천체사진을 찍기 위해서는 외부 환경에서 적도의, 열선, 카메라, 노트북 등 다양한 장비에 전원을 공급할 목적으로 파워뱅크가 필요하다.
또한 이것을 저렴한 가격에 구성하기 위해 차량용 납산 배터리를 사용한 파워뱅크 제작을 24년 12월쯤에 구상하였다.
개인적으로 필요한 요구조건은 아래의 장비를 최소 5시간 이상 사용이 필요하다.
적도의 : 12V 2Ah
열선1(측정값) : 12V 1.5Ah
열선2(측정값) : 5V 1.5Ah
휴대폰 PD 충전 : ~85Wh
냉각캠(향후 추가가능) : 12V 3Ah
인버터(계산에서 제외) : ~300Wh
총계 : 850W = 170Wh × 5 hour
위 조건을 만족 및 다회 충방전 사용을 하기 위해 Deep Cycle 12V 70Ah 배터리를 채택하였으며,
각 포트별 최대 10A 방전을 염두하였다.
파워뱅크 자작은 먼저 시도한 사람이 많은 내용이었기에, 정보를 참고하여 다음과 같은 설계를 구상하였다.
사용 목적에 따라 입출력 단자는 아래와 같이 구상하였다.
시거소켓 4EA : 적도의, 12V 열선, 냉각캠(향후 사용가능)
USB 소켓 2EA : 휴대폰 충전, 5V 열선
대전류 단자 : 인버터(향후 사용가능), 배터리 충전
초기에는 5.5파이 DC잭도 4EA 도입을 고려했으나 공간 및 부품구조 상 매입하기가 어려워 포기하였다.
개념도 구상 과정에서 과전류에 의한 부품 손상을 막기 위해, 사용할 전선 및 부품의 허용 전류 확인이 필요했다.
전선 규격표를 참고하여 AWG 및 SQ 규격 전선의 일반적인 허용 전류를 확인하였다.
각 파트 별 최대 전류량은 아래와 같이 가정하였고, 그에 따라 케이블 규격을 다음과 같이 지정하였다.
파워뱅크 전체 스위치 : ~100A
-> 4AWG 케이블
퓨즈박스, 대전류 단자 : 각 ~50A
-> 8AWG 케이블
시거소켓, USB 소켓 : 각 ~10A
-> 1.5SQ 케이블
또한 해당 시점에서 전류 분배를 위해 퓨즈박스를 적용하였으며, 각 단자별로 10A 퓨즈를 적용하기로 결정하였다.
위에서 구상한 개념도의 조건에 맞는 부품을 찾아 1월 초에 아래와 같이 구매하였다.
국내에서 구하기 어렵거나 크게 비용 절감이 가능한 부품들은 알리익스프레스에서 구매하고,
이외의 물품들은 제작에 필요한 공구를 포함하여 디바이스마트 및 쿠팡에서 위와 같이 구매를 진행하였다.
이후 파워뱅크 구성 및 운반을 위한 외부 하우징을 구상하였고,
최종적으로 2단 앵글 선반의 1단에 배터리 및 케이블 수납, 2단에 단자가 돌출된 상판을 올리는걸로 결정하였다.
앵글 선반의 크기는 30 × 20 × 35 로 정하였다.
트렁크에 편하게 수납하도록 최소화하되, delkor dc24 배터리 부피보다 크면서, 단자 하단부 및 케이블이 간섭되지 않도록 높이 확보를 하는 것을 목표로 하였다.
또한 20Kg대의 납산배터리가 들어간 앵글선반 운반을 용이하게 수행할 수 있게 외부에 손잡이를 부착을 구상하였다.
앵글선반의 홈과 맞아야했기에, 앵글선반 도착 후 치수 측정하고나서 손잡이를 주문했다.
앵글선반의 상판은 적산계, 대전류 스위치, 대전류 단자, 시거 소켓이 노출되어 고정할 필요가 있기에
위와 같이 캐드로 드로잉 후 MDF판과 플라스틱팤을 각각 레이저 커팅 공임을 맏겼다.
노출되는 부품은 아래와 같이 타공시켰다.
상판 볼팅 홈 : 7파이 슬롯(M6 나사 관통 필요)
시거 소켓 : 30파이 원형 홀
대전류 스위치 : 38파이 원형 홀
대전류 소켓 : 9파이 원형 홀(M8나사 관통 필요)
적산계 : 76.5 × 39.5 사각 홀
부품 도착 후 제작과정은 다음 글에 계속..
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