충전식 전동공구 배터리 최대 사용시간 계산하는 방법

2021.09.01. 15:00:18

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1. 충전식 전동공구 배터리의 표기

충전식 기기의 경우 기기의 파워는 전압(V, 볼트)로, 배터리의 용량은 Ah(암페어_아워)로 표기합니다.

두 가지의 수치를 가지고도 대략적인 최대사용시간을 유추해 볼 수 있습니다.

● 전압(V, 볼트)

충전식 공구의 경우 배터리 전압이 높을수록 강력한 힘을 발휘합니다. 충전식 공구의 배터리는 대부분 리튬이온 배터리를 사용하고 있으며, 배터리 전압을 표기할 시, 내장되어 있는 리튬 배터리 셀(직렬연결)의 개수로 표기가 됩니다. 리튬 배터리셀은 1개당 “정격전압 3.6V”, “최대전압4~4.2V”의 전압을 발휘하는데, 이는 표기방식의 차이일 뿐이므로 같은 전압의 제품임을 유의하셔야 합니다.

● 전류방전 한계 (C-raiting, 셀)

리튬 배터리의 직렬연결 개수 셀(C)은 배터리를 충전하는 데 사용할 수 있는 전류, 또는 배터리가 방전될 수 있는 속도를 알려줍니다. 셀의 값은 표기된 전압을 통해 도출할 수 있습니다.

리튬 배터리 1셀 (1C)		리튬 배터리 3셀 (3C)		리튬 배터리 4셀 (4C)		리튬 배터리 5셀 (5C)
정격전압	최대전압	정격전압	최대전압	정격전압	최대전압	정격전압	최대전압
3.6V	4~4.2V	10.8V	12~12.6V	14.4V	16~16.8V	18V	20V

● 충전량 (전류의 양, Ah, 암페어_아워)

리튬 배터리의 용량은 주로, Ah로 표기됩니다. Ah(암페어_아워)란 충전량의 공식 Q=I*T [Q=충전량, I=전류(A), T=시간(h)]에서 근거한 정격 충전량으로, 배터리가 공급할 수 있는 충전량 (방전전류 및 시간)을 나타냅니다.

2. 배터리 용량별 최대사용시간 계산하는 방법

● 충전량과 셀의 관계

예를 들어, 10Ah의 배터리는 1시간동안 10A를 방전하는 경우도, 2시간동안 5A를 방전하는 경우도 충전량이 같게 됩니다. 정확한 시간과 소비전류를 구분하기 위해서는 셀(C)의 값이 필요합니다.

*1C의 배터리는 1시간동안, 10A를 방전함을 의미합니다. (1시간기준)

*2C의 배터리는 30분동안20A를 방전함을 의미합니다.

즉, I(소비전류) = Q(충전량)*C(전류방전한계속도, 셀)

● 배터리 용량별 시간도출 계산식

* T = Q÷I = Q÷QC =1/C

* T(소비시간) = 1/C(전류방전한계속도, 셀) : 최대출력 시 소비시간

T(실사용시간) = k/C (k는 변수를 적용한 2~3의 계수)

3. 배터리 사용시간 계산법 적용예시

전압10.8V / 충전량 2.0Ah 충전드릴 계산

1) 정격전압 10.8V > C= 3셀

2) I(소비전류) = QC = 6A

3) T(소비시간) = 1/C = 1/3 = 20분

최대출력 6A의 전류로, 20분을 사용할 수 있다는 결과가 나옵니다.

하지만 실제 사용시, 드라이버모드나 해머모드, 기어의 조정에 따라 최대출력으로 사용하는 경우가 거의 없으므로 계산식의 수치에서 3배수를 곱한 1시간정도가 실제 사용시간이라고 볼 수 있습니다.

즉, 최대출력사용 시 20분, 저강도로 장기간 사용시 1시간정도가 나온다고 볼 수 있습니다.

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