تبدیل جاروبرقی Ni-MH به Li-ion: 9 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

سلام به همه،

در این دستورالعمل ، جاروبرقی دستی من را از باتری های Ni-MH به Li-ion تبدیل می کنیم.

این جاروبرقی نزدیک به 10 سال عمر دارد اما در 2 سال گذشته ، تقریباً هرگز مورد استفاده قرار نگرفت زیرا مشکلی در باتری های خود ایجاد کرد. هر زمان که آن را از شارژر خارج می کردیم تا از آن استفاده کنیم ، قدرت خلاء تقریباً فوراً کاهش می یابد و گویی شارژ نشده است.

سپس جاروبرقی برای مدتی به کار خود ادامه می دهد اما نه با قدرت مورد نیاز ، بنابراین مدتی در انبار نگهداری می شد تا گرد و غبار را به جای داخل آن جمع آوری کرد.

تدارکات

ماژول TC4056A -

ماژول های فعلی بالا -

باتری 18650 -

کیت لحیم کاری -

سیم لحیم -

سیم کشی -

مجموعه پیچ گوشتی -

پیچ گوشتی های دقیق -

نوار برقی -

سیم برق -

مرحله 1: باتری های Ni-MH قدیمی را بردارید

در پشت خلاء ، یک پورت دسترسی وجود دارد که پس از حذف ، می توانیم به باتری ها دسترسی پیدا کنیم. بسته آن از 3 سلول Ni-MH ساخته شده است که به صورت سری به هم متصل شده اند تا در صورت شارژ کامل 4.5 ولت را تأمین کنند. پس از تخلیه ، این بسته به حدود 3 ولت می رسد و آن را به یک نامزد مناسب برای تعویض با سلول های لیتیوم تبدیل می کند.

من از مولتی متر خود برای بررسی بسته قدیمی هنگامی که از جاروبرقی خارج شده بود استفاده کردم و اندازه آن 3.8 ولت در سه سلول بود ، اما هنگامی که شروع به اندازه گیری هر سلول به صورت جداگانه کردم ، متوجه شدم که یکی از آنها در 0.6 ولت است که در زیر ولتاژی که باید باشد

اگر در موقعیت مشابهی هستید و نمی خواهید به لیتیوم تبدیل شوید ، می توانید سلول معیوب را جایگزین کرده و دستگاه خود را ثابت کنید.

محدوده ولتاژ برای یک سلول لیتیوم از 4.2 تا 2.8V است که به خوبی در محدوده ای که جاروبرقی قبلاً کار می کند مناسب است بنابراین تصمیم گیری شد.

مرحله 2: باتری های Li-ion جدید را نجات دهید یا آماده کنید

مطمئناً می توانید سلول های لیتیوم یون جدید بخرید و استفاده کنید ، اما من این باتری لپ تاپ را داشتم که از آن استفاده نکردم ، بنابراین تصمیم گرفتم برخی از سلول های داخل را نجات دهم تا به آنها زندگی دوم بدهم.

قاب باتری از دو نیمه ساخته شده است که ساندویچ تک تک باتری ها را انجام می دهد و حذف آنها بسیار چالش برانگیز است. من با باز کردن قاب از یک طرف با یک پیچ گوشتی سر تخت شروع به کار کردم و راه خود را دور تا دور انجام دادم.

کل بسته به هم چسبانده شده است ، بنابراین مراقب پیچ گوشتی باشید زیرا در یک لحظه بی احتیاطی وقتی که پیچ گوشتی قاب بیرونی را سوراخ کرد ، موفق شدم چاقو کنم.

هنگامی که قاب باز شد ، از پیچ گوشتی خود برای جدا کردن سلول ها از نیمه دیگر استفاده کردم و سپس با سیم گیر تخته کنترل را که نیازی به آن ندارم بریدم و همچنین سه جفت موازی را جدا کردم.

در این مرحله ، بسیار مهم است که هر یک از جفت های سلولی از نظر ولتاژی که در آن قرار دارد بررسی شود ، زیرا هر کدام که زیر 2.5 ولت هستند نباید استفاده شوند زیرا ممکن است به طور دائم آسیب دیده باشند. من یکی از این جفت ها را داشتم ، بنابراین یکی از بهترین ها را برداشتم و شروع به تهیه آن کردم تا داخل جاروبرقی بروم.

مرحله 3: مدار شارژ را آماده کنید

برای اطمینان از شارژ نشدن بیش از حد باتری ها ، از یک ماژول TC4056A استفاده کردم. این ماژول در ورودی 5 ولت دریافت می کند و سپس سلول های لیتیوم را به 4.2 ولت که حداکثر ولتاژ مجاز آنها است ، شارژ می کند. هر چیزی فراتر از آن و شما در معرض آسیب سلول ها و آتش سوزی هستید.

همانطور که بعداً خواهید دید ، این واقعا انتخاب درستی نیست ، اما این تنها انتخاب من بود. من یک پیوند اضافی در بخش منابع به یک ماژول دیگر که برای خروجی جریان بالاتر ساخته شده است ، اضافه کرده ام.

من ابتدا مقداری لحیم به همه لنت های ماژول اضافه کردم ، دو سیم را روی پدهای ورودی اضافه کردم و با چسب حرارتی آن را روی سلول ها ثابت کردم. سپس دو سیم ضخیم تر از پایانه های باتری را به پد های باتری روی ماژول اضافه کردم تا مطمئن شوم که قطبیت مشابه علامت را حفظ می کند.

مرحله 4: فرآیند شارژ را آزمایش کنید

بسته اکنون آماده شارژ بود ، بنابراین من با شارژر اصلی جاروبرقی که خوشبختانه 5 ولت خروجی دارد ، شارژ را با شارژر اصلی آزمایش کردم. جریان خروجی این آداپتور در واقع 120mA کم است بنابراین شارژ آن کمی طول می کشد اما از طرف دیگر بسیار ایمن تر است زیرا باتری ها هرگز بیش از حد داغ نمی شوند. این پاک کننده اغلب استفاده نمی شود و می توان آن را به راحتی در طول شب شارژ کرد.

به منظور شناسایی قطبیت ، شارژر را به پریز دیواری متصل کردم و از مولتی متر خود برای آزمایش ولتاژ پین هایی که از عرشه شارژ بیرون می آیند استفاده کردم. از آنجا که این منبع تغذیه مبتنی بر ترانسفورماتور است ، می توانید ببینید که ولتاژ هنگام اندازه گیری کمی بالاتر از 5V است ، اما این تنها به این دلیل است که هیچ بار روی خروجی وجود ندارد.

هنگام اندازه گیری ولتاژ مانند این ، اگر یک عدد مثبت دریافت کردید ، پایانه ای که با پروب قرمز روی مولتی متر لمس می کنید ، اتصال مثبت است. در مورد من ، ولتاژ منفی بود ، بنابراین من پروبها را معکوس کردم. در این حالت ، با قرائت ولتاژ منفی ، پروب سیاه ترمینال مثبت است.

با شناسایی ترمینال ، از دو سیم با گیره تمساح استفاده کردم تا بسته را به شارژر وصل کنم و آن را بگذارم تا شارژ شود. هنگام شارژ ، ماژول دارای یک LED قرمز است که روشن می شود و هنگامی که باتری به طور کامل شارژ می شود ، خاموش می شود و یک LED آبی روشن می شود.

مرحله 5: اتصالات داخلی را قطع کنید

در تنظیمات اولیه ، با باتری های Ni-MH ، پایانه های شارژ مستقیماً با باتری متصل می شوند. از آنجا که ما باید یک بسته حفاظتی بین آنها با بسته جدید اضافه کنیم ، من محفظه جاروبرقی را باز کردم و کل مجموعه موتور و باتری ها را برداشتم.

در پشت آن ، می توانیم ببینیم که یک طرف اتصال از طریق دیود برای محافظت از قطبیت معکوس ایجاد شده و طرف دیگر به طور مستقیم بین ترمینال شارژ و سوئیچ لحیم می شود.

پس از تمیز کردن سریع آن از گرد و غبار روی آن ، از آهن لحیم کاری خود برای حذف دیود استفاده کردم و یکی از اتصالات را شکست. با استفاده از سیم ضخیم تر ، یک سر آن را به پایانه موتور لحیم کردم و سپس سعی کردم اتصال لحیم را در ترمینال دیگر بشکنم.

از آنجا که لحیم کاری زیادی در آنجا وجود داشت و همچنین به نظر می رسید که فلز اضافی پشت آن وجود دارد تا از آن حمایت کند ، من با استفاده از چنگک های خود قسمت کوچکی از آن پل را قطع کردم و اتصال دوم را از پایانه ها قطع کردم.

سیم دوم سپس به پایانه سوئیچ لحیم شد و با این کار ، هر دو پایانه اکنون آزاد ایستاده بودند و دو سیم از اتصالات داخلی خارج شد.

مرحله 6: بسته جدید باتری و شارژر را وصل کنید

برای اطمینان از قطب بودن پایانه ها ، کل مجموعه را روی پایانه های شارژر قرار دادم ، در حالی که به پریز وصل شده بودم و دوباره ولتاژ را اندازه گیری کردم. من از علامت قرمز برای علامت مثبت در ترمینال داخلی در مجموعه و در خارج در ترمینال شارژر استفاده کردم.

سپس مقداری لحیم به پایانه های مونتاژ اضافه کردم و هر دو سیم ورودی ماژول را با توجه به قطبیت مشخص شده به پایانه ها لحیم کردم.

برای جلوگیری از هرگونه شورت ناخواسته ، از مقداری نوار برقی برای جدا کردن پایانه های باتری داخل شکاف آنها استفاده کردم و سپس بسته جدید را داخل آن قرار دادم. خوشبختانه برای من فاصله بسیار عالی بود و بسته جدید بدون هیچ گونه تغییری در شکاف داخل آن نصب شد.

به عنوان آخرین مرحله ، سیمهای وارد شده از موتور را به طول بریده و آنها را به پدهای خروجی ماژول لحیم کرده ام. با اتصال همه چیز ، کلید را فشار دادم تا آزمایش شود و موتور حرکت کرد ، اما بلافاصله متوقف شد. من مطمئن نبودم که مشکل چیست اما تصور می کردم که شاید باتری ها به اندازه کافی شارژ نشده باشند و ماژول روشن نمی شود ، بنابراین با نصب مجدد کل مجموعه به قاب ادامه دادم.

مرحله 7: با هم کنار بیایید

نصب نسبتاً ساده ای بود زیرا فضای زیادی در داخل وجود داشت تا همه سیم های جدید را در خود جای دهد. مشکل ترین قسمت این بود که سوئیچ را در قسمت بالا تنظیم کنید و پس از انجام این کار ، من سه پیچ را برای محافظت از قاب به صورت یک تکه برگشتم.

برای اینکه ببینم چرا جارو برقی کار نمی کند ، از گیره تمساح برای اتصال آن به شارژر استفاده کردم و در کمال تعجب چراغ شارژ روشن نشد. با تصور اینکه ممکن است هنگام مونتاژ چیزی قطع شده باشد ، تمام اتصالات و ولتاژهای ماژول شارژر را اندازه گیری کردم تا متوجه شوم که موفق به سرخ کردن آن شده ام.

طبق مشخصات ، این ماژول قادر به شارژ باتری ها تا حداکثر 1 آمپر جریان است ، اما هرگز به ذهنم خطور نکرد که این 1A نیز محدودیتی است که می تواند در خروجی ارائه دهد! هنگامی که جاروبرقی را روشن می کردم ، موتور باید بیش از 1 آمپر کشیده و ماژول را در حین کار خراب می کرد.

مرحله 8: جایگزینی ماژول و سیم کشی (اختیاری)

درس آموخته شده ، ماژول را جایگزین کردم و از آنجا که هیچ ماژول دیگری که بتواند جریان بیشتری را اداره کند نداشتم ، اکنون سیمهای خروجی را مستقیماً به سیمهای باتری لحیم کردم. به این ترتیب ، جریان خروجی از ماژول عبور نمی کند و نمی تواند به آن آسیب برساند اما همچنین ، به این ترتیب ، ما حفاظت بیش از حد تخلیه ای که ماژول ارائه می دهد را از دست می دهیم.

در این پیکربندی ، ماژول فقط وظیفه شارژ باتری ها را بر عهده دارد و مطمئن می شود که بیش از حد شارژ نمی شوند و در صورت تخلیه بیش از حد ، سعی می کنم فعلاً با گوش دادن به سرعت موتور ، این را به صورت دستی کنترل کنم. هرگاه بشنوم که موتور کندتر از حالت عادی شروع به کار می کند ، روی شارژر قرار می گیرد.

این ایده آل نیست ، اما فکر نمی کنم مشکلی باشد زیرا از پاک کننده فقط در انفجارهای نسبتاً کوتاه استفاده می شود و نه به طور مداوم برای مدت طولانی. پس از هر چند بار استفاده ، می توانیم آن را به شارژر برگردانیم تا شارژ شود و هرگز با ولتاژ باتری آن را به طور خطرناک پایین کار نکنیم. اگر در آینده به این مسئله توجه کنم ، ممکن است یک مدار جداگانه برای نظارت بر باتری اضافه کنم و یک فیلم در مورد آن تهیه کنم.

مرحله نهم: لذت ببرید

بنابراین ، با همه چیز در حال کار ، من دو قطعه پلاستیکی را که روی باتری اصلی فشار داده بودند از روی قاب برش دادم و همه را بستم. بعد از اینکه فیلتر در جای خود قرار گرفت و قسمت جلویی دوباره روشن شد ، من یکبار دیگر یک جارو برقی دستی کار کردم.

امیدوارم این دستورالعمل برای شما آموزشی بوده باشد و بتوانید چیزی یاد بگیرید. اگر این درست است ، لطفاً سایر دستورالعمل های من را بررسی کنید ، در کانال YouTube من مشترک شوید و دفعه بعد شما را می بینم.

به سلامتی و تشکر از شما برای خواندن!