*이 글의 내용을 함부로 따라하면 손실 또는 피해가 발생할수 있음.

절대로 따라하려고 시도하지 마시기 바라며 작업 내용에 관련된 세부정보는 제공하지 않읆 @_@

이번 도전은 FLY12ce 배터리교체.

대충 배터리가 노화되어서 광탈하는 상태읾.

근데 이건 국내는 물론이고 해외에도 교체에 성공한 사람이 없었던것 같읆....@_@;;;

여튼 의뢰가 들어와서 작업 시도하게 되었는데

기나긴 작업 끝에 이제야 마무리되어서 올려볾

뚜따.

무턱대고 열면 어딘가 박살나거나(농담으로 하는 말 아님)

부품이 튀어나가서 사라진다든지 하는 매우 곤란한 일이 생길수 있는 구조읾...

큼지막한 방열판이 메인보드를 덮고있는게 특징적.

반대편에는 배터리가 공간을 꽉 채워서 들어있읆.

전작인 FLY12 와는 다르게 

FLY12ce 에서는 리튬폴리머 팩으로 전지가 바뀜.

용량은 4100~최대 4200mAh 라고 써있읆...

그리고 여기에도 Li-HV...

일반 리튬이온 계열 전지보다 만충전 최고전압이 1.5v 정도 더 높아서

에너지 밀도에선 이득이긴 한데 사이클 수명은 상당히 짧아짊.

문제는 그렇게 얻는 용량 이득이 생각보다 적다는건데...@_@;;

(Li-HV 기준 4100mAh, 일반 Li-Ion 환산시 4210mAh)

일단 이 배터리팩은 이미 부풀은 상태였읆,,,@_@;;;;;

팩 겉포장을 열어봄. 

셀 제조사는 꽤 고품질로 알려진곳...

내가 이걸 아는 이유는

가민같은 전자기기 배터리 교환할때 쓰고있기때문 @_@;;

품질이 받쳐주는 제조사의 셀이라 그런지 노화되어서 정상이 아님에도

와후 엘리먼트 볼트나 롬 같은 기기들처럼 배터리가 노답이 되진 않았음. 

근데...셀에는 2050mAh 라고 써있다.

2개 합쳐도 4100mAh 인데 왜째서 4200mAh 라고 쓴것인가....?

*이부분은 사실 법률상 용량 표기가 약간 다를수 있음.

정격용량 기준으론4100 이지만 더 들어가는 여유용량 감안하면 4200이 되는식.

근데 어쩌면 일반 리튬이온 기준 4200mAh 라고 환산용량 표기한것일수도 있고.

대충 그렇다는것만 알아두자.

기나긴 기다림 끝에 도착한 교체될 배터리쟝..

사이즈나 스펙이 도통 마땅한게 없어서 아예 형식을 바꾸기로 함.

물론 Li-HV 보다는 안정적인 일반 리튬이온으로 최대한 용량 늘리기로 했다.

이식할 배터리는 미리 체크해서 근사값 내부저항과 용량으로 미리 매칭해둠.

RC에서야 상식이지만 일반 기기에서 매치드셀로 팩을 만드는 경우는 드물은것 같은데

매칭을 안한다고 해도 당장은 티가 안나지만

장기적으로 수명과 성능 면에서 꽤 큰 차이가 나기때문에

아조시 성격상 귀찮더라도 항상 매치드셀로 맞추고있는 부분읾.

사소한 차이지만 이런것이 품질 차이를 만드는것읾 @_@

원래 배터리팩보다 약간 커서 문제가 좀 있긴 하지만

어차피 지인에게서 의뢰받을때

기기 망가질 걱정 말고 알아서 하라는 파격적인 조건이 걸리기도 했고

모으고 모은 후보중에 가장 확실한 대체재가 이것이어서 강행했읆 @_@;;

용량은 2200*2=4400mAh.

원래 배터리의 환산용량보다 꼴랑 4.5% 용량이 늘어나는데

마음같아선 더 팍팍 늘리고싶지만 

배터리를 주문제작하지 않는 이상은 이게 최선이었읆...

좀 아쉽지만 어쨌거나 일단 늘긴 늘었다는점에 만족하는걸로.

다만 용량 증가는 적어도 

저온이나 고부하 특성은 크게 좋아지기때문에

실제 필드에서 런타임에서는 이득이 될것으로 보임.

일단 새 셀은 전압을 균일화하고 

충전량을 팩 작업에 맞는 수준으로 조정하도록

...일은 기계가 하는법이니 기계에 짬처리.

작업에 앞서서 배터리팩 구조와 보호회로 형식 파악중.

셀은 가스 차서 푹신푹신한 상태.

중간 분리하느라 늘어나서 좀 쭈글쭈글해지긴 했지만..

와후처럼 배터리 셀이 결정화되진 않은게 어디인가.

그리고...보호회로가...특이한게 달려있는데

이것때문에 이후 작업이 좀 복잡해지게 되었다.

왜냐면 단순히 전압 컷오프만 하는 단순한 보호회로가 아니었기 때문이지...@_@;;;

무작정 배터리 셀만 교체한다고 되는게 아니었다.

이 보호회로는 배터리 특성에 맞춰진 펌웨어가 올라가는 상당히 수준높은 물건이고,

사용중 데이터까지 수집해서 반영된다는게 문제...

FLY6ce 에는 그냥 일반적인 보호회로 쓰더니

대체 왜 여기에만 이런 오버스펙스러운 물건을 넣은것인가...

아무튼 그것때문에 새 배터리를 그냥 갖다 붙인다 한들

펌웨어에 등록된 배터리 셀의 사양과, 그동안 누적된 데이터와

당연히 일치하지 않기때문에 정상작동 자체가 안된다.

그래서 새 배터리에 맞도록 펌웨어를 새로 만들어서 올려야 했던것...

그러기 위한 개발체계와 개발장비들 구입하는데에도 자금이 상당히 들어갔다.

공부도 많이했다ㄷㄷ

그리고 새 셀을 연결하기 전에 펌웨어를 만들려면

기존 펌웨어가 기기와 어떻게 연동되어있는지를 알아야 하는데

문제는 기존 펌웨어의 핵심부분이 어떤 기준으로 설정되어있는지,

기기에는 뭐가 얼마나 어떤게 어떻게 영향을 주는지 전혀 모른다는것...

사용될 셀의 물리/화학적 특성까지 모두 넣어야 하는것도 문제인데

그상태로 잘못건드리면 괜히 새 배터리가 상할수 있는데다가

정상작동도 안될거라는 지금까지 접해보지 못한 난해한 타입이었다.

그래서 결국 기초부터 파악해가며 새로 만들어야 하는데

배터리 없이 보드만 가지곤 그냥은 작동 안하기때문에 

임시로 죽어도 상관없는 배터리 물려놓고

이걸로 실험해가며 보호회로 펌웨어 기초를 만들기로 했다.

그사이 새 배터리팩은 장비에 물려서 데이터 뽑아내고.

한줄요약: 이거 하느라 개발체계 새로 공부했다는 의미읾 @_@;;;

일단 개발용 툴에서 FLY12ce 배터리팩의 최종 작동데이터가 남은것을 살펴봤다.

갱신 전 최대 가용 용량 3524mAh

마지막 최대 충전용량 3418mAh

충전 사이클(충방전) 횟수 169회.

마지막 최대 충전용량은 배터리가 쌩쌩한 상태면

공칭용량인 4100에 근접하거나 그 이상이어야 하는데

현재는 원래사양의 83%정도밖에 안되는상태.

사이클 횟수는 169회로, 별로 안된것처럼 보이지만

충방전을 그만큼 했다는게 아니라 용량 대부분을 소모하고 재충전한게 169회라는 의미읾...

(반정도만 쓴건 사이클 횟수에 반영되지 않음)

따라서 현재 사이클 횟수는 

Li-HV 의 일반적인 사이클 수명(정격용량의 80%시점 도달 기준)인 약 200회 정도에 근접하는중.

*참고로 일반 리튬이온의 사이클 수명은 300~500회 정도가 표준범위. 

HV는 일반 리튬이온 사이클 수명의 절반수준으로 열화가 매우 빠른편읾...@_@;;;

대충 현재 상태는 배터리 수명이 다했다고 보면 된다.

내부저항 증가로 기기가 작동하기 시작하면 전압이 쭉쭉 떨어지고,

만충전하더라도 안정화되고나면 전압이 훅 떨어져서 실사용은 얼마 못함.

애초에 그래서 배터리 교체하러 맡겨진건데 상태가 좋을리가...

불러온 데이터는 임시로 붙여놓은 배터리와 안맞기때문에 뻘겋게 되었읆..

어차피 어떤식으로 작동한건지 확인만 하고 펌웨어는 새로 만들어서 올릴거지만.

보호회로를 완전 초기화 한 후 새 셀에 이식핢...@_@

그리고 다시 개발장비에 연결.

이제부터 새 셀에 맞춰서 펌웨어 제작 시작읾.

새 펌웨어를 만들려면 새 배터리의 데이터를 넣어야함.

개발도구에서 예제 배터리에 맞춰진 디폴트 템플릿이 제공되고,

그것을 토대로 해서 만들수 있다는게 다행인부분...

배터리 공칭전압이나 용량, 각종 제어조건 등을 설정해줆..

새 배터리의 공칭용량인 4400mAh.

셀 충전전압 기준값은 4200mV.

기타 등등등. 

참고로 배터리팩 이름도 설정 가능하다. 어떻게 쓰든 기능에 영향은 없읆..@_@;

아래 스테이터스에는 새로 물려놓은 셀 전압인 3710mV가 떠있다.

물론 이정도로 끝날거면 고생 안했지...

왜냐면 배터리의 화학변화 데이터를 넣어줘야하니까다...@_@;;;

사용하다보면 점차 내부저항같은게 변하게 되는데

이 데이터를 기준으로 배터리의 노화 정도같은걸 감지해서 제어한다는 의미.

값이 잘못되면 당연히 정상적인 작동이 안되는것.

그리고 입력할 파라메터에 헥스값도 등장...@_@;;;

지금까지 FLY12ce 배터리교체에 성공한 사람이 없던것에는

다 이유가 있었던것...

납땜좀 할줄 안다고 손댈수 있는 물건이 아니었읆...

어차피 다음 단계에는 기기 본체도 써야하기때문에

겸사겸사 일단 기기 안에 넣어서 공간에 문제 없는지 확인좀 하고.

...는 그냥은 다시 닫을수가 없었다는게 함정....

지금도 최대한 공간 확보한건데

배터리 사이즈가 크다보니 가공이 좀 더 필요할것 같읆...

일단 가공은 잠시 미루고 원래 목적대로 기기 연동 테스트 시작.

기기에 정상적으로 인식되어서 연동이 되는지와

적정수준으로 전원 제어가 되는지 확인이 필요핢...

제대로 제어가 안되면 배터리가 폭발하든지 뭔가 문제가 생기겠지 @_@;;;;

첫 충전이 제일 쫄리는순간인듯.

다행히 문제없이 잘 인식되었고

충전은 정상적으로 완료됢...@_@;;

충전하면 끝이 아니라, 

사용환경에 따른 변화까지 반영할 필요가 있는지라 

이번엔 기기 작동상태로 부하테스트 하면서 데이터 수집.

각종 작동환경에 따른 결과들을 반영해서 보정하고 펌웨어를 만들어야핢...

최종 데이터를 뽑기 위해 작동상태로 학습하며 데이터 추출 시작.

데이터수집-업데이트를 반복한 끝에

5번째에 펌웨어가 완성되었읆.

보호회로는 새로운 펌웨어로 업데이트하고 패키징 @_@;;

그렇게 해서 나온 최종 결과는 

총 가용 용량 4664mAh.

새 배터리 셀의 공칭용량보다 6% 더 많고,

순정 배터리 용량 대비 약 11%정도 늘어난셈.

여기까지 오기까지 정말 고생했는데

상당히 만족스러운 결과가 나왔읆...@_@;;

사이클 횟수는 기분좋게 0.

이제 이걸로 완전한 새 배터리팩이 되었다는 의미. 

그리고 배터리 셀을 일부러 고율방전이나 극한환경에 강한걸 사용한지라

컷오프 전압도 여유롭기때문에 통상수준보다 낮게잡을수 있어서

2950mV 로 하고 런타임을 늘리는것도 괜찮겠다 싶었는데...

....저건 그냥 뻘짓이 되었다.

 기기 본체가 전압 컷오프를 따로 썼기때문에.

(보호회로에서설정된 하한선 값을 무시해버린다....)

오버스펙에 가까운 기묘한 배터리 제어시스템을 넣고

그걸 또 완벽하게 활용하지는 않는 미묘한 구조 대체 무엇 ?_?

하지만 원래 노리던건 뻘짓이 되었더라도 아예 이득이 없어진것은 아닌게,

리튬배터리는 겨울철 전압강하로 인한 런타임 문제가 약점이지만

배터리 특성상 원래 배터리보다 그부분이 크게 개선되어서

아마 겨울에도 거의 성능저하 없이 쌩쌩하지 않을까 싶읆.

기기에 잘 집어넣으면 일단 배터리 교체는 끝이다.

다만 이번에는 재조립 전에 해야할 일이 약간 더 있읆...

플라이12ce 마운트 제작.

원래의 쿼터 턴 마운트가 부러진지 오래라서 배터리 교체작업 의뢰 전에 사용할때는

쿼드락 마운트를 몸체 반대편 평평한면에 붙여서 쓰고있던 상태. 

그리고 이걸 고프로 마운트에 맞게 만들어야 하고

상당히 묵직한 플라이12ce의 무게를 버티게 해야핢...

기본적인 형태만 확인할수 있게 단순화해서 테스트용 마운트 출력.

삼돌이로만 체결부위 전체를 만들기보단

삼돌이로 베이스를 만들고 거기에 알루미늄 고프로 어댑터를 붙이는 이중구조로 가닥을 잡읆..

출력물로만 만드는게 아니라 굳이 저 고프로 어댑터를 쓴 이유는

일단 새로 붙일 마운트를 고정할만한 곳이 원래 마운트 자리뿐인데

그부분이 무게중심이라 그 위에 고프로마운트가 달려야 하지만

그걸 볼트로 보강하려면 공간이 부족해서 그 부분에 구조물을 만들수가 없다는 점과

만약 그렇게 고프로 마운트를 출력해서 만들었을 경우

하중 분산이 안되어서 무게를 못버틸 가능성이 높아보였기 때문읾...

그리고 또다른 이유중 하나로 가민 마운트에 바짝붙여 체결하면 

카메라 각도 조절이나 간섭 등 문제가 생길 가능성도 있지 않을까 싶은 부분도 있었음.

새로운 마운트는 원래 달린 쿼터 턴 마운트의 남은 부분에 결합하고

볼트너트로 완전히 체결되도록 구상핢...

테스트부품이다보니 고프로 암수가 살짝 안맞는 부분도 있고

이래저래 개선이 필요한 부분도 있고 구조가 완전하진 않음.

테스트버전 마운트 부품에서 미흡한점을 보완해서 실제 기기에 부착해 사용할 부품을 제작핢...

기기 자체의 무게도 꽤 되기도 하고

자전거가 달릴때 가해지는 충격에 의해 가중되기때문에

순간적으로 변화하는 하중을 버틸수 있도록 고려하다보니

마운트 베이스와 고프로 숫놈은 출력방향을 다르게 뽑았고

파츠를 분할해서 서로 끼워맞추고 접착하도록 했읆.

마운트 분할부품 접착하고

실사용에선 이렇에 위에 고프로 어댑터 업고다닐예정.

나사 체결되거나 하는 부분은 다 딱맞게 처리되어있음.

장착은 3M 아크릴폼 양면테이프와 마운트 돌려끼워서 1차고정하고

상단에 구멍낸곳에 볼트 4개로 고정 후 안쪽에서 밀봉처리.

사실 마운트 부러진 상태였을때 쿼드락 마운트 붙여 쓴걸 보면

양면테이프로도 충분히 붙여놓을수 있을것 같긴 했지만

그래도 불안해서 하우징 가공하고 볼트박았다...@_@;;;

신나서 조립하느라 조립과정 사진은 없읆..

이렇게 해서 플라이12ce 배터리 교체와 마운트 제작이 완료되었읆.

플라이12ce 배터리 교체는 국내고 해외고간에

지금까지 아무도 성공 못한것같은데 성공해버린것읾...@_@;;;

그리고 이제 펌웨어를 제작해서 넣을수 있다보니

200회 정도밖에 안되는 사이클 수명이 약점인 Li-HV지만 

배터리 용량 사용 범위를 줄여서 런타임을 좀 깎는 대신

수명이 대폭 연장되도록 트윅한 펌웨어를 만들수도 있음.

물론 그런경우엔 새 기기를 바로 작업해야 효과를 크게 보겠지만

새로 산 기기를 바로 개조하려는 사람이 있을진 모르겠음.

수명 연장하는 세팅은 일반형 리튬이온에도 똑같이 적용되기때문에

혹시 요청이 있으면 옵션으로 선택할수 있게 할수 있을듯함.

이걸로 플라이12ce 배터리교체 프로젝트는 성공적으로 완료됢.

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사실 의뢰부터 완료까지 거의 6개월쯤 걸린것 같다...

적합한 배터리가 없어서 배터리 구하는데만 한 3개월 헤맸고,

3개월정도는 펌웨어 개발체계랑 개발도구들 공부하고 (배터리 탐색과 기간이 겹침.)

막상 준비되고나서 배터리팩과 마운트까지 완성하는데까지는 1개월정도 ...@_@;;;;

실험체 제공하고 긴 시간동안 인내심을 가지고 기다려주신 맥조시께 감사드릴따름...