주행 시간에 따른 자동차배터리 충전전력, 블랙박스 구동 시간에 대한 단상

차량의 메인 배터리를 이용하여 블랙박스를 운영하는 경우 항상 궁금한 것이 "지금 배터리의 정확한 용량" 과 "주행시간과 블랙박스 운영시간과의 상관관계" 입니다.

나름 많은 정보를 찾아봤지만 단순해보이는 배터리 용량(SOC)조차 정확하게 안다는 것이 쉽지 않음을 느낍니다.

근래에 OBD2 모듈을 만질 기회가 있어서 배터리와 관련된 내용을 정리해봅니다.

요즘 출시되는 대부분의 차량에는 연비향상을 위해 배터리 (-) 단자에 IBS 센서가 붙어있어서 배터리로 들어오고 나가는 전류량을 측정할 수 있습니다.

주행 중에 배터리로 들어오는 충전전류를 측정하여 배터리에 충적되는 전력 및 이를 기반으로 블박 가동 시간을 예측해봤습니다.

테스트 차량은 그랜드카니발 디젤, 90Ah 용량 배터리이며 평상시에 매일 100Km 이상 운행하였으며 테스트 직전에,

2시간 주행 후 주차녹화를 12시간동안 운용. 차단시간 설정에 의해 블박은 꺼진 상태에서 추가로 20시간 정도 주차 상태로 유지된 상태입니다.

전압 레벨을 측정했어야 했는데 깜빡하는 하는 바람에 .... 

IBS를 통해 알아낸 배터리 용량은 테스트 직전에 51%라고 나왔지만 이전부터 장시간 살펴본바로는 이 정보는 정확하게 맞지는 않는 것 같습니다.

지금까지 본 바로, 배터리 용량이 50~72% 정도에서 움직이긴 하는데 5시간 이상 운전하거나 외부에서 충전기를 사용하여 완충을 시킨 후 살펴봐도 이런 내용을 반영되지 않았습니다. 

얼마전에 배터리진단기로 측정한 배터리 건강상태는 91% 로 대체로 무난한 상태. 900CCA , 90Ah 용량의 배터리 입니다.

아래 몬스터게이지앱의 캡쳐 이미지도 좀 예전에 측정한 자료인데 수명(SOH)가 88%로 나오는데 배터리진단기와 차량 순정 IBS 계산하는 방식이 달라서인지 서로 차이는 있지만...얼추 비슷하게 나오고는 있습니다. 88%와 91%....

오후 5:20 ~ 7:49 까지 2시간30분 동안 주행하면서 충전되는 전류를 1분마다 로깅하여 그래프로 시각화 하였습니다.

시동 직후에는 충전전류가 24A 까지 올라갔다가 급격하게 줄어들기 시작합니다.

로깅시에는 소수점아래는 남기질 않아서...조금씩 튀는 부분도 보이네요~ (1A -> 0.9A 였을 텐데...그냥 0으로 표시 ㅠㅠ)

가로눈금이 한칸에 30분정도 입니다.

충전전류가 가파르게 감소하더니 60분 지나서는 완만해지고 약 90분 지난 후 부터는 거의 1A정도만 흐릅니다.

전력은 매 초마다 충전전류를 조회하여 전력을 계산하고 전력의 누적값을 로깅하였습니다.

100이라는 전류가 배터리로 흘러들어갔다 하더라도 화학반응에 의해 전력이 발생되는 구조기 때문에 충/방전 시 변환 손실이 발생됩니다. 용량이 작은 배터리라면 충방전 시 전력을 측정하여 값을 산출할 수 있지만 차량배터리는 용량이 커서 쉽지 않아 인터넷에서 습득한 정보를 활용하여 충반전 시 효율을 75%로 계산합니다.

4W 블랙박스를 하루를 운영하려면 4w * 24h = 96W 가 필요합니다.

해당 전력이 누적되는 시점을 체크해보았습니다.

17:20분에 주행을 시작해서 17:54분 시점에 97W 가량의 전력을 충전했으므로 대략적으로 34분을 주행하면 4W 블박을 24시간 운용할 수 있는 전력을 충전할 수 있습니다. 

일반적으로 출퇴근 하는 사용자의 경우 적어도 12시간 가량 블박을 동작 시킬 수 있어야 합니다.

경우에 따라서 조금 늦어질 수도 있으므로 +2시간정도 추가하여 14시간 까지 여유가 있으면 좋겠네요.

위 내용으로 4W 블박 12시간, 14시간, 24시간 동작에 필요한 주행시간을 정리하면,,,