Konverzija usisavača Ni-MH u Li-ion: 9 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Zdravo svima, U ovom Instructable-u ćemo moj ručni usisivač pretvoriti iz Ni-MH u Li-ion baterije.

Ovaj usisivač star je skoro 10 godina, ali se u posljednje 2 godine gotovo nikada nije koristio jer je nastao problem sa baterijama. Kad god smo ga skinuli sa punjača kako bismo ga koristili, snaga vakuuma bi gotovo istog trenutka pala kao da nije napunjena.

Vakuum će tada nastaviti raditi još neko vrijeme, ali ne sa potrebnom snagom, pa se neko vrijeme držao u skladištu skupljajući prašinu umjesto na njemu.

Supplies

Modul TC4056A -

Moduli velike struje -

18650 baterije -

Komplet za lemljenje -

Lemljena žica -

Žičani isječci -

Komplet odvijača -

Precizni odvijači -

Električna traka -

Električna žica -

Korak 1: Uklonite stare Ni-MH baterije

Na stražnjoj strani usisavača nalazi se pristupni priključak koji nakon uklanjanja možemo pristupiti baterijama. Pakovanje je napravljeno od 3 Ni-MH ćelije povezane serijski kako bi dale 4.5V kada se potpuno napune. Nakon što se isprazni, ovo pakiranje će pasti na oko 3V što ga čini savršenim kandidatom za zamjenu litijumskim ćelijama.

Koristio sam svoj multimetar da provjerim staro pakiranje nakon što je izašlo iz usisavača i ono je izmjerilo 3,8 V u tri ćelije, ali kad sam počeo mjeriti svaku ćeliju pojedinačno, primijetio sam da je jedna od njih na 0,6 V koja je ispod napon koji bi trebao biti.

Ako ste u sličnoj situaciji i ne želite pretvoriti u litij, možete zamijeniti neispravnu ćeliju i popraviti uređaj.

Raspon napona za litijumsku ćeliju je od 4,2 do 2,8 V što se lijepo uklapa u raspon u kojem usisavač već radi pa je odluka donesena.

Korak 2: Spasite ili pripremite nove litijum-jonske baterije

Definitivno možete kupiti i koristiti nove li-ionske ćelije, ali ja sam imao bateriju za prijenosno računalo koju nisam koristio pa sam odlučio spasiti neke ćelije iznutra kako bih im dao drugi život.

Kućište baterije napravljeno je od dvije polovice koje sendviču pojedinačne ćelije baterije i njihovo uklanjanje predstavlja veliki izazov. Počeo sam tako što sam otvorio kućište s jedne strane odvijačem s ravnom glavom i krenuo na sve strane.

Cijelo pakiranje je zalijepljeno pa budi oprezan s odvijačem jer sam u jednom trenutku nepažnje uspio probosti ruku kad je odvijač probio vanjsko kućište.

Nakon što se kućište podijeli, odvijačem sam odvojio ćelije od druge polovice, a zatim sam pomoću žica izrezao upravljačku ploču koja mi neće trebati, a također sam odvojio tri para koja su bila paralelna.

U ovom je trenutku važno da se svaki par ćelija provjeri na napon na kojem se nalazi, jer sve koji su ispod 2,5 V ne treba koristiti jer bi mogli biti trajno oštećeni. Imao sam jedan takav par pa sam uzeo jedan od dobrih i počeo ga pripremati za odlazak u usisivač.

Korak 3: Pripremite krug za punjenje

Koristio sam jedan modul TC4056A kako bih se uvjerio da baterije nisu previše napunjene. Ovaj modul dobiva 5V na ulazu i tada puni litijumske ćelije na 4.2V što je njihov maksimalno dozvoljeni napon. Sve izvan toga riskirate oštećenje ćelija i izazivanje požara.

Kao što ćete vidjeti kasnije, ovo nije pravi izbor, ali to je bio jedini koji sam imao. Uključio sam dodatnu vezu u odjeljak potrošnog materijala za drugi modul koji je napravljen za veće trenutne izlaze.

Prvo sam dodao malo lemljenja na sve jastučiće modula, dodao sam dvije žice na ulazne pločice i popravio sam ih na ćelije vrućim ljepilom. Zatim sam dodao dvije deblje žice s priključaka baterije na podloške za baterije na modulu pazeći da zadržite isti polaritet kao što je označeno.

Korak 4: Testirajte proces punjenja

Paket je sada bio spreman za punjenje pa sam nastavio s testiranjem punjenja originalnim punjačem iz usisivača koji na sreću daje 5V. Izlazna struja ovog adaptera je zaista niska na 120mA pa će punjenje potrajati, ali je s druge strane mnogo sigurnije jer se baterije nikada neće previše zagrijati. Sredstvo za čišćenje se ne koristi često i lako se može puniti preko noći.

Da bih identificirao polaritet, spojio sam punjač na zidnu utičnicu i pomoću svog multimetra testirao napon na pinovima koji strše iz punjača. Budući da je ovo napajanje zasnovano na transformatoru, možete vidjeti da je napon malo veći od 5V kada se mjeri, ali to je samo zato što nema opterećenja na izlazu.

Prilikom mjerenja ovakvog napona, ako dobijete pozitivno očitanje, terminal koji dodirnete crvenom sondom na multimetru je pozitivna veza. U mom slučaju, napon je bio negativan, pa sam imao sonde obrnuto. U ovom slučaju, s očitanjem negativnog napona, crna sonda je pozitivni terminal.

S identificiranim priključkom, upotrijebio sam dvije žice s krokodilskim kopčama da pričvrstim paket na punjač i ostavim ga da se napuni. Tokom punjenja, modul ima crvenu LED lampicu koja svijetli, a kada je baterija potpuno napunjena, isključuje se i svijetli plava LED dioda.

Korak 5: Prekinite interne veze

U svojoj originalnoj konfiguraciji, s Ni-MH baterijama, terminali za punjenje su direktno povezani s baterijom. Budući da moramo novim paketom dodati zaštitni krug između njih, otvorio sam kućište usisavača i uklonio cijeli sklop motora i baterija.

Sa stražnje strane možemo vidjeti da je jedna strana veze izvedena diodom za zaštitu od obrnutog polariteta, a druga direktno lemljena između terminala za punjenje i prekidača.

Nakon što sam ga brzo očistio od prašine koja se nakupila na njemu, lemilicom sam uklonio diodu i to je prekinulo jednu od veza. Koristeći deblju žicu, jedan sam kraj lemio na terminal motora, a zatim sam pokušao prekinuti lemni spoj na drugom terminalu.

Budući da je tamo bilo puno lema, a činilo se i da se iza njega nalazi dodatni metal koji ga podržava, iskoristio sam svoje šnale da odsiječem mali dio s tog mosta i prekinem drugu vezu s terminala.

Druga žica je zatim lemljena na prekidač sklopke i s tim su oba terminala sada stajala slobodna, a dvije žice su izašle iz unutrašnjih veza.

Korak 6: Priključite novu bateriju i punjač

Da bih bio siguran u polaritet priključaka, stavio sam cijeli sklop preko priključaka punjača, dok sam bio spojen na utičnicu i ponovno izmjerio napon. Koristio sam crveni marker za označavanje znaka plus na unutrašnjoj strani priključka u sklopu i na vanjskoj strani priključka punjača.

Zatim sam dodao malo lema na montažne terminale i lemio obje ulazne žice modula na stezaljke prema označenom polaritetu.

Kako bih spriječio neželjene kratke hlače, upotrijebio sam električnu traku da izoliram priključke baterije u njihovom utoru, a zatim sam stavio novi paket. Na moju sreću, razmak je bio savršen, a novi paket uklopljen unutra bez ikakvih izmjena na utoru.

Kao posljednji korak, presjekao sam žice koje dolaze iz motora po dužini i lemio sam ih na izlazne pločice na modulu. Kad je sve spojeno, pritisnuo sam prekidač da ga isprobam i motor se ipak pomaknuo, ali se odmah zaustavio. Nisam bio siguran u čemu je problem, ali pretpostavio sam da baterije možda nisu dovoljno napunjene i da se modul ne uključuje pa sam nastavio s instaliranjem cijelog sklopa natrag u kućište.

Korak 7: Vratite se zajedno

Instalacija je bila prilično jednostavna jer je iznutra bilo dovoljno prostora za postavljanje svih novih žica. Najteži dio bio je poravnavanje prekidača na vrhu i nakon toga sam vratio tri vijka da pričvrstim kućište kao jedan komad.

Da bih vidio zašto usisivač ne radi, upotrijebio sam aligatorske kopče za spajanje na punjač i na moje iznenađenje LED za punjenje se nije uključio. Misleći da se nešto moglo odspojiti tijekom montaže, izmjerio sam sve veze i napone na modulu punjača samo da bih shvatio da sam to uspio ispržiti.

Prema specifikacijama, modul može puniti baterije sa do 1A struje, ali mi nije palo na pamet da je i to 1A granica koju može dati na izlazu! Kad sam prethodno uključio usisavač, motor je morao povući mnogo više od 1A, uništavajući pritom modul.

Korak 8: Zamijenite modul i ožičenje (opcionalno)

Naučena lekcija, zamijenio sam modul, a budući da nisam imao nijedan drugi modul koji može podnijeti veću struju, sada sam lemio izlazne žice direktno na žice baterije. Na ovaj način izlazna struja ne prolazi kroz modul i ne može ga oštetiti, ali i na ovaj način gubimo zaštitu od preopterećenja koju modul pruža.

U ovoj konfiguraciji, modul će biti odgovoran samo za punjenje baterija i paziti da se ne napune previše te za prekomjerno pražnjenje, pokušat ću to zasad ručno pratiti, slušajući brzinu motora. Kad god čujem da motor počinje raditi sporije nego inače, bit će postavljen na punjač.

Ovo nije idealno, ali mislim da to neće biti problem jer se sredstvo za čišćenje koristi samo u relativno kratkim rafalima, a ne kontinuirano dugo. Nakon svakih nekoliko upotreba, možemo ga vratiti na punjač kako bismo ga napunili i nikada ga opasno ne isprazniti na naponu baterije. Ako ovo vidim u budućnosti kao problem, mogao bih dodati zaseban krug za nadzor baterije i snimiti video o tome.

Korak 9: Uživajte

Dakle, kako sve sada radi, obrezao sam dva plastična komada koji su gurali originalnu bateriju s poklopca i sve to zatvorio. Nakon što sam vratio filter na svoje mjesto i vratio prednji dio, ponovo sam imao ručni usisivač koji radi.

Nadam se da vam je ovaj Instructable bio poučan i da ste uspjeli nešto naučiti. Ako je to istina, provjerite moje ostale Instructables, pretplatite se na moj YouTube kanal i vidimo se sljedeći put.

Živjeli i hvala na čitanju!