한 모양으로 되어 있는데 전지를 제거 할 때 원활하지 않고 전지의 열수축튜브에 자국이 남는다. 좀 께름칙하지만 조심하며 당분간은 이대로 사용할 생각이다.  

 

 

 

  비보호 배터리용 18650 PCM홀더(3.7V 1S2P)를 연결한 G1X mark2 카메라로 장시간 촬영 테스트를 해 보았다. 확실치는 않지만 전용 배터리를 사용 할 때 보다는 비보호 배터리를 사용 할 때가 전지의 용량에 비하여 빨리 전원이 차단되는 듯하다. 이는 홀더와 카메라 사이가 길어서 전선과 커넥터의 저항값이 큰 것이 원인이 아닐까 한다. 6D나 400D나 G1X mark2 카메라에서 좀 더 테스트해야 할 듯하다.

 

 

 

[관련내용]

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