무선 BLDC 선풍기 배터리 동작불가 수리

 

DC선풍기 그것도 BLDC 모터 달린 선풍기가 몇년전부터 나오기 시작했다.

샤오미 무선선풍기와 리모컨 없고 받침대 디자인만 다른(=내 생각에는 동일 공장에서 제조한것으로 보임)

17PIN 이라는 이름의

중국산 무선 BLDC 선풍기를 2020년 6월에 큐텐 통해 구입했고

지금까지 세번의 여름을 잘 지내왔다.

 

수시간 이상 켜 놓는 것이 선풍기이다보니

당연히 전원 연결해 놓아야 한다는 인식이 박혀 있어서였는지는 모르겠으나

습관적으로 AC전원코드 연결한 채 사용해 왔었다.

 

여름 다 지나고 가을로 접었을때

AC전원 연결되지 않은 상태에서

잠시 켜려고 시도 해 보았는데

스위치를 눌렀으나 반응이 없는 것이었다.

 

어랏? 이상하네 싶어서

AC전원을 연결했더니 곧바로 켜지는 것이었다.

 

아! 배터리에 문제가 생겼구나 하는 느낌이 들었다.

 

원래 선풍기 무게가 꽤 묵직했기에

배터리가 꽤 여러개 들어가 있는것 같았고

수리하려면 만만치 않을수도 있겠다는 생각이 들었다.

 

 

 

사진 삭제

샤오미 선풍기와 흡사하나 리모컨은 없음

 

사진 삭제

원형 밑받침 외의 다른 기구나 부품은 대단히 흡사함

그동안 구입후 사용해 오면서 한번도 몇셀인지 관심 가진 적이 없었는데

오늘 처음으로 바닥의 사양을 확인해 보았더니

 

사진 삭제

사진 설명을 입력하세요.

4*2000mA

즉 4S 짜리라는것으로 읽혀졌다.(이때까지만해도 이상하다는 것을 눈치채지 못했음)

 

중국산인데다 샤오미 짝퉁(?) 비슷하게 생겼으면서

가격도 얼마하지 않는 선풍기이다보니

배터리도 제대로 된게 들어가 있지는 않고 중국산 사용했을것이라고 생각했으나

구매했던 링크 브로슈어를 보니 LG배터리가 들어있다고 한다.

 

아무리 중국산이라지만

배터리 4개가 사용되었다면 최소한의 안전을 위해서라도

제대로 된 BMS를 넣어놓았을 것이고 (중국산 BMS 얼마 안함)

그렇다면 2~3년만에 완전 사용불가가 된었다는것은 뭔가 이상하다.

※ 제대로 된 BMS가 아예 내장되지 않았다면 이런일이 일어나는게 가능하겠으나

4S에 BMS안쓰는것은 자살행위라고 생각됨

아무리 중국이지만 이정도로 극단적인 미련한 짓을 하지는 않았을것으로 생각하며

만에 하나 그랬다면 이미 수많은 화재/폭발사고가 일어났을 것이라 생각됨.

 

어쨌건 밸런스가 임계값 이상 틀어졌거나

전압이 임계치 이상으로 떨어져서

BMS에서 감지하여 배터리 출력을 차단했을 가능성이 가장 높고,

그것이 아니더라도 배터리와 관련된 문제가 생겼을 가능성이 높아보였다.

 

 

바닥에 배터리 4개 혹은 8개가 배치되어 있을것이므로(무게로 보면 8개인데...)

분해 시작.

 

선풍기 윗부분(헤드+축)과 밑받침을 분리했다.

 

사진 삭제

사진 설명을 입력하세요.

밑받침과 접촉하여 모터쪽으로 전원을 공급하는 핀(?)이 보인다.

 

 

사진 삭제

사진 설명을 입력하세요.

선풍기 원형 받침대 부분.(역시 핀 두개와 접촉되는 곳이 보임)

 

원형 받침대의 뚜껑을 열어보았는데

 

사진 삭제

사진 설명을 입력하세요.

내부를 꽉 채우고 있을 배터리들을 기대했으나...

아무것도 없이 너무 휑~했다.

 

꽤 큼지막한 배터리 팩(18650 최소 8개 정도)이 있으리라 기대했는데....

배터리 비슷한 것은 보이지 않았다.

 

저 하얀 네모때기는 선풍기 체급에 비해 배터리라기엔 너무 작아서 센서같은 종류인가 싶었다.

배터리라기에는 너무 얇았다(-> 밑받침의 격벽구조때문에 그 격벽위에 얹혀 있어서 얇을거라고 쉽사리 단정지었음)

 

내 전동 킥보드처럼 핸들봉 안에 배터리가 길게 삽입된 형태인것으로 판단했고

경험상 이런 형태는 전용공구가 있어야 분해 할 수 있다는 생각에

포기하고 일단 덮고 재조립했다.

 

 

 

시간이 좀 지나면서 조금 더 생각을 해 보니

 

봉안에 배터리를 내장하면 장점도 있긴 하지만

일단 제작하는데 너무 품이 많이들고 가격도 엄청나게 증가할 수 밖에 없는것으로 알고 있다.

(나중에 배터리가 터지더라도 강철봉이 폭발을 막아주는등 유리하기야 하겠지만

무게중심도 불리하고 제작/조립시 난이도도 엄청날테고..)

3만원 내외의 이정도 선풍기에 이런 비싼 방식을 넣기보다는

그냥 원형 받침대 안에 배터리 쑤셔넣는게 훨씬 편하고 저렴할것인데...

얘네들이 왜 이런짓을 했을까?

 

혹시 그 부실했던 네모난 판때기가 배터리일까? 싶어서 다시 뜯어보았다.

역시 네모난 판때기는 배터리라기에는 너무 얇고.. 그냥 센서라기에는 좀 큰데...

 

사진 삭제

저 네모난 쇳덩어리는 아무 의미없이 그냥 무게를 증가시키기 위해 넣어놓은것임

좀 옆에서 비스듬히 보었더니... 이런!!! 배터리가 맞았다.

저렇게 커버로 덮어놓은지라 잘 알아보지 못하고 착각을 했다.

 

선풍기 밑받침 아래의 스티커에

전압은 안나와있지만 2000mA 배터리 4개라고 적혀있었으니

난 당연히 4S라고 생각했었다.

 

그런데 이상하게 배터리 팩으로부터 선이 3가닥만 나오고 있었다.

4S라면 선5개가 나와야하는데...아니면 아예 2개만 나오든지..

 

혹시 중국산 전동공구 호환배터리팩처럼 전체 출력 하나 나오고

배터리 셀 상태 확인하기 위해 그중 셀 하나의 전압만 재기 위한 케이블을 뽑아놓은건가?

 

사진 삭제

팩 전체전압 6.58V

 

사진 삭제

반쪽전압 3V

 

사진 삭제

나머지 반쪽전압 3.5V

측정해보니 이상하다.

전체는 6.58V

한쪽은 3.5V

나머지 한쪽은 3V

※ 중국산 전동공구 호환 배터리팩의 구조도 아니었다.

 

 

AC전원 연결후 기판내 출력되는 DC전압을 측정해보니

12V 정도였다.

 

사진 삭제

사진 설명을 입력하세요.

4S이라면 최소한 16.8V 이상은 나와주어야 하는데... 더 혼란스럽다.

 

AC전원코드 제거하고 배터리로부터 기판을 거쳐서 선풍기 모터쪽으로 공급되는 전압을 찍어보았더니

 

사진 삭제

사진 설명을 입력하세요.

아예 공급이 되지 않고 있었다.

※ 통상적인 배터리 팩이라면 BMS에서 어떤 이슈가 있어서 차단될 경우에 해당하는 상황으로 볼 수도 있다.

 

아무래도 이해가 되지 않아서 배터리 낱셀의 전압을 일일이 측정해 보려고

하얀 네모난 커버를 열고 팩을 노출시켰다.

 

사진 삭제

사진 설명을 입력하세요.

그랬더니..

 

사진 삭제

사진 설명을 입력하세요.

4S가 아니라 사용시간을 늘리기 위해 2P+2P 형태로 구성된 2S 구조였다.

 

이제 모든게 설명된다.

 

내장 배터리는 2S구조였고

셀간 밸런스가 심하게 틀어진 상태였으며

아마도 이로인해 내부 기판 회로에서 이 배터리로부터의 출력 및 충전 경로를 모두 차단한 상태인 것으로 보인다.

(정말 제대로 된 BMS회로가 내장되어 있는지는 알 수 없음)

 

배터리의 출력이 선풍기로 공급되지 않는 원인이

셀간 밸런스 깨짐 혹은 과도한 전압저하에 의한 배터리 충/방전 강제 차단인지 확인하려면

밸런스 충전시켜 셀간 균형을 맞추어 보면 될 것이다.

 

사진 삭제

사진 설명을 입력하세요.

2S와 3S 충전기 밖에 없는 내가

5S 전동 드릴 배터리 충전하려고 만들어놓은

간이 3S 밸런스 잭을 활용하여 충전 시작.

 

사진 삭제

사진 설명을 입력하세요.

2S2P 팩을 충전하고 있는중!!!!

 

 

 

10시간여 지난 후...

 

 

무려 10시간 정도 충전하니 완충되었다.

 

사진 삭제

사진 설명을 입력하세요.

간이 3S TP4056충전기로 완충시킨후(각 TP4056모듈간 특성이 조금씩 다르다보니 전압은 약간씩 차이날 수 밖에 없음)

 

사진 삭제

사진 설명을 입력하세요.

 

사진 삭제

사진 설명을 입력하세요.

 

사진 삭제

사진 설명을 입력하세요.

 

사진 삭제

사진 설명을 입력하세요.

 

사진 삭제

사진 설명을 입력하세요.

 

첫번째 2P 셀은 4.04

두번째 2P 셀은 4.15

전체 전압은 8.19

 

3V까지 떨어진 전압이 그럭저럭 충전된 것 같다.

 

이제 장착하여

배터리로 선풍기가 동작하지 못했던 이유가

셀간 밸런스가 틀어졌거나 배터리 전압이 너무 떨어져서

기판에서 차단했었는지 여부를 확인할 차례이다.

 

일반적인 BMS도 아니고

선풍기 밑 받침대 안에 내장된 기판에서 BMS의 기능을 일부 수행하고 있었는데

문제되는 요인을 해소해 주었으니

이제 정상적으로 배터리 만으로 동작해야 한다.

 

 

사진 삭제

사진 설명을 입력하세요.

 

사진 삭제

사진 설명을 입력하세요.

 

사진 삭제

사진 설명을 입력하세요.

조립후 전원 넣으니 동작 않는다.

 

 

BMS가 한번 잠기게 되면

다시 풀어주기 위해 쇼트를 시켜주거나 충전전원을 인가해 주어야 하므로

 

 

사진 삭제

사진 설명을 입력하세요.

AC전원을 꽂아서 2~3초간 충전하는 시늉만 내 준후

다시 AC전원 제거후

무선모드인 상태에서 스위치 ON 시도 했더니, 이제 잘 켜진다.

 

AC전원 제거된 상태에서 10여분 경과후 다시한번 스위치 ON해도 이제 잘 된다.

 

 

싸구려 중국산 무선 선풍기이고

바닥의 기판에

AC전원인가시 선풍기 모터에 전원공급

AC전원으로 내장 배터리 충전

내장배터리로 선풍기 모터에 전원공급

및

배터리 전압이 너무 떨어지거나 밸런스가 틀어지는 경우 배터리의 충/방전 차단

기능이 내장된 것으로 보인다.

 

어쩌다가 배터리 전압이 저렇게 떨어졌는지는 모르겠으나

어쩌면 AC전원 연결했더라도 정상적으로 충전이 되지 않는 상태일 수도 있으며

이번에는 배터리를 만충전하여 연결하였기에

지금 당장은 배터리로 선풍기가 동작하긴 하지만

충전은 더이상 안되다보니 배터리 소진되면 무선모드에서 또 동작 못할 수도 있다.

 

그럴때에는 보기 조금 싫더라도, 외부에 밸런스 충전단자를 빼내어 둘 예정이다.

(아마도 내년 여름이 될듯)

 

 

 

중국산 BLDC선풍기를 과연 몇년이나 쓸 수 있겠나 싶었는데...

이제 구조를 알았으니 모터나 다른 중요부분 고장나기 전까지는

최소 10년 이상은 사용할 수 있을듯 하다.