내 보조배터리 실제 용량은 왜 다를까? 보조배터리 용량 계산 매우 쉬운 방법
목차
- 보조배터리 표기 용량과 실제 용량이 다른 이유
- 전압(V)과 승압 과정의 이해
- 보조배터리 용량 계산 매우 쉬운 방법: 공식 적용하기
- 에너지 손실과 효율성 고려하기
- 기기별 충전 횟수 예측하기
- 보조배터리 구매 시 체크리스트
보조배터리 표기 용량과 실제 용량이 다른 이유
- 표기 용량의 기준: 대부분의 보조배터리에 적힌 10,000mAh, 20,000mAh라는 숫자는 내부 리튬 이온 배터리 셀 자체의 용량입니다.
- 리튬 이온 배터리의 전압: 일반적으로 보조배터리 내부 셀의 전압은 3.7V입니다.
- 스마트폰 충전 전압: 우리가 사용하는 스마트폰이나 태블릿 등 전자기기는 USB 표준 전압인 5V로 충전을 받습니다.
- 변환 과정의 필요성: 3.7V의 에너지를 5V로 끌어올려 보내야 하므로, 이 과정에서 수치상의 ‘용량(mAh)’ 변화가 발생합니다.
- 사용자의 오해: 10,000mAh 보조배터리로 3,000mAh 스마트폰을 3번 넘게 완충할 수 있을 것 같지만, 실제로는 그렇지 못한 이유가 여기에 있습니다.
전압(V)과 승압 과정의 이해
- 승압(Step-up)의 정의: 낮은 전압을 높은 전압으로 높이는 과정을 의미합니다.
- 에너지 보존 법칙: 전압이 높아지면 전류의 양(mAh)은 상대적으로 줄어들게 됩니다.
- Wh(와트시) 개념의 중요성: mAh는 전압에 따라 변하는 수치지만, Wh는 전력 총량을 나타내는 불변의 값입니다.
- 물통 비유: 3.7V라는 낮은 높이의 넓은 물통에 담긴 물을 5V라는 높은 곳으로 옮겨 담으려면 물줄기가 가늘어지는 것과 비슷합니다.
보조배터리 용량 계산 매우 쉬운 방법: 공식 적용하기
당겨주세요!
보조배터리의 실제 사용 가능한 용량을 계산하는 법은 산술적으로 매우 간단합니다. 아래 단계를 따라 계산해 보세요.
- 배터리 총 에너지 계산 (Wh)
- 공식: 표기 용량(mAh) × 배터리 전압(3.7V) ÷ 1,000
- 예시: 10,000mAh 보조배터리의 경우
- 10,000 × 3.7 ÷ 1,000 = 37Wh
- 5V 출력 기준 용량 계산 (mAh)
- 공식: 총 에너지(Wh) ÷ 출력 전압(5V) × 1,000
- 예시: 37Wh ÷ 5V × 1,000 = 7,400mAh
- 결과 요약
- 10,000mAh 보조배터리는 5V 충전 시 이론적으로 7,400mAh가 됩니다.
- 20,000mAh 보조배터리는 5V 충전 시 이론적으로 14,800mAh가 됩니다.
에너지 손실과 효율성 고려하기
위에서 계산한 7,400mAh(1만 기준)는 이론적인 수치일 뿐이며, 실제로는 더 적은 양이 충전됩니다.
- 회로 손실: 전압을 3.7V에서 5V(또는 고속 충전 시 9V, 12V)로 변환할 때 기판 회로에서 열이 발생하며 에너지가 소모됩니다.
- 케이블 저항: 충전 케이블을 통과하면서 발생하는 저항으로 인해 일부 에너지가 손실됩니다.
- 스마트폰 내부 손실: 스마트폰으로 들어온 전기가 다시 배터리에 저장되는 과정에서도 손실이 발생합니다.
- 통상적인 효율: 일반적으로 브랜드 제품의 경우 약 80%~90%의 효율을 보입니다.
- 최종 실제 용량: 7,400mAh(이론값) × 0.8(효율 80%) = 약 5,920mAh
- 결과적으로 10,000mAh 보조배터리의 실제 체감 용량은 약 6,000mAh 내외가 됩니다.
기기별 충전 횟수 예측하기
보조배터리를 구매하기 전 내 기기를 몇 번 충전할 수 있는지 미리 파악하는 방법입니다.
- 스마트폰 배터리 확인: 본인의 스마트폰 배터리 용량을 확인합니다. (예: 아이폰 15 약 3,300mAh, 갤럭시 S24 약 4,000mAh)
- 실제 가용 용량 대입: 앞서 계산한 10,000mAh 보조배터리의 실제 가용량 6,000mAh를 기준으로 합니다.
- 계산 사례:
- 갤럭시 S24(4,000mAh) 기준: 6,000 ÷ 4,000 = 약 1.5회 충전
- 아이폰 15(3,349mAh) 기준: 6,000 ÷ 3,349 = 약 1.8회 충전
- 고속 충전의 변수: PD 충전이나 퀵차지 등 고속 충전을 사용할 경우 전압이 더 높아져서 효율 손실이 조금 더 발생할 수 있습니다.
보조배터리 용량 선택 가이드
- 5,000mAh: 가벼운 무게가 우선인 경우. 스마트폰 0.8~1회 완충 가능. 비상용으로 적합.
- 10,000mAh: 휴대성과 용량의 균형이 가장 좋은 구간. 스마트폰 1.5~2회 충전 가능. 데일리용.
- 20,000mAh: 여행이나 장거리 이동 시 적합. 스마트폰 3~4회 충전 가능. 무게가 묵직함.
- 30,000mAh 이상: 캠핑이나 며칠간 충전이 불가능한 상황용. 기내 반입 제한을 확인해야 함.
보조배터리 구매 시 체크리스트
- 정격 용량 확인: 제품 뒷면이나 상세 페이지에 ‘정격 용량(Rated Capacity)’이 5V 기준으로 적혀 있는지 확인하세요. 이것이 실제 가용량에 더 가까운 수치입니다.
- Wh 표기 확인: 항공기 반입 시에는 mAh보다 Wh 수치를 기준으로 합니다. 보통 100Wh 미만은 기내 반입이 가능합니다.
- 고속 충전 지원 여부: 입력과 출력이 모두 고속을 지원해야 보조배터리 자체를 충전할 때도 시간이 절약됩니다.
- 포트 구성: C타입 포트가 입출력을 모두 지원하는지, 동시 충전 시 속도 저하가 얼마나 발생하는지 체크해야 합니다.
- 안전 인증: 과충전 방지, 과방전 방지, 단락 보호 회로가 있는지, 국가 인증(KC 등)을 받았는지 확인하는 것이 필수입니다.