Støvsuger Ni-MH til Li-ion-konvertering: 9 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Hej allesammen, I denne Instructable vil vi konvertere min håndholdte støvsuger fra Ni-MH til Li-ion batterier.

Denne støvsuger er tæt på 10 år gammel, men i de sidste 2 år blev den næsten aldrig brugt, da den udviklede et problem med sine batterier. Hver gang vi tog den af opladeren for at bruge den, ville vakuumstrømmen næsten øjeblikkeligt falde, som om den ikke var opladet.

Vakuumet vil derefter fortsætte med at køre i et stykke tid, men ikke med den nødvendige strøm, så det blev opbevaret et stykke tid og samlet støv på det i stedet for indeni det.

Forbrugsvarer

TC4056A -modul -

Højaktuelle moduler -

18650 batterier -

Loddesæt -

Loddetråd -

Wire Snips -

Skruetrækker Sæt -

Præcisionsskruetrækkere -

Elektrisk tape -

Elektrisk ledning -

Trin 1: Fjern de gamle Ni-MH-batterier

På bagsiden af vakuumet er der en adgangsport, der når vi har fjernet den, kan vi få adgang til batterierne. Pakken er lavet af 3 Ni-MH-celler forbundet i serie for at give 4,5V, når den er fuldt opladet. Når den er tømt, vil denne pakke komme ned til omkring 3V, hvilket gør den til en perfekt kandidat at blive skiftet med lithiumceller.

Jeg brugte mit multimeter til at kontrollere den gamle pakke, når den var ude af støvsugeren, og den målte 3,8V på tværs af de tre celler, men da jeg først begyndte at måle hver celle individuelt, bemærkede jeg, at en af dem var på 0,6V, som er under spænding den nogensinde skulle være.

Hvis du er i en lignende situation, og du ikke vil konvertere til lithium, kan du udskifte den defekte celle og få dit apparat rettet.

Spændingsområdet for en litiumcelle er fra 4,2 til 2,8V, hvilket passer fint til det område, hvor støvsugeren allerede fungerer, så beslutningen blev taget.

Trin 2: Bjærg eller klargør nye Li-ion-batterier

Du kan helt sikkert købe og bruge nye li-ion-celler, men jeg havde dette bærbare batteri, som jeg ikke brugte, så jeg besluttede at redde nogle af cellerne inde for at give dem et nyt liv.

Batterikassen er lavet af to halvdele, der samler de enkelte battericeller, og det er en stor udfordring at fjerne dem. Jeg startede med at lirke kassen op fra den ene side med en flad skruetrækker og arbejde mig rundt.

Hele pakken er limet sammen, så vær forsigtig med skruetrækkeren, da jeg i et øjeblik af uforsigtighed formåede at stikke min hånd, da skruetrækkeren gennemborede den ydre sag.

Når sagen er delt op, brugte jeg min skruetrækker til at adskille cellerne fra den anden halvdel, og derefter skar jeg med trådklipsene kontrolkortet ud, som jeg ikke har brug for, og adskilte også de tre par, der var parallelle.

På dette tidspunkt er det afgørende, at hvert af celleparene kontrolleres for den spænding, den er på, da enhver, der er under 2,5V, ikke bør bruges, da de muligvis er blevet permanent beskadiget. Jeg havde et sådant par, så jeg tog et af de gode og begyndte at forberede det til at gå ind i støvsugeren.

Trin 3: Forbered opladningskredsløbet

For at sikre, at batterierne ikke er overopladet, brugte jeg et TC4056A -modul. Dette modul får 5V på indgangen, og det oplader derefter lithiumcellerne til 4,2V, hvilket er deres maksimalt tilladte spænding. Alt andet end det, og du risikerer at beskadige cellerne og forårsage brand.

Som du vil se senere, er dette ikke rigtig det rigtige valg, men det var det eneste, jeg havde. Jeg har inkluderet et ekstra link i afsnittet forbrugsvarer til et andet modul, der er lavet til højere strømudgang.

Jeg har først tilføjet noget loddemetal til alle modulpuderne, jeg har tilføjet to ledninger på indgangspuderne, og jeg fikserede det på cellerne med varm lim. Jeg tilføjede derefter to tykkere ledninger fra batteripolerne til batteripuderne på modulet, og sørg for at beholde den samme polaritet som markeret.

Trin 4: Test opladningsprocessen

Pakken var nu klar til opladning, så jeg testede opladningen med den originale oplader fra støvsugeren, der heldigvis afgiver 5V. Udgangsstrømmen på denne adapter er virkelig lav ved 120mA, så opladningen vil tage et stykke tid, men på den anden side er det meget sikrere på den måde, da batterierne aldrig bliver for varme. Rengøringsmidlet bruges ikke ret ofte og kan let oplades natten over.

For at identificere polariteten sluttede jeg opladeren til stikkontakten og brugte mit multimeter til at teste spændingen på stifterne, der stikker ud fra opladningsdækket. Da dette er en transformatorbaseret strømforsyning, kan du se, at spændingen er lidt højere end 5V, når den måles, men det er kun fordi der ikke er nogen belastning på udgangen.

Ved måling af spænding som denne, hvis du får en positiv aflæsning, er terminalen, som du berører med den røde sonde på multimeteret, den positive forbindelse. I mit tilfælde læste spændingen negativ, så jeg havde proberne omvendt. I dette tilfælde, med en negativ spændingsaflæsning, er den sorte sonde den positive terminal.

Med terminalen identificeret brugte jeg to ledninger med krokodilleklip til at fastgøre pakken til opladeren og lade den blive ladet op. Under opladning har modulet en rød LED, der lyser, og når batteriet er fuldt opladet, slukker det, og en blå LED lyser.

Trin 5: Afbryd de interne forbindelser

I sin originale konfiguration, med Ni-MH batterier, er ladeterminalerne direkte forbundet med batteriet. Da vi har brug for at tilføje et beskyttelseskredsløb mellem dem med den nye pakke, åbnede jeg støvsugerhuset og fjernede hele motoren og batterierne.

På bagsiden kan vi se, at den ene side af forbindelsen er lavet gennem en diode til beskyttelse mod omvendt polaritet, og den anden er loddet direkte mellem ladeterminalen og kontakten.

Efter at have givet den en hurtig rengøring fra støvet, der var samlet på den, brugte jeg mit loddejern til at fjerne dioden, og det brød en af forbindelserne. Ved hjælp af tykkere ledning lodde jeg den ene ende af den til motorterminalen, og jeg forsøgte derefter at bryde loddetappen på den anden terminal.

Da der var meget lodde der, og det også så ud til, at der er ekstra metal bag det til at understøtte det, brugte jeg mine snips til at afskære en lille sektion fra den bro og bryde den anden forbindelse fra terminalerne.

Den anden ledning blev derefter loddet til switchterminalen, og med det stod begge terminaler nu frie, og der kom to ledninger ud fra de indvendige forbindelser.

Trin 6: Tilslut den nye batteripakke og oplader

For at være sikker på polernes polaritet placerede jeg hele samlingen over opladerterminalerne, mens jeg blev tilsluttet stikkontakten og målte spændingen igen. Jeg brugte en rød markør til at markere et plustegn på både den indvendige terminal i samlingen og på ydersiden på opladerterminalen.

Jeg tilføjede derefter noget loddemetal til samlingsterminalerne og lodde begge modulindgangstråde til terminalerne i henhold til polariteten markeret.

For at forhindre uønskede shorts brugte jeg noget elektrisk tape til at isolere batteripolerne inde i deres slot og placerede derefter den nye pakke i. Heldigvis for mig var afstanden perfekt, og den nye pakke blev monteret indeni uden ændringer af åbningen.

Som et sidste trin har jeg skåret ledningerne ind fra motoren i længden, og jeg har loddet dem til udgangspuderne på modulet. Med alt tilsluttet trykkede jeg på kontakten for at teste den, og motoren bevægede sig, men den stoppede straks. Jeg var ikke sikker på, hvad problemet var, men jeg antog, at batterierne måske ikke var opladet nok, og modulet ikke tændte, så jeg fortsatte med at installere hele samlingen tilbage til sagen.

Trin 7: Sæt sammen igen

Installationen var ret enkel, da der var masser af plads på indersiden til at passe til alle de nye ledninger. Den vanskeligste del var at justere kontakten på toppen, og efter at det var gjort, returnerede jeg de tre skruer for at sikre sagen som et stykke.

For at se, hvorfor støvsugeren ikke fungerede, brugte jeg alligatorclipsene til at slutte den til opladeren, og til min overraskelse tændte opladnings -LED'en ikke. Da jeg tænkte på, at noget kunne være afbrudt under samlingen, målte jeg alle forbindelser og spændinger på opladermodulet kun for at indse, at det lykkedes mig at stege det.

Efter specifikationer er modulet i stand til at oplade batterierne med op til 1A strøm, men det kom mig aldrig i tankerne om, at denne 1A også er den grænse, det kan levere på output! Da jeg tidligere tændte støvsugeren, skal motoren have trukket meget mere end 1A og ødelagt modulet i processen.

Trin 8: Udskift modul og ledninger (valgfrit)

Lærdom, jeg udskiftede modulet, og da jeg ikke havde noget andet modul, der kan håndtere mere strøm, lodde jeg nu udgangstrådene direkte til batteritrådene. På denne måde går udgangsstrømmen ikke gennem modulet, og det kan ikke beskadige det, men også på denne måde mister vi den overladningsbeskyttelse, modulet giver.

I denne konfiguration er modulet kun ansvarligt for at oplade batterierne og sørge for, at de ikke overoplades og for overladning, jeg vil prøve at overvåge dette manuelt nu ved at lytte til motorens hastighed. Når jeg hører, at motoren begynder at køre langsommere end normalt, placeres den på opladeren.

Dette er ikke ideelt, men jeg tror ikke, det vil være et problem, da rengøringsmidlet kun bruges i relativt korte bursts og ikke kontinuerligt i lang tid. Efter hvert par brug kan vi lægge det tilbage i opladeren for at fylde det op og aldrig køre det farligt lavt på batterispændingen. Hvis jeg ser dette som et problem i fremtiden, kan jeg tilføje et separat batteriovervågningskredsløb og lave en video om det.

Trin 9: God fornøjelse

Så da alt fungerede nu, trimmede jeg to af de plastikstykker, der skubbede den originale batteripakke fra dækslet og lukkede det hele. Efter at filteret blev sat tilbage på plads, og fronten blev sat på igen, havde jeg igen en fungerende håndholdt støvsuger.

Jeg håber, at denne instruks var lærerig for dig, og at du formåede at lære noget. Hvis det er sandt, så tjek mine andre instruktioner, tilmeld dig min YouTube -kanal, så ses vi alle næste gang.

Skål og tak fordi du læste!