Bateria e Supersize 9 Volt e punuar nga qeliza të vjetra të acidit të plumbit: 11 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:14

A ju ka ndodhur ndonjëherë, që jeni duke pirë disa ushqime dhe papritmas e keni kuptuar se i keni konsumuar ato, shumë më tepër sesa ju lejon kuota e dietës ditore ose keni bërë ndonjë pazar ushqimor dhe për shkak të disa llogaritjeve të gabuara, keni tepricë të një produkti. Të dyja këto gjëra më kanë ndodhur, disa herë, por vetëm këtë herë, ishte diçka ndryshe që e mbivlerësova. Ishin bateri, dhe jo ato bateri standarde AA, por ato bateri të mëdha të acidit të plumbit. Më lejoni t'ju them se si.

Më parë, kur ende isha duke mësuar për mikrokontrolluesin dhe sende të tjera, bëja shumë projekte të bazuara në IC dhe qark. Meqenëse të gjithë ata projekte mund të mundësoheshin lehtësisht nga një bateri e vetme me acid plumbi ose me variacione të ndryshme të atyre baterive, unë i blija ato me shumicë. Me kalimin e kohës, fillova të zëvendësoj qarqet me mikrokontrollues dhe bateri me acid plumbi me bateri më të mira Li-jon për shkak të besueshmërisë dhe efikasitetit të tyre.

Pak ditë më parë, shikova enën time të baterisë dhe gjeta një pjesë të madhe të baterive, vetëm duke u shtrirë dhe duke u humbur jashtë orarit. Unë nuk e dija se çfarë të bëja me ta, kështu që i lashë ashtu siç janë. Kohët e fundit bateria ime e acidit plumbi 12v të cilin e kam përdorur me lehtësi në kontrollimin dhe prototipimin e qarqeve, vdiq për disa arsye të pasigurta. Në vend që të shpenzoj para dhe të blej një bateri të re, mendova të vija në përdorim këto bateri të vjetra 4v dhe të bëja një furnizim me energji të ndryshueshme portative me të.

Fillimisht, kam planifikuar, vetëm për të vendosur bateritë në një grup dhe për të lidhur një modul të rregullatorit të tensionit në të, por më pas mendova se mund ta bëj këtë projekt shumë më të mirë dhe më të bukur. Unë po planifikoj t'i vendos këto bateri në një grup dhe t'i mbuloj në një shtresë metalike në mënyrë që të ngjajnë me një bateri 9v. Prandaj, duke pasur tiparet e një furnizimi me energji të ndryshueshme portative të mbyllur në një paketë baterie të madhe 9V. A nuk do të ishte mirë dhe të sillte të gjitha ato kujtime, kur bateritë 9V ishin më të spikaturat në treg.

Furnizimet

• Bateritë e vjetra (Unë jam duke përdorur bateri me acid plumbi 4V. Nëse nuk keni bateri me acid plumbi, mund të shpëtoni bateritë Li-jon nga laptopët e vjetër dhe pajisjet elektronike)
• Konvertuesi i dollarit (LM2596)
• Voltmetër
• Potenciometër 10K (zgjidhni një potenciometër me madhësi të mesme dhe mos harroni çelësin)
• Çelësi ON/OFF
• Prizë e rrymës DC
• Fletë alumini
• Bordi MDF
• disa ngjyra (bojë llak do të funksionojë mirë)

Hapi 1: Ngarkimi i baterive të vjetra

Bateritë e mia u mbajtën në dollap për një kohë të gjatë dhe për shkak të kësaj, ata kishin humbur një pjesë të ngarkesës së tyre. Në përgjithësi, bateritë me acid plumbi humbasin 4% deri në 5% të ngarkesës së tyre totale në një vit, por kjo përqindje mund të ndryshojë sipas jetës së baterisë tuaj. Pra, para se të vazhdoja më tej, më duhej të sigurohesha që të gjitha bateritë e mia ishin të ngarkuara në një nivel të ngjashëm të tensionit, domethënë rreth 4V. Për karikimin, nuk kam përdorur asnjë karikues të balancuar ose ndonjë pagesë të specializuar. Më poshtë, unë kam përmendur dy metoda për karikimin. Të dyja janë po aq efikase dhe të lehta për t'u përdorur.

METODA 1:

Unë personalisht e përdorja metodën për të ngarkuar bateritë e mia. Unë thjesht e lidha baterinë me një furnizim me energji të ndryshueshme dhe e rrita tensionin e saj në rreth 4.2V. Meqenëse shumë nga bateritë e mia ishin në nivele të ngjashme tensioni, i bashkova në një grup (i lidha paralelisht) dhe i ngarkova nga një furnizim me energji të vetme. Ju nuk duhet ta praktikoni këtë metodë nëse hendeku i tensionit midis baterive është i lartë, pasi mund të shkaktojë karikim të pabalancuar ose një ngritje të papritur të rrymës dhe mund të pengojë ose dëmtojë kiminë e tyre të brendshme.

METODA 2:

Nëse nuk keni një furnizim të ndryshueshëm, thjesht mund t'i ngarkoni bateritë duke i lidhur me një karikues të telefonit celular. Sot, pothuajse të gjithë ngarkuesit e smartphone -ve prodhojnë një rrymë të qëndrueshme 5V (karikimi i shpejtë neglizhohet). Nëse lidhim një diodë silikoni në seri me ngarkuesin, marrim 4.3 volt në dalje. Kjo ndodh sepse dioda silikoni ka një potencial pengesë prej 0.7V dhe përdorimi i saj në seri do të shkaktojë një rënie të tensionit. Ndërsa ngarkimi i baterive me acid plumbi me 4.3V shkon paralelisht, ju mund t'i ngarkoni shumë lehtë me këtë metodë. Vetëm sigurohuni që dioda është e njëanshme përpara, përndryshe asnjë rrymë nuk do të rrjedhë nëpër të. Për të përcjellë paragjykimin e diodës, lidhni katodën e saj me pozitiven e ngarkuesit dhe anodën me pozitiven e baterisë. Lidhni negativin e ngarkuesit me negativin e baterisë.

Hapi 2: Bërja e një pakete baterie

Kur të gjitha bateritë u ngarkuan, fillova t'i grupoja së bashku. Ndërsa integroja bateritë, më duhej të kisha parasysh tre aspekte, të cilat ishin:

1. Dimensionet e paketës së baterisë. Kur gjithçka do të ishte bërë, e gjithë pakoja duhet të ngjajë me një bateri 9V (raporti vëllimor i një baterie 9V dhe paketa jonë e baterive duhet të jetë e ngjashme). Meqenëse pjesa më e madhe e hapësirës fitohet nga bateritë, ato duhet të vendosen në mënyrë korrekte.
2. Terminalet e baterive duhet të rreshtohen siç duhet në mënyrë që tela lidhës me to të mos jetë një sherr dhe të mos ketë tension në tela pasi të jetë bërë tela.
3. Duhet të ketë një hapësirë ose boshllëk për pajisjet elektronike, të tilla që struktura të sigurojë mbështetje dhe mbrojtje përveç akomodimit.

Unë isha duke përdorur nëntë nga këto bateri 4V dhe vendosa t'i ndaj ato në grupin dy. Grupi i parë do të ketë gjashtë bateri dhe i dyti do të ketë tre. Grupi më i vogël me tre bateri do të qëndrojë në krye të grupit më të madh. Paketa më e madhe do të jetë në formën e një drejtkëndëshi dhe do të veprojë si bazë e sistemit dhe pakoja më e vogël do të jetë në formën 'L' dhe do të pushojë mbi të. Boshllëku ose boshllëku i baterisë së 4 -të do të strehojë pajisjet elektronike dhe do t'i mbrojë ato.

Për të ngjitur bateritë së bashku, kam përdorur shirit të trashë të dyanshëm. Ka një kapje të fortë dhe gjithashtu siguron mbrojtje kundër përplasjeve. Tani për tani, unë do të bëj vetëm dy paketat e baterisë. Unë do t'i lidh ato sapo të bëhet pjesa e elektronikës, pasi është më e lehtë të punosh kur ato janë të ndara.

Hapi 3: Lidhja e Terminaleve të Baterisë së bashku

Terminalet e baterisë me acid plumbi janë bërë gjithashtu nga plumbi. Kur ekspozohen në ajër për një kohë të gjatë, metali i plumbit oksidohet dhe formon një shtresë mbrojtëse rreth vetes. Kjo shtresë parandalon oksidimin e mëtejshëm, si dhe nuk lejon lidhësin të ngjitet në plumb. Pra, para se të lidhni ndonjë tela me terminalet, duhet të heqim qafe këtë shtresë. Një mënyrë e mirë për ta bërë këtë është lëmimi me lëmues. Ju mund të përdorni një letër zmerile të hollë ose një skedar. Mos e lëmoni të gjithë sipërfaqen, thjesht bëni sa të mund të lidhni telat me to. Me dy tre goditje të skedarit në krye të terminaleve, unë isha në gjendje t'i bashkoja ato me lehtësi.

Siç e dini, unë kam 9 bateri në total. Duke kaluar kombinime të ndryshme, zbulova se vendosja paralelisht e tre baterive dhe formimi i një grupi, pastaj lidhja e atyre tre grupeve në seri funksionon më mirë për mua. Ky kombinim del 12V në 4.5Ah që është i mjaftueshëm për punën time të përditshme.

Pra, siç u përmend më lart, bëra të njëjtën gjë. Lidhja paralelisht e 3 baterive më dha tre paketa baterie me dalje 4V 4.5Ah dhe më pas duke i lidhur ato tre bateri në seri, fitova një dalje neto prej 12V në 4.5Ah.

Hapi 4: Shtimi i një rregullatori të tensionit dhe një ndërprerës të energjisë

Deri tani, paketa jonë e baterisë mund të përdoret ashtu siç është dhe do të prodhojë një rrymë të qëndrueshme 12V, por unë dua që ajo të jetë më fleksibël dhe të kujdeset për nivele të ndryshme të tensionit gjithashtu. Për ta arritur këtë, shtova një konvertues të ndryshueshëm të dollarit në paketën e baterisë. Duke vepruar kështu, tani mund të marr tensione si 5V dhe 3.3V të cilat janë shumë të zakonshme në elektronikën dixhitale dhe mikrokontrolluesit. Nëse punoni me tensione më të larta se 12V, mund të lidhni një konvertor përforcues në vend të konvertuesit buck dhe të merrni rezultatet e dëshiruara. Procesi është pothuajse i njëjtë, vetëm sigurohuni që voltmetri juaj të vlerësohet për atë mbret të tensioneve të larta.

Unë jam duke përdorur konvertorin LM2596 dollar sepse ato janë mjaft të lira dhe gjithashtu mund të kenë një tension të qëndrueshëm me efikasitet të mirë. Sipas fletës së të dhënave të IC, mund të prodhojë 5Amps rrymë dhe mund të shkojë deri në 1V kur mundësohet nga një furnizim 12V. Në këtë konvertues të dollarit, shtova gjithashtu një çelës ON/OFF me qëllim të përgjithshëm pasi nuk ka ndonjë ndërprerës të integruar ose mënyrë të kursimit të energjisë. Nëse vëreni, potenciometri (përgjithësisht me ngjyrë blu) në konvertuesin e kunjit është shumë i vogël dhe duhet të rregullohet duke përdorur një kaçavidë. Për të kapërcyer këtë kufizim, unë shkriva potenciometrin e stokut dhe bashkova një potenciometër të ri me madhësi të mesme 10K. Tani ne lehtë mund të ndryshojmë nivelet e tensionit. Më poshtë janë hapat e instalimeve elektrike:

• Lidhni hyrjen negative të konvertorit të dollarit direkt në paketën e baterisë
• Lidhni hyrjen pozitive të konvertuesit buck në pin 1 të një ndërprerës
• Lidhni pinin 2 të kaloni në +12V të paketës së baterisë
• Ngjitni një palë tela në terminalin dalës të konvertuesit të dollarit dhe lini skajin tjetër ashtu siç është. Ne do t'i lidhim ato më vonë

K TSHILL: Për të shkrirë potenciometrin, mund të përdorni një fitil të shkrirjes, por nëse nuk e posedon, mund ta hiqni përmes metodës së saldimit të tepërt. Shkrini disa tela saldimi në terminalet derisa saldimi të krijojë shirita të shkrirë. Pasi pjesa e saldimit të shkrirë të jetë mjaft e nxehtë, tërhiqni butësisht potenciometrin nga fundi. Duhet të dalë menjëherë. Jepni një trokitje e lehtë modulit dhe e gjithë saldimi i tepërt do të bjerë.

Hapi 5: Instalimi i voltmetrit

Furnizimi ynë me energji të ndryshueshme është i instaluar dhe po funksionon në mënyrë perfekte. Tani për të parë se sa tension po del, do të na duhet një voltmetër. Për këtë, ne mund të përdorim multimetrin tonë miqësor të besuar, por për një detyrë të tillë, një multimetër do të ishte i tepërt. Gjithashtu, shumica prej nesh kemi vetëm një multimetër dhe nëse është i angazhuar në furnizimin me energji, nuk mund ta përdorim për qëllime të tjera. Pra, instalimi i një voltmetri i cili gjithmonë mund të na japë lexim të drejtpërdrejtë të daljes duket një zgjedhje e mirë.

Mua personalisht më pëlqen ky voltmetër i vogël dixhital që po përdor aktualisht. Punon në 12V dhe mund të funksionojë në nivele tensioni duke filluar nga 0V në 99V. Ka një formë shumë kompakte dhe jep lexime mjaft të sakta. Për të lidhur voltmetrin tuaj, ndiqni këto hapa:

• Lidhni fuqinë pozitive të voltmetrit me hyrjen e konvertorit të monedhës
• Lidhni fuqinë negative të voltmetrit me hyrjen negative të konvertorit të monedhës
• Lidhni sinjalin e voltmetrit me daljen pozitive të konvertorit të monedhës
• (Opsionale) Unë voltmetri juaj ka një kunj sinjali negativ ose tela, lidheni atë dalje negative të konvertorit të monedhës

Hapi 6: Si të karikoni pakon e baterisë?

Pasi të jetë bërë projekti dhe ta përdorim atë për ca kohë, do të na duhet një burim për të rimbushur bateritë e lodhura. Nxjerrja e të gjithë montimit dhe rimbushja e secilës qelizë individualisht është me të vërtetë e vrullshme. Ne kemi nevojë për një karikues i cili mund të rimbush bateritë duke e mbajtur të gjithë montimin të paprekur. Meqenëse bateritë tona me acid plumbi janë fleksibël përsa i përket rimbushjes, unë do të përdor një ngarkues të specializuar 12V për transport.

Unë e përdorja këtë ngarkues për të karikuar baterinë time të vjetër 12V me acid plumbi. Ai del rreth 14.4V dhe shumë lehtë mund të ngarkojë paketën tonë të baterisë. Ai zbulon automatikisht nivelin e karikimit dhe ndërpret fuqinë kur bateria është plotësisht e ngarkuar. Ngarkimi i baterive me një karikues të specializuar do të na japë jetë dhe efikasitet maksimal të baterisë. Por nëse nuk keni një karikues të specializuar, mund t'i lidhni drejtpërdrejt me një furnizim me tension të vazhdueshëm 14.4V dhe t'i ngarkoni ato.

Për të hyrë në terminalet e baterisë nga jashtë, unë thjesht lidha një prizë DC me baterinë.

• Lidhni pozitivin e terminalit të prizës së energjisë me +12V të baterisë
• Toka e prizës së energjisë në terminalin negativ të baterisë

Hapi 7: Paketimi i baterive së bashku

Pjesa elektronike e këtij projekti ka përfunduar tani. Siç ju thashë më herët, unë do të vendos grupin më të vogël të baterive (me 3 bateri) mbi grupin më të madh të brumit (prej 6 baterish). Vendosja e drejtpërdrejtë e baterive njëra mbi tjetrën mund të dëmtojë terminalet dhe kështu të gjithë sistemin. Prandaj ne kemi nevojë për një lloj jastëku midis të dyve. Për këtë, unë jam duke përdorur një pambuk me ilaçe të përgjithshme. Këto pambuk janë të buta në natyrë dhe sigurojnë mbrojtje të shkëlqyeshme. Ju gjithashtu mund të vendosni një sfungjer të hollë në vend të pambukut, por unë nuk kam asnjë prej tyre të shtrirë përreth, kështu që duhej të zgjidhja rrugën time vetëm me pambuk. Përdorni gërshërë për të prerë pambukun në formën e baterisë tuaj dhe mos e përdorni më shumë. Pambuku shtesë do të rrjedhë vetëm nga anët dhe do të fitojë hapësirë, duke rritur kështu madhësinë pa nevojë. Për të mbajtur të gjithë këtë asamble së bashku, unë përdor disa shirit maskues. Ju mund të përdorni çdo kasetë të përdorimit të përgjithshëm për sa kohë që ka fuqi të mirë ngjitëse dhe forcë tërheqëse. Mundohuni të vendosni një sasi të madhe kasetë atje. Gjithashtu vendosni pak shirit në pambuk pasi mund të përpiqet të rrjedhë dhe rrjedh nga anët.

Hapi 8: Bërja e zorrës së jashtme

Për shtresën e jashtme, fillimisht planifikova të përdor bordin MDF ose kompensatë. Pastaj kalova në fletë akrilike pasi ishte shumë më e lehtë të punoja me akrilik. Më vonë i refuzova të gjitha këto opsione dhe shkova me çarçafë të hollë alumini. Ato ishin të lira dhe i ngjanin trupit të një baterie 9V shumë më mirë se të tjerat.

Bleva këtë fletë nga një dyqan lokal i pajisjeve para ca kohësh. Megjithëse nuk është plotësisht i ngurtë dhe nuk mund të sigurojë forcë të madhe strukturore, ai patjetër do të funksionojë në rastin tonë pasi vetë bateritë kanë forcë mjaft të mirë strukturore për të mbajtur të gjithë strukturën së bashku.

Fillova duke bërë një model CAD të zorrës dhe e vizatova në fletën metalike duke përdorur një vizore dhe një shënues. Ju mund ta bëni këtë më lehtë duke shtypur një model klishe. Duke përdorur një qethje metalike, unë hoqa pjesën e kërkuar nga fleta metalike. Vendosa pikat ku duhej palosur fleta dhe hoqa trekëndëshat e vegjël barabrinjës nga ekstremistët e atyre pikave. Këto zbrazëtira trekëndore do të na ndihmojnë në përkuljen e lehtë të metalit.

Për ta përkulur çarçafin, e futa nën një dërrasë të madhe MDF dhe duke vështruar ushtroj presion në skajin e lakimit duke përdorur dorën time. Ju gjithashtu mund të përdorni një copë druri ose çekiç për të ushtruar presion. Për bashkimin e dy skajeve, kam përdorur një nyje të dyfishtë të qepjes. Nëse nuk e dini se çfarë është lidhja e qepjes dhe si ta bëni, ju rekomandoj të shkoni në youtube dhe të shikoni disa video. Prettyshtë shumë lehtë për tu bërë dhe një proces bashkimi shumë i zakonshëm. Tre segmentet 10 mm në ekstremin e klisheve përdoren për të bërë këtë nyje. Pasi u bë bashkimi, e sigurova atë me një superlidhës. Fërkimi gjithashtu mund të bëhet për sigurimin e bashkimit, por unë nuk kisha lidhës alumini, kështu që duhej ta bëja me superlidhës.

Hapi 9: Krijimi i terminaleve dhe bazës së rrethimit

Për anët, fleta e aluminit funksionoi mirë, por për bazën, ato nuk mund të mbanin fuqinë e baterive. Kisha nevojë për diçka të fortë dhe të fortë për bazën, kështu që përdor bordin MDF të trashë 4 mm. Ishte mjaft e vështirë për të mbështetur të gjitha bateritë dhe as nuk u përkul. Unë hoqa dy pjesë nga bordi i MDF, një për pjesën e sipërme dhe një për pjesën e poshtme. Dimensionet e copave ishin të njëjta me atë të kasës së jashtme, e cila është 102mm X 50MM.

Në tabelën e sipërme të MDF -së, unë shpova vrima për telat dalës të konvertuesit, potenciometrit dhe ndërprerësit. Kam përdorur kombinimin e stërvitjes dhe Dremel për të bërë vrima të përsosura. Për voltmetrin dhe prizën e rrymës DC, kam bërë vrima në shtresën e aluminit. Për kalimin, e vendosa atë brenda terminalit të fuqisë pozitive pasi ishte një përshtatje perfekte atje.

Për prodhimin e terminaleve të baterisë së madhe, kam përdorur të njëjtën fletë alumini që kam përdorur për shtresën e jashtme. Alumini duke qenë një metal përçues mund të kalojë energji elektrike, kështu që ne mund të përdorim terminalet e vitrinave tona si terminale të prodhimit aktual dhe fuqinë e kanalit përmes tyre.

• Për të bërë terminalin pozitiv, unë thjesht mbështolla një shirit të hollë në një rreth dhe më pas duke përdorur një super -ngjitës, lidha dy skajet. Unë gjithashtu mbështillja skajet e anës së sipërme të terminaleve në mënyrë që ato të mprehen dhe të mos na prejnë lëkurën.
• Për terminalin negativ, unë bëra dy rreth koncentrikë në një fletë alumini me rreze të jashtme që ishte dy herë më shumë se ajo e rrethit të brendshëm. Pastaj bëra tre diametra, secili në një kënd prej 120 gradë nga tjetri. Nga pikat ku dimetri pret rrethin e brendshëm, unë projektova vija të drejta në rrethin e jashtëm. Të bësh këtë më dha një strukturë të ngjashme me yllin. E hoqa atë strukturë ylli nga fleta kryesore dhe i përkulja krahët pingul me bazën. Kështu e bëra terminalin negativ.

Hapi 10: Pikturë

Deri tani, bateria filloi të merrte formë, por dukej pak e shurdhër dhe e papërfunduar. Vendosa t'i jepja disa shtresa ngjyrash, për të nxjerrë në pah figurën dhe ngjashmërinë. Kisha një bateri të vjetër 9V të shtrirë përreth që e përdorja për referencë. Duke përdorur një shënues, vizatova ndarjet e nevojshme në kasë dhe pikturova trupin me bojëra llak. Meqenëse bateria miniaturë që kam është ajo më e zakonshme e përdorur në vendin tim, kam përdorur saktësisht të njëjtin kombinim ngjyrash të kuqe, të bardhë dhe blu për modelin tim. Për pjesët e sipërme dhe të poshtme të MDF, kam përdorur vetëm bojë të zezë. Pasi ngjyra ishte tharë, unë vizatova disa detaje dhe tekst për ta bërë atë të duket më realiste.

Hapi 11: Përmbledhja e Projektit

Gjithçka është bërë tani, ne vetëm duhet t'i bashkojmë. Fillova duke vënë kapakun e jashtëm në krye të pajisjeve elektronike. Pastaj ngjitni nxehtësisht voltmetrin dhe prizën e rrymës DC në shtresën e aluminit. Së pari e shkëputja çelësin nga pajisjet elektronike, e ngjita me nxehtësi në tabelën e MDF dhe e rilidha atë në konvertuesin.

Ju kujtohen ato tela dalëse që i lamë të palidhura, i merrni dhe lidheni me terminalet që i bëmë pak minuta mbrapa. Vendosni disa zam të nxehtë në terminalet dhe ngjitini ato në tabelën e MDF. Vendosni gjithçka së bashku dhe mbyllni kapakët metalikë të zorrës së jashtme.

Hej, projekti ka përfunduar tani. Faleminderit që qëndruat kaq gjatë dhe i dhatë kohën tuaj këtij projekti. Shpresoj se ju ka pëlqyer. Ju lutemi pëlqeni dhe regjistrohuni në kanalin tim në YouTube dhe gjithashtu regjistrohuni në udhëzimet për të mos humbur asnjë projekt të bërë nga unë.