보조배터리의 용량과 사용시간 알아보기

 

보조 배터리의 용량과

사용시간 알아보기

보조 배터리를 구매하실 때, 실사용 용량과 사용시간이 궁금하셨죠?

보조배터리의 용량과 사용시간에 대해서 알아보겠습니다

---

 

 

 

일반적으로 판매되는 보조배터리는 5,000mAh, 10,000mAh, 20,000mAh 등

mAh(milli Amper hour)로 보조배터리 용량을 표기하고 있습니다.

이는 리튬이온배터리의 3.6~3.8v 내외의 공칭 전압을 가정하고 전류량으로 나타낸 배터리 용량으로

전압을 고려한 정확한 배터리 용량 표기법은 아닙니다.

보조배터리의 용량은 전압을 고려한 전력량인 Wh(watt hour)를 함께 표기하는 게 좋습니다.

​

 

 

 

" mAh란? "

mAh는 1A(Amper)의 전류가 1시간 동안 흐를 경우 전기량을 뜻합니다.

Ah(Amper hour)의 1,000분의 1에 해당하는 값이며, 배터리 용량을 표기하는 단위입니다.

 

" Wh란?"

Wh는 1시간 동안 사용된 전력(W)의 량을 뜻합니다.

간단한 예시로 10W 전력을 소비하는 전구를 1시간 사용하게 된다면 10Wh이며,

2시간을 사용한다면 20Wh로 표기 합니다.

​

다양한 보조배터리가 출시되면서 mAh와 Wh를 같이 표기하기도 하는데 그렇지 않은 제품도 있습니다.

Wh가 표기되지 않은 보조배터리의 Wh를 알 수 있는 방법은 간단합니다.

보조배터리의 전압만 확인한다면 바로 Wh를 계산할 수 있습니다.

 

---

 

 

 

---

 

① 보조배터리의 전력 손실 - 대다수의 정설

 

​

리튬이온배터리의 셀의 효율, 보호회로의 성능 등 에 따라 차이는 있으나,

보조배터리의 용량은 표기되어 있는 전체 용량은 사용이 불가능합니다.

일반적으로 사용자는 10,000mAh의 보조배터리를 구매하였다면

3,700mAh의 배터리 용량을 가진 스마트폰을 약 2.5회 충전 가능하다 생각합니다.

하지만 10,000mAh 보조배터리를 통하여 실제 스마트폰 충전 시 2.5회 충전은 불가능합니다.

 

 

 

왜냐하면 보조배터리의 전력 손실 때문입니다.

보조배터리에서 스마트폰을 일반 충전하는 예시를 든다면

보조배터리의 3.6v를 스마트폰에 일반 충전 전압인 5v로 승압하는 과정에서 전력 손실이 발생됩니다.

또한 배터리에서 발생되는 발열로 인한 전력 손실, 셀의 효율 등의 이유로 전력이 손실됩니다.

 

---

 

가벼운 예시를 들자면,

10,000mAh의 보조 배터리는 3.6v의 전압을 가지고 있습니다.

이 보조배터리를 이용하여 5v 전압의 충전을 받는 스마트폰을 충전하려 한다면

 

 

( 10,000mAh x 3.6v ) / 1,000 = 36Wh이라는 전력이 구해집니다. 이 전력값을 대입하면,

 

 

( 36Wh x 1,000 ) / 5v(스마트폰 충전 전압) = 7,200mAh(실제 사용 가능한 용량)이 구해집니다.

추가적으로 전압 승압 및 강압, 발열, 셀(회로) 성능 등의 차이로 발생하는 전력 손실이 생기기 때문에

7,200mAh의 80~90% 정도를 실제로 사용 가능한 용량으로 계산하면 됩니다.

7,200mAh 의 90% 추정치는 6,480mAh로 계산을 토대로 6,480mAh의 실제 보조배터리 용량으론 3,700mAh 배터리를 가진 스마트폰을 5V 전압으로 약 1.7회 충전이 가능합니다.

 

---

 

② 보조배터리의 전력 손실 - 대다수의 정설

 

보조배터리의 전력손실은 보조배터리에 리튬이온배터리가 가지는 3.6~3.85v의 전압이

스마트폰을 충전하기 위하여 5v로 승압하는 과정에서 발생되는 전력 손실은 크게는 발생되지 않습니다.

스마트폰의 리튬이온배터리가 5v 전압이 아니기 때문입니다.

​

보조배터리 3.6v 전압을 5v로 승압하여 스마트폰이 입력을 받지만 다시 4~4.2v로 강압을 해주게 됩니다.

3.6v 10,000mAh를 5v 7,200mAh로 이걸 다시 4.2v 8,400mAh로 전압을 낮추게 됩니다.

위 과정에서 승압으로 인한 손실이 강압으로 인하여 상당량 되돌아오게 됩니다.

추가적으로 스마트폰의 충전 전압 자체도 배터리 구간별 차이가 발생하기 때문에

오히려 이론상 효율은 더욱 올라 갑니다.

​

리튬이온배터리 - 리튬이온배터리 간 충전이므로 단순히 전압의 승압으로 인한

전력손실이라는 계산은 잘못된 방법입니다. 그렇지만 전기는 100% 에너지 효율은 있을 수 없습니다.

 

 

 

보조 배터리의 전력 손실이 발생되는 이유로는

 

 

1. 외장 배터리의 승압회로 및 스마트폰의 강압 회로

승압/강압 회로에는 DC-DC 컨버터가 사용됩니다.

이 컨버터는 필요한 전압으로 변환해 주는 기능을 하는데 컨버터의 효율에 따라 전력 손실이 발생될 수 있습니다.

예시로 90% 정도의 효율을 가진 컨버터를 탑재한다면 3.6v 1000mAh를 5v로 승압 시

5v 900mAh로 변경되어 전력에 손실이 발생됩니다. 승압 회로에 의한 전력 손실은 발생됩니다.

승압 회로 설계가 저품질일 경우 전력의 손실이 발생될 수 있습니다.

또한 배터리를 충전할 때 입력받은 5v 전압을 강압하는 과정에서 손실이 발생될 수 있습니다.

다만 위 사항은 회로에 의한 손실로 단지 전압 차에 의한 손실이 발생되는 것은 아닙니다.

​

 

2. 배터리 셀의 용량

보조 배터리에 사용된 리튬이온배터리의 용량이 정격 용량인지 확인이 필요합니다.

5,000mAh 셀로 표기되어도 실제 용량이 작은 저급 셀을 사용했을 가능성이 있습니다.

전력 효율이 우수한 보조 배터리를 선택할 때 품질좋은 리튬이온 배터리 셀의 사용과

고품질 회로 설계는 중요한 부분입니다. 좋은 품질의 리튬이온 배터리는 안정성이 뛰어나고

긴 수명을 제공하여 보조 배터리의 성능을 향상시킵니다.

또한, 고품질 회로 설계는 전력 변환 및 관리에 있어서 효율적이며 안정적인 동작을 가능하게 합니다.

이러한 기술적인 요소들이 모여서 보조 배터리의 성능을 향상시키고,

사용자에게 안정적이고 효율적인 충전 및 사용 경험을 제공합니다.

 

 

 

​

따라서 보조 배터리를 선택할 때는 이러한 신뢰할 수 있는 브랜드의 기술적인 측면을 고려하여

고품질 리튬이온배터리와 고품질 회로 설계가 적용된 제품을 선택하는 것이 중요합니다.