울트라게이지MX로 볼트EV에 정보 화면 추가하기

울트라게이지MX(가운데 하단)가 iOS 14 카플레이 화면(오른쪽) 옆에서 다양한 정보를 보여주는 중

볼트EV의 배터리 상태를 상세하게 기록하기 위해 스마트폰과 연결되는 블루투스 OBD-II 어댑터를 지난 2년 간 사용해 왔습니다. 작동에는 이상이 없었지만 데이터를 항시 보여주는 화면이 있으면 좋겠다고 생각을 했는데, 이걸 위해 굳이 아이폰을 따로 설치하는 건 과하다고 생각했습니다. 그래서 사용자 정보를 표시할 수 있는 전용 "게이지" 장치를 찾아본 결과, 스캔게이지2(ScanGauge 2)와 울트라게이지MX(UltraGauge MX)로 선택지가 좁혀졌습니다. 전자는 사용자 정보를 더 입력할 수 있고(PID 25개 대 8개) 후자는 더 큰 화면을 사용합니다(표시 줄 수 8개 대 2개). 이 중 더 큰 화면 쪽을 고르게 되었지요.

제품을 입수하고서 할 일은 두 가지였습니다. 기존에 알려진 볼트EV 전용 PID 값을 가지고 특화된 정보를 화면에 보여줄 수 있도록 프로그래밍할 방법을 알아낸 뒤, 잘 보이면서도 그늘도 잘 지는 위치에 설치하는 것이었지요. 이리저리 힘써본 결과, 위에서 보시는 바와 같이 두 목적을 모두 달성할 수 있었습니다. 화면에 표시된 첫 페이지에는 실제 차량 속도, 가속페달 위치, 각종 배터리 정보(외부 및 내부 충전잔량, 가용용량, 온도), 단기 주행거리, 12V 배터리 전압 등이 나타나 있습니다. 그럼 어떻게 작업을 했는지 알아보겠습니다.
울트라게이지MX 첫 가동 모습

울트라게이지는 처음 연결했을 때 기본적으로 지원하는 60개의 표준 OBD-II PID(매개변수 식별자)와 28개의 자체 계산 값 중에 현재 차량이 제공하는 것을 판별합니다. 볼트EV는 내연기관이 없기 때문에 이 중 대부분은 의미도 없고 제공도 하지 않는 것으로 확인됩니다. 여기서 보시는 바와 같이 20개 정보가 지원된다고 하는 것 중에 표준 PID에 속하는 것은 고작 7개이고, 그나마도 주행용 고압 배터리 상태를 감시하기 위한 것은 하나도 없습니다.
PID # 기능 설명 단위
010D 차량 속도 km/h
0121 CEL(엔진점검등) 점등 후 이동한 거리 km
0130 TC(고장코드) 해제 후 시동 횟수
0131 TC 해제 후 이동한 거리 km
0142 ECM(엔진제어모듈) 12V 배터리 전압 V
0146 대기 온도 °C
0149 가속페달1 위치 %
그러므로 사용자 지정 PID용 슬롯 8개 모두 배터리 정보를 알아내는데 써야 했습니다. 문제는 이를 프로그래밍하기 위한 화면(MENU - Gauge/Page Menu - Select Gauge/Page - M Gauge Setup)이 이렇게 생겼다는 것입니다:
MGauge 1번 슬롯 프로그래밍 화면

처음에는 어떻게 해석해야 하는지 감이 안 잡힐 정도였지만, 일단 비공식적인 볼트EV 전용 사용자 PID 목록(영어)에 나온 정보를 이 화면에 맞게 변환하기만 하면 되었습니다. 그래서 울트라게이지MX 프로그래밍 정보(역시 영어)를 숙지한 뒤 CAN Bus 프로토콜에 대해서 탐구해본 결과 방법을 찾아내는데 성공했습니다. 다음 PID는...
PID # 기능 설명 단위 계산식
228334 외부 표시 충전잔량 % A × 100 / 255 + 0
015B 내부 관리 충전잔량 % A × 100 / 255 + 0
2241A3 배터리 가용용량 (2017~18 볼트용) kWh A × 999 / 31250 + 0
22434F 배터리 온도 °C A × 1 / 1 - 40
22436B 고압 충전기 전압 V A × 1 / 2 + 0
22436C 고압 충전기 전류 A A × 1 / 20 + 0
22437D 최종 충전량 kWh A × 1 / 100 + 0
2241B6 배터리 히터 전력 kW A × 1 / 1000 + 0
울트라게이지에 이렇게 프로그래밍하면 되는 것이었습니다:
# Abbr1 Abbr2 TData TCtrl RCtrl RPos Mtch X / + Out Ave L/R
1 SoC D % 07E4228334 93 31 2008 628334 0064 00FF 0000 00 00 32
2 SoC R % 07E0015B 92 21 1808 415B 0064 00FF 0000 00 00 32
3 Cap kWh 07E42241A3 93 31 2010 6241A3 03E7 7A12 0000 00 00 22
4 Bat °C 07E422434F 93 31 2008 62434F 0001 0001 FFD8 00 00 30
5 Chg hvV 07E422436B 93 31 2010 62436B 0001 0002 0000 00 00 32
6 Chg hvA 07E422436C 93 31 2010 62436C 0001 0014 0000 00 00 32
7 Chg kWh 07E422437D 93 31 2010 62437D 0001 0064 0000 00 00 22
8 BHt kW 07E42241B6 93 31 2010 6241B6 0001 03E8 0000 00 00 13
보시다시피 TData는 헤더와 PID로 구성되어 있습니다. 헤더는 어느 ECM(엔진제어모듈)에서 정보를 받아낼지 지정하는데, 볼트에는 최소 8개(E0~E7)가 있습니다. 계산식에 들어가는 숫자는 다른 입력값과 마찬가지로 16진수로 변환해서 넣어야 합니다. PID 프로그래밍이 원하는 대로 되어 정상 작동하는 것을 확인함에 따라, 장치를 차량에 제대로 고정시켜 보기로 했습니다.
울트라게이지MX에서 사용자 지정 PID 8개의 정상 작동을 처음으로 확인한 모습
울트라게이지MX와 두 종류의 거치대 - 수평식(오른쪽 상단)과 찍찍이식(오른쪽 하단)

대략적인 크기를 알고 있었더라도, 울트라게이지를 어디에 설치해야 적당할지 미리 파악하는 데에는 한계가 있었습니다. 그래서 수평 거치대와 찍찍이 부착지를 동시에 주문해놓고 다양하게 대처해보고자 했습니다.

울트라게이지 수평 거치대가 전원 버튼 아래에 부착된 모습

위치를 이리저리 옮겨가며 살펴본 결과, 차량 전원(시동) 버튼 바로 아래에 설치하기로 정했습니다. 여기에 두면 조향 핸들 사이로 거의 항상 화면을 볼 수도 있을 뿐더러 직사광선을 상당 부분 피할 수 있게 되기 때문이었습니다.

케이블을 OBD-II 포트(왼쪽 하단)에 연결한 뒤 조향 핸들 아래 부분을 통해 오른쪽으로 빼내어 설치

덤으로, 연결 케이블 대부분이 자연스럽게 가려질 뿐 아니라 나중에 철거하기도 쉽게 됩니다. 작업 후 남게 된 건 찍찍이 뿐이었네요.

1 페이지(위)는 운전할 때, 2 페이지(아래)는 충전 상태를 확인할 때 봅니다

설치를 끝내었으니 화면 구성을 원하는 대로 조정해 보기로 했습니다. 며칠에 걸치 시범 운영을 해보고 나니 첫 페이지에는 운전할 때 보고 싶은 정보를, 두번째 페이지에는 실시간 충전 상태를 표시하는 것으로 정리가 되었습니다.

2번째 페이지는 충전 중 계기판에 표시되는 정보를 보완하면서 다양한 내용을 알려주게 됩니다

한편, DC 급속 충전기에 연결 중일 때의 모습은 이렇습니다. 스마트폰으로 정보를 확인할 때와 비교했을 때 한 가지 아쉬운 점은 충전 전력(= 전압 × 전류)이 자동 계산되지 않는다는 점인데, 울트라게이지가 여러 개의 PID를 합치거나 곱하는 기능을 지원하지 않기 때문입니다. 이 점을 제외하면 이번 설치 결과는 꽤 만족스럽습니다.

전원 꺼짐 감지 방법 바꾸기

글을 맺기 전에 한 가지 참고할 점은, 장치에 탑재된 자동 전원(화면) 켜기/끄기 기능(MENU - UltraGauge Setup - Compatibility - Pwr off (on) Detect Mode)을 어느 정도 조정해 두어야 양호하게 사용할 수 있다는 것입니다. 울트라게이지가 제공하는 차량 전원 꺼짐 감지 방법은 6가지나 되지만, 그 중 5가지는 볼트에 맞지 않습니다. 모드0과 1은 아무런 차이도 감지하지 못하고, 모드 2~4는 항상 차가 꺼져 있다고 착각합니다.

12V 전원의 전압 수준을 기반으로 하는 최후의 수단, 즉 모드5를 써야 하는 것입니다. 그런데 한계 전압(MENU - UltraGauge Setup - Compatibility - Bat Low Threshold)을 정하는 과정이 좀 복잡했습니다. 기본 설정인 12.85V에서는 화면이 자꾸 꺼졌는데, 볼트의 운전 중 전압이 약 12.3V에서 15.1V 사이를 오갔기 때문입니다. 그렇다고 12.30V로 설정해 놓고 보니 차량 전원을 꺼도 화면이 바로 꺼지지 않았습니다. 현재는 12.45V에서 타협을 보았는데, 운전 중 화면은 안정적으로 켜져 있으면서도 전원 끄고 몇 분 내에 화면이 꺼지는 것으로 확인이 되었기 때문입니다.

전원 꺼짐 감지를 모드5로 사용하면 부작용이 있는데, 바로 전원 켜짐 감지가 모드2로 고정된다는 것입니다. 이 모드 또한 12V 전원의 전압 수준에 의존하며, 화면을 실제로는 수동으로 켜야 합니다. 차량 전원을 켠 후에 장치 뒷면에 있는 UP 버튼을 한 번 눌러서 화면을 켜야 한다는 것입니다. 이건 처음 생각했던 것과는 달리 의외로 그리 불편하지 않다고 느끼게 되었는데, 필요할 때에만 화면을 켜면 되고 다른 때에는 그냥 두어도 되기 때문이었습니다.
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