ESP32 기반 차량 배터리 방전 감지 및 제어

주차된 차량의 배터리 방전은 전 세계적으로 흔한 고장 원인입니다. 제어 장치, 텔레매틱스 모듈, 경보 시스템 등 상시 작동하는 전자 장치들이 장기간 누적 전류를 소모하여 시동용 12V 납축 배터리를 방전시켜 시동 불능 상태에 이르게 합니다. 기존의 대시보드 전압 게이지나 블루투스 모니터링 시스템은 주로 수동적인 관찰 및 보고에 그쳐 방전 과정을 능동적으로 막지 못합니다. 본 논문은 ESP32 시스템 온 칩과 SIM800L 쿼드 밴드 GSM 모듈을 기반으로 하는 완전 통합형 마이크로컨트롤러 구동 배터리 보호 시스템을 제안하고 실험적으로 검증합니다. 이 시스템은 정밀 저항 전압 분배 회로를 사용하여 배터리 단자 전압을 지속적으로 모니터링하고 이중 임계값 감지 알고리즘을 적용합니다. 전압이 11.8V 미만으로 떨어지면 SMS 경고를 전송하고, 11.2V에 도달하면 단계별 릴레이 기반 부하 차단 시퀀스를 작동시킵니다. ESP32는 유휴 시 48µA만 소모하는 딥 슬립 모드로 주로 작동합니다. 45Ah 습식 납축 배터리에 대한 프로토타입 테스트 결과, 0.038V의 RMSE, 4.3초의 평균 SMS 전송 시간, 그리고 성공적인 단계별 릴레이 부하 차단이 확인되었습니다. 부하 차단 후 배터리 수명은 4.7배 연장되었습니다. 총 부품 비용은 약 1,850루피(미화 22달러)로, 기존 차량에 저렴하게 개조하여 적용할 수 있는 실용적인 솔루션입니다. 이 시스템은 차량 배터리 방전 문제를 효과적으로 해결하여 운전자의 불편을 줄이고 차량 유지보수 비용을 절감하는 데 기여할 수 있습니다.