트라젠 TM29D를 구매하고 나서 전기자전거 영상을 보고나니
전기자전거가 만들고 싶어 졌습니다....
물론! 자전거에는 엄청나게 만족하고 있지만 기어 변속을 해도 제 다리로 오를수 없는
엄청나게 커다란 언덕덕분에 맨날 내려서 끌고 올라가다보니 전기자전거 영상을 접하자 마자
이거다 싶었습니다.
그래서 바로 계획부터 세우기 시작했습니다.
1. 전기자전거 키트는 뭘로 할 것 인가?
전기자전거의 키트는 크게 허브모터와 중앙구동방식 2개로 나뉩니다.
중앙구동방식은 모터를 페달근처에 달아 체인을 통해 바퀴에 동력을 전달합니다.
그래서 체인과 스프라켓의 소모가 있지만 강한토크(힘)으로 언덕을 잘 올라갑니다.
게다가 정비방식이 일반 자전거와 크게 다르지 않아 정비나 수리가 쉽습니다.
대표적으로 바팡 중앙구동모터(센터드라이브)가 있습니다.
하지만 가격이 비싸고 속도가 잘 나지 않는다는 단점이 있습니다.
허브모터방식은 휠에 모터가 달려서 휠자체로 동력을 사용합니다.
중앙구동에 비해 비교적 저렴하고 체인과 스프라켓의 소모가 일반자전거와 비슷합니다.
동력을 전달할때 스프라켓이나 체인을 이용하지 않기 때문입니다.
하지만 허브모터방식은 정비방식이 일반 자전거와는 달라 수리를 거부당하는 경우도 빈번합니다.
(특히 뒷바퀴)
그래서 저는 저렴한 허브모터 방식을 사용하기로 했습니다.
저는 언덕 극복이 가장 큰 목적이었지만 돈이 부족했거든요......
(허브모터라 하더라도 사람힘으로만 올라가는 것과는 큰 차이가 있습니다.)
2. 배터리는 무엇으로 고를 것 인가?
저는 전기자전거를 이동수단으로 타고다닐 생각입니다.
그래서 거리가 조금 있어도 이동할 수 있어야 하기 때문에 일단 가능한 한 에서 용량을 최대한
크게 잡았습니다.
배터리는 리튬이온배터리로 정했습니다.
리튬폴리머도 고민해보긴 했는데 일단은 용량문제가 있고 안정성문제도 있어서 이온으로 정했습니다.
인산철은 자전거에 사용하기에는 너무 무거우니까 패스했구요...
리튬이온배터리에 대해서 간략히 짚고 넘어가자면...
이 분야에서 흔히 이용되는 리튬이온 배터리는 18650과 21700으로 건전지같이 생긴 그거입니다.
이것을 직렬,병렬연결하여 원하는 용량과 전압을 만듭니다.
이때 이 배터리 하나하나를 하나의 셀 이라고 합니다.
전압은 하나에 3.6v이고 용량은 2600mah부터 5000mah등 다양합니다.
알리익스프레스나 해외사이트를 보다보면 전압이 좀 높은 제품은 리튬이온배터리팩이라고 말합니다.
그리고 앞에 10s3p나 13s4p이런식으로 붙어있습니다.
여기에서 10s과 13s이 직렬로 연결된 갯수이고 3p, 4p가 병렬로 연결된 갯수입니다.
그러니가 10s3p는 10개의 배터리를 직렬로 연결하고 그걸또 3개로 병렬연결했다는 뜻입니다.
그리고 이렇게 직렬,병렬연결하여 하나의 배터리로 만든것을 리튬이온배터리팩이라고 합니다.
(사실 그냥 리튬이온 배터리라 불러도 상관은 없습니다...)
그리고 리튬이온 배터리팩은 bms라 하는 보호회로가 들어가 있습니다.
bms는 리튬이온배터리의 과충전과 과방전을 방지해주어 폭발과 같은 사고를 방지하는 역할을 합니다.
또 하나의 역할은 배터리팩 내부의 셀의 밸런스를 맞추는 역할입니다.
배터리팩은 특성상 한 셀이 죽거나 전압이 낮으면 작동하지 않거나 효울이 굉장히 떨어지는데
bms는 충,방전시에 고르게 충,방전이 되게 만들어 그런 현상을 일부 막아줍니다.
이 내용들에 빗대서 생각해보면 가끔 알리익스프레스에 10s4p 80000mah(80ah)라 하고 막 그러는데
뻥용량이라는 것을 알 수 있습니다. 10s 이니 3.6 x 10해서 전압은 36v이지만 4p인데 80ah가 될려면
셀 하나의 용량이 20ah여야 합니다. 말도 안돼죠?
3. 충전기는 무엇으로 고를 것 인가?
충전기는 크게 급속충전기와 완속충전기로 분류할 수 있습니다.
급속충전기는 말그대로 빠른속도로 충전을 가능하게 해주지만 배터리의 수명을 보장하지 못합니다.
완속충전기는 천천히 충전하지만 배터리의 수명을 더 오래 쓸수 있게 해줍니다.
(급속충전기에 비해서 완속충전기의 경우 배터리팩의 셀의 밸런스를 잘 맞춰줍니다.)
장거리 운행을 하시면서 중간중간 충전을 해야하면 5A 이상의 급속충전기로
중간에 충전 할 필요없는 범위만 운행하신다면 3A이하의 완속충전기를 추천드립니다.
돈이 여유가 있으면 두개 다사면 좋겠지만
저는 배터리 용량을 크게 결정했기 때문에 완속충전기로 선택했습니다.
4. 운행방식은 어떻게 할 것인가?
물론 이부분은 주행하다보면 바뀔 가능성이 높기 때문에 지금 생각해도 의미가 없습니다만
그래도 배터리와 모터의 파워를 결정하는데 영향을 주기때문에 고려해볼만 합니다.
주로 스로틀을 사용하여 반쯤 오토바이처럼 운행할거라면 배터리의 방전률?같은것도 봐야합니다.
리튬이온배터리를 기준으로, 전기자전거에는 리튬이온 배터리팩을 사용합니다.
배터리팩의 내부에는 BMS라는 보호회로가 존재하는데 보호회로를 거쳐서 방전되고, 충전되고
하기 때문에 스로틀을 주로 사용한다면 권장되는 것보다 조금 더 높은 A로 출력을 낼 수 있는
BMS가 달린 배터리를 선택하는것이 좋습니다.
(만약 배터리의 출력이 딸린다면 사용중 배터리가 고장나거나, 불이나거나, 터질가능성이 있습니다.)
또한 PAS(페달 어시스턴스)를 사용해 주행하는것과 스로틀만 사용해 주행하는것에는
주행거리 차이가 꽤 있으므로 자신은 스로틀만 써서 오토바이처럼 운행할거다! 하면
배터리를 더 큰걸 구매하셔야 합니다. PAS만 사용하거나 PAS를 주로쓰신다면
작은용량(5~10ah대)를 구매하셔도 충분할겁니다.
총 정리로 저는
1. 허므모터방식. 2. 리튬이온배터리중 가능한한 큰 용량.
3. 2a의 완속충전기. 4. 스로틀과PAS반반으로 결정했습니다.
다른분들이 이 글을 참고하신다면 이대로 하기 보다는 자신 상황에 맞추어 결정하시길 바랍니다.
(물론 전기자전거 보조금 이야기도 있고 as도 있으니 완제품구매를 추천 합니다.)
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