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개요: 휴대용 기기에 대한 최종 사용자의 만족(또는 불만족)은 배터리 성능에 크게 좌우된다.
배터리의 주 성능 척도는 당연히 배터리 수명이다. 이것은 표면상 단순한 규격에 불과해 보이지만 실제로는 시스템의 부하 프로파일(최대 부하 전류, 일부 또는 미량의 부하 전류로 시스템이 동작하는 시간 정도), 전원 효율성, 시스템 전원 관리, 배터리 유형 및 충전 방식 등 여러 측면이 있다.
개별적으로 중요하다는 점 외에도, 이러한 특성들의 상호 작용 방식이 최종 고객의 경험을 높이기도 하고 낮추기도 한다. 일반적으로 고객이 배터리의 존재를 인식하게 되면 바람직한 상황이 아니다! 최상급 제품들은 셀을 거의 교체하지 않거나(예를 들어, TV 리모컨) 충전하지 않고 또는 간헐적으로 충전하여(진동칫솔) 배터리를 소모하는 제품들이다. 고객이 기기의 기능만큼 배터리에 신경 쓰는 상황은 반드시 피해야 한다.
배터리 화학적 성질 선택
제품 설계에서 자주 간과되는 고려사항은 배터리와 시스템 간 상호 작용이다. 배터리의 강도를 시스템의 요구에 맞추는 것이 중요하다. 가장 일반적인 배터리 유형은 알칼라인, 니켈 수소(NiMH) 그리고 리튬 이온 전지이다. 이것들은 상호 교환될 수 있으며, 대부분의 제품들은 하나의 "최상"의 배터리를 사용한다.
알칼라인 배터리
알칼라인 셀은 충전되지 않지만(야간 TV 광고의 주장에도 불구하고) 매우 낮은 자체 방전율과 낮은 구현 비용(충전기 또는 AC 전원 잭 불필요) 면에서 우수하다. 전원 요구사항이 낮을 경우 알칼라인은 탁월한 선택이지만, 적절한 사용을 위해서는 무부하 전류, 즉 슬립 전류를 세심히 감소시켜야 한다.
한 가지 일반적인 실수는 동작 효율성에만 치중하고 "오프" 또는 "슬립" 전류를 무시하는 것이다. 낭비되는 전류의 µA 중 10s만 있어도 셀을 드레인시켜 이따금 사용되는 제품조차 빈번한 셀 교체가 필요하다. 역설적이게도 이러한 설계상의 실수는 수년 전에 비해 오늘날 더 일상화되었는데, 그 이유는 배터리를 완전 분리시켰던 기계적 스위치를 소프트웨어 스위치가 대신하게 되었기 때문이다.
충전용 배터리
동작 부하가 알칼라인 배터리로 처리하기에 너무 클 경우, 충전용 배터리가 필요하다. 이 배터리는 노트북, PDA 및 휴대전화와 같은 휴대용 기기에서는 표준이다. 그렇다면 비결은 충전용 배터리를 가능한 한 신경 쓰이지 않게 만드는 것이다. 최상의 방법은 제품을 보완하는(또는 최소한 제품의 가치를 떨어뜨리지 않는) 셀을 선택하는 것이다.
크게 NiMH 또는 리튬 이온, 두 가지 충전용 배터리가 있다.
리튬 이온에 비해 저가인 NiMH는 제품의 일반적인 사용 패턴이 셀에 무리가 없을 때 유의미할 수 있다. NiMH 셀은 만충방전 주기를 선호하기 때문에 이 고려사항은 정교한 충전이 필요하지 않은 저가 제품에서 특히 중요하다. 이것은 전동 공구와 같이 배터리가 완전히 소진될 때까지 사용되는 제품에 적합하다.
NiMH에 알맞은 또 다른 패턴은 셀이 소진되면 기기에서 셀을 제거한 후 외부 충전기에 끼워 충전시키는 알칼라인 "교체품"으로서 사용되는 경우이다. 이것은 일반적으로 디지털 카메라에서 사용되며 소비자의 세심한 주의가 필요하다.
많은 휴대용 정보 기기들은 이 패턴에 쉽사리 들어맞지 않는다. PDA와 휴대전화는 정기적으로 충전되고 산발적으로 드레인된다. 이러한 제품들은 리튬 이온 배터리가 필요하며, 전원 대 중량 비 외에 두 가지 더 중요한 이점을 제공한다. 즉 자체 방전이 적고 짧은 충방전 주기에도 어려움이 없다. 따라서 소비자들은 "배터리 관리"에 대한 노력을 거의 들이지 않고 제품을 사용하며 배터리에 대해 거의 생각하지 않는다.
본 기사는 Portable Design 지 2003년 11월호에 게재된 바 있다.
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