듀얼트론 이글 배터리 자가교체기

듀얼트론 이글을 2021년 5월쯤 구매하여 잘 타고 있었는데, 2023년 6월쯤부터 배터리의 상태가 급격하게 나빠졌다는 느낌이 왔고, 8월쯤 되니 100% 충전을 하여도 2km 정도 주행을 하면 배터리컷이 발생하고는 하였다. 

동네에 전동킥보드를 전문적으로 수리하는 곳이 없고, 가져가도 며칠 입고해야 하는 불편함이 있기 때문에 직접 수리해 보기로 하였다. 

중국산 셀 이라, 수리하는 노력에 비해서 사용할 수 있는 기간이 길지 않을 것 같아 과감하게 분리하여 떼어내고 배터리팩을 교체하기로 했다.  

커넥터 부분이 열수축튜브로 싸여 있었는데, 절연을 강화하기 위해서 2중으로 되어 있다. 
 
 

기존 배터리팩은 중국산 셀 이라 내구성이 약한 듯 하여, 국산 셀로 제작한 것을 장착하려 하였으나 리튬배터리팩을 만드는 회사들이 대량주문만 받고, 주문제작은 받지 않고 있었다. 

여러 곳에 수소문한 결과 배터리 제작을 하시는 분을 찾을 수 있었고, 통화를 시도하였으나 워낙 바쁘신지 통화연결이 쉽지 않았다. 겨우 통화를 할 수 있었고, 제작이 가능하다는 답변을 받았다. 

배터리 제작자분이 커넥터 확인을 요청하셔서 커넥터 사진을 찍었다. 처음 보는 커넥터인데, 맞는 것을 찾기는 쉽지 않을 것 같다. 
 
 

기존에 달려있던 배터리팩 이다. 분해해서 멀쩡한 부분만 추출해다가 실험에 쓰거나 휴대용 조명등을 만들어보면 될 것 같다. 

배터리 제작자분이 작업이 많이 밀려있어서 그런지 거의 2달 만에 배터리를 받아보게 되었다. 
기존 것은 60V 18Ah 정도 인데, 주문제작한 것은 30Ah 라서 주행거리가 거의 2배로 될 것 같다. 

(기존에는 안전율을 고려하여 30km 정도 주행하였으나, 새 배터리로는 50km 넘게 주행할 수 있을 것 같다. 사실 30 km 는 한 시간 타고 놀더라도 달성하기 어려운 거리이기도 하다.)

----------------------------------------------- 약 2달 후 --------------------------------------------------

주문한 배터리가 도착하였다. 하지만 기존 배터리팩에 비해서 약간 큰 것을 알 수 있다.  가격은 87만원 이었다. 
전동킥보드 유지보수를 전문적으로 하시는 분에게 의뢰한 것이라서, 크기가 약간 커도 장착은 가능하리라 생각되었으나, 내부에 자작 회로들을 추가한 상태라 이 회로들을 전부 다 밖으로 빼내야 하는 상황이 되었다. 
 

먼저 기존의 배터리팩에서 단자를 추출하였다. 납땜 방식으로 커넥터에 부착하는 형식이었는데, 라이터로 가열하니 쉽게 떨어졌다. 다시 장착할 때에는 40W 납땜인두를 이용하여 커넥터를 연결한다. 이 때, 같은 극성끼리 먼저 작업을 하고, 절연처리를 해 준 다음 나머지 극성을 작업하는게 안전하다. 혹시 모를 단락사고를 예방하기 위해서이다. 
단락(쇼트)이 되면, 비싸게 주문한 배터리팩을 태워먹을 수 있게 된다. 
그리고 출력전압도 60V 가 넘는지라, 감전의 위험도 있다. 단자 작업시에는 반드시 한쪽 전극만 만져야 한다. 

납땜인두의 출력이 낮은 경우, 라이터 등을 활용하여 단자를 예열하면 작업이 수월해진다.
 

납땜을 하여 전선을 커넥터에 조립한 후에는 열수축튜브로 감싸준다. 10여년 전에 청계천에서 구매했던 열수축튜브 모듬에 맞는 사이즈가 있어서 해당 열수축튜브를 이용하였다. 한 봉지에 3,000원 이었는데, 구매할 시절에는 학생신분이어서 비싸게 느껴졌으나, 지금은 가격에 비해 푸짐한 양 이라 생각된다. 아마 지금 구매하려면 6,000~7,000 원 정도는 줘야 할 것 같다. 

(+) 극은 적색, (-) 극은 흑색을 이용하였다. 혹시 모를 실수 예방을 위하여 색 구분을 해 놓으면 좋다. 

DC 회로는 극성을 바꿔서 연결하면 기구 자체가 망가지는 경우도 있으므로 전원 연결시에는 여러번 확인해야 한다. 
잘못하여 킥보드 컨트롤러가 망가지면 힘들게 배터리를 구매한 노력이 허사가 될 수 있다. 

 

배터리를 킥보드에 장착하기 전에 혹시 모를 단락사고 예방을 위하여 전극 부분은 수축튜브로 감싸주었다. 배터리 자리에 넣다가 단자가 단락(합선)될 수 있다. 

추후 단자 연결시 절연보강용으로 활용할 예정이다. 
 

배터리를 킥보드에 장착하였다. 자작 회로를 모두 빼냈으나 공간이 매우 협소하다. 
 

신호선은 피복에 힘을 받지 않도록 잘 정리해서 넣어주었다. 
내부 전선이 찍히거나 피복에 손상이 가면, 킥보드가 고장나거나 화재가 발생할 수 있다. 
 

방전용 단자 2쌍을 연결하였다. 오랜만에 전원을 가하니 내부에 있는 커패시터가 갑자기 충전되는 모양인지 지직 하면서 스파크가 튀었다. 스파크가 한 번 튄 이후에는 내부 커패시터가 충전되었으므로 단자를 떼었다 붙여도 더 이상 불꽃은 튀지 않았다. 
 

이제 충전단자를 연결할 차례이다. 충전단자는 너무 짧게 잘라버려서 작업성이 좋지 않다. 
납땜방식으로 새 배터리와 충전단자를 연결하였다. 
 

듀얼트론 이글은 라이트 부분이 부실한데, 직접 라이트를 설치하는 등의 튜닝을 해야 한다. 

킥보드용 라이트를 부착하였는데, 12V~80V 를 가할 수 있는 라이트였지만, 전력손실을 줄이고 킥보드 내부 DC-DC 컨버터의 과부하를 줄이기 위하여 라이트에는 60V 정도의 전압이 직접 가해지도록 회로를 꾸몄다. 

그리고 이 라이트를 원래 라이트와 연동하기 위해서 12V 릴레이를 사용하였다. 12V 계통의 야간 라이트가 켜지면 이 릴레이가 활성화된다. 
이 릴레이의 접점은 DC-DC 컨버터의 1차측(60V)에 연결된 라이트를 제어한다. 
킥보드 내부 회로 중에 12V 를 사용하는 부분이 있는 모양인지, 12V 상시전원이 어디론가 연결되어 있었다. 
 

이제 문제가 발생하여 다시 뜯을 일이 없도록 테이프로 절연을 보강하여 플라스틱의 빈 공간에 위치시킨다. 
이 킥보드는 지문인식장치를 달았는데, 지문인식에 성공하면 약 0.5초간 삐 소리가 나도록 하는 회로를 추가하였다.

555 타이머를 이용하여 전원이 가해지면 1번만 소리가 나도록 꾸며 보았다. 내부 12V 계통은 지문인식에 성공했을 시 활성화된다. 
 
 

신호선을 아래쪽으로 구겨넣고, 전원선도 합선되지 않도록 잘 위치시켜준다. 
처음에는 조금 큰 것 같았는데, 장착은 가능한 사이즈였다. 
 
 

이제 킥보드를 조립할 상태이다. 상판이 살짝 휘었으므로 가운데 부분을 먼저 잠궈야 들뜨거나 하지 않는다. 
 

모든 나사를 조립하였다. 중간 중간 작업이 순조롭게 되지 않는 부분이 많아서 작업시간은 약 2시간이 소요되었다. 
 
 

라이트 부분을 켜 보니 정상이고, 약 5km 정도 시운전을 해 보니 잘 되는 것을 볼 수 있었다. 

충전기를 연결하니 아침까지 충전이 진행되었다. (약 8시간)

 전문업자에 비해서는 작업 품질이 좋지 않을 수 있지만, 직접 정비를 완료하니 성취감을 느낄 수 있었다. 

요즘은 국내에서 킥보드 관련 제한이 많이 생겼는지 부품구하기도 힘들고, 유지보수가 어려워졌음이 느껴진다. 
이제 나갔다오면 꼭 충전을 하여 배터리셀이 망가지지 않도록 잘 관리해야겠다.