무선 전동공구 배터리 충전기에 스위치를 달아보자

 1. Bosch

 10년전만 해도 나하고 인연이 없을 것만 같은 브랜드였다. 지인의 추천으로 관심가지게 된 브랜드였고 어느날 문득 아마존에서 아래의 물건을 찾게 되면서 인연이 되었다. (똑같은 물건은 아니지만 아래의 컨셉이다.)

[ 무선 콤보 키트 ]

가격이 얼마나 파격적인지 드릴 + 임팩 + 충전기 + 배터리2 + 케이스 + 배송비를 포함한 가격이 $98이었다. 그때 당시의 환율로 12만원.

2. BC330

 미국에서 직접 주문한 물건은 참 좋았다. 다 마음에 들었다. 3류 4류의 무선 전동 드라이버를 사용하다가 Bosch 의 물건을 사용해보니 정말 좋았다. 다만 충전기가 110V 였다는 것이 함정.

[ 110V BC330 ]

그래서 바로 국내 쇼핑몰에서 변압기(일명 도란스..)를 구매하였다. 

[ 둘은 언제나 세트 ]

위의 사진은 구매 당시는 아니고 이 글을 적기 위해서 사용한 것이다.  전압 강하시에도 열이 발생하기 때문에 장치 위에 붙어 있었던 스티커가 너덜 너덜 해서 떼었더니 지저분한 상태이다. 초기에 변압기 + 충전기 세트로 사용하다 보니 공간을 너무 많이 차지하는 부분도 있고, 비효율적이라는 생각이 너무 많이 들어서 충전기 자체를 220V 용으로 변환해 볼까 했었다. 이리 저리 뜯어도 보고, 인터넷에서 검색도 해보고, 220V 제품과 110V 제품의 PCB를 비교해 보기도 해보았다.  인터넷 검색을 통하여 개조에 관련된 정보가 너무 없었기 때문에 개조는 포기하고 220V 정품을 검색해보다가 가격에 실망하고, 알리산 짝퉁을 검색하면서 고민했다. 하지만 배터리는 짝퉁을 사용하더라도 충전기는 만큼은 제대로 사용해야 한다는 생각이 들어서  새제품의 구매를 포기하였다.  그리고 약 5년 동안 변압기를 사용하였다. 

3. GAL 12V-40

 최근에 중고 거래인 '당근'을 접하게 되면서 'bosch' 라는 단어를 알람 설정해 놓았는데, 이 물건이 싼 가격에 떳다. 

[ GAL 12V-40 ]

사실 알람이 뜨기 전에는 존재조차 모르던 물건이었다. 인터넷 검색을 통하여 가격과 용도 성능을 확인하고 중고 거래를 하였다. 

기존에 사용하던 BC330과 GAL-40의 차이는 충전 속도나 전기 효율 정도로 볼 수 있겠으나 나에게는 변압기를 사용하지 않을 수 있다는 것이 너무나도 행복했다.

[ GAL 12V-40은 최대 4A로 충전 가능 ]

[ BC330은 최대 1.5A로 충전 가능 ]

[2023-01-06 추가]

18650 배터리는 충전시 부하를 마냥 올릴 수 있는 것은 아니다.  제조사는 배터리 1셀 기준으로 2A이하로 충전하는 것을 권장하고 있다. (고방전의 경우 최대 4A 정도로 충전한계가 있다) 즉 4A 정도로 충전을 한다는 것은 3S 1P 구조가 아니라 3S 2P 구조용이라는 말이다. 여기서 3S 2P는 3개 파트를 직렬로 연결하여 12V를 출력하는 것인데 각 파트는 2셀이 병렬로 연결된 구조를 말한다. 

[ 배터리 연결 구분 ]

[ Bosch 의 3S 2P 배터리 ]

GAL 12V-40의 성능을 제대로 쓰려면 위에 이미지에 있는 배터리 정도는 되어야한다. 물론 내 입장에서는 12V 무선 공구를 쓰는데 크게 무거울 필요가 없다고 생각하여 3S 1P 모델만 사용한다. 장시간 사용할 일도 없고, 필요시 언제든지 충전이 가능하기 때문이다. 

4. LED

 기존에 사용하던 BC330 모델도 콘센트를 꼽고 있으면 앞쪽의 초록 LED가 켜진 상태 였다. 물론 충전중엔 깜빡거리고, 충전이 다 되면 그냥 켜진 상태로 있었다. 그런데 그 앞단에 변압기가 연결되어 있으며, 변압기를 켜놓은 상태이면 변압기 또한 스위치 내부에 불이 켜져 있는 관계로 사용하지 않을 때는 변압기를 꺼 버렸다.  그런데 GAL-40 으로 바꾸고 나니 다시금 초록 LED가 문제가 되었다. 충전 상황을 확인하기 위해서는 초록 LED를 확인(충전율이 낮은 상태에서는 빨리 깜빡이고 어느정도 수준이면 느리게 깜빡거리며 완충시에는 켜진상태)해야 하기 때문에 LED를 떼어 내거나 테이프로 가려놓을수 없는 상황인데, 충전하지 않을때 항상 켜저 있는 것이 문제가 되었다. 나의 작업량은 워낙 적어서 2주에 배터리 1개 정도의 용량을 사용할까 말까 하고, 충전에 그리 오래 걸리지 않다보니 거의 충전기는 거의 사용하지 않는 형태이다. 콘센트를 빼거나 꼽으면서 조절할 수 있는 상황도 아니기 때문에 정말 눈에 거슬렸다.

 - 충전기에 대한 보쉬의 메뉴얼을 정독해보니 충전률이 80%이하일 때는 빠르게 깜빡 거리며 그 이상일때는 천천히 깜빡 거린다고 한다. 

 - 보쉬 충전기는 80%이하일때는 고속충전 모드, 그 이상일때는 일반충전 모드로 배터리를 보호하기 위해서라는 말을 쓴다. 아마도 이런 방식이 정석일지도...

5. SWTCH 

 결국 스위치를 달기로 결정하였다. 집에 여러 크기와 종류의 스위치가 있는데, 대략 10A이내의 전류와  스위치가 놓일 위치의 공간을 고려하여 적당한 놈으로 골랐다. 크기가 대략 가로 27mm, 세로가 10mm인 3핀 로커 스위치를 사용하기로 하였다.

[ 3핀 로커 스위치 ]

3핀 스위치는 대부분 내부에 LED를 포함하고 있어서 On / Off 상황에 맞추어 이 LED가 꺼지거나 켜진다. 그렇기 때문에 3핀 스위치는 정격 전압이 중요하다. 12V용 3핀 스위치인 경우 교류를 이용해서는 내부의 LED를 켤 수 없기 때문이다.  또한 직류용 로커 스위치는 +로 제어하는 제품과 -로 제어하는 제품이 있기 때문에 사용전에 확인해야 한다. 교류용은 간단해서 세개의 핀중에서 하나가 색이 다르다면 그곳에 neutral을 연결하고 load 선은 나머지 두개에 in/out을 고려하여 연결하면 된다. 

6. WORK 

 충전기 커버를 일단 분리하여 안쪽 바깥쪽 이리저리 살펴서 스위치를 배치할 자리를 잡았다. 네이밍 펜으로 커버에 표시했다. 

[ 수술전 절개 부분을 표시했다 ]

칼로 간단하게 필요 부분을 잘라낼 수 있는 것이 아니기 때문에, 위의  사진에 표시한 붉은색 마킹은 드릴로 타공하기 위한 포인트 이다. 먼저 위에 표시한 대로 2개의 구멍을 타공하였고, 중간 부분에 대충 하나를 타공하여 총 3개의 구멍을 뚫었다. 그리고 칼로 사각형에 맞게끔 깍아 냈다.한꺼번에 다 잘라낼 생각하지 말고 조금씩 자르면 된다. 재질이 ABS라 그렇게 딱딱하지 않았다. 

[ Like A Surgeon ] 

[ Like A Surgeon - Yankovic ]

[ 수술 완료 - Off 상태 ]

위의 사진에서 게스트로 등장한 글루건, 라이터는 충전기 내부 작업에서 사용하였다. 글루건은 스위치를 삽입한 후에 고정을 위하여 사용하였다. 라이터는 스위치까지의 Load선을 연결하기 위하여 원래 연결된 선을 잘라내고, 스위치로 연결하면서 선끼리 연결하고 나서 수축튜브를 감쌀때 사용하였다. 뭐 스위치 연결이니 특별히 회로도가 필요한 것은 아니니 따로 소개하지 않는다.

[ On 상태 ]

이제 간단하게 스위치를 이용해서 전원을 통제할 수 있게 되었다.  현재 가지고 있는 배터리가 모두 풀 충전상태라 과거 대비 얼마나 더 빨리 충전되는지 알 수 없지만 2 ~ 3Ah 정도의 배터리로는 크게 차이를 못 느낄 것 같다. 5 ~ 6Ah 정도의 배터리라면 차이를 좀 느낄듯 하다. 

Bosch 홈페이지에서 공개하는 정보로는 GAL 12V-40의 경우 2Ah 배터리를 80% 충전하는데 24분걸리며 100% 충전하는데 35분 걸린다고 한다. 이것의 하위 모델인 GAL 12V-20 인 경우 동일 배터리를 100% 충전하는데 65분 걸린다고 한다. 내가 먼저 사용하던 BC330은 GAL-20보다도 충전 속도가 늦을듯하니 80분 정도 걸리지 않을까 생각된다.