Köhnə qurğuşun turşusu hüceyrələrindən düzəldilmiş 9 voltluq işlək batareya: 11 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

Birdən -birə qəlyanaltılar yeyirsinizsə və birdən -birə yediyinizi başa düşdünüzsə, gündəlik pəhriz kvotanızın icazə verdiyindən daha çox, ya da ərzaq alış -verişinə çıxdınız və bəzi səhv hesablamalar səbəbiylə bir məhsulu həddindən artıq yığdınız. Bunların hər ikisi mənim başıma bir neçə dəfə gəlmişdi, amma yalnız bu dəfə çox yığdığım fərqli bir şey oldu. Bu standart AA batareyaları deyil, böyük qurğuşun turşusu batareyalar idi. Necə olduğunu söyləyim.

Əvvəllər, hələ də mikrokontrolör və digər şeyləri öyrənərkən, çoxlu IC və dövrə əsaslı bir layihə hazırlayırdım. Bu layihələrin hamısı tək qurğuşun turşusu olan batareyalarla və ya bu batareyaların fərqli varyasyonları ilə asanlıqla işləyə biləcəyi üçün onları toplu olaraq alırdım. Vaxt keçdikcə etibarlılığı və səmərəliliyi səbəbindən sxemləri mikrokontrolörlərlə və qurğuşun turşusu batareyalarını daha yaxşı Li-ion batareyaları ilə əvəz etməyə başladım.

Bir neçə gün əvvəl, batareya konteynerimə baxdım və çox böyük bir batareya parçası gördüm, yalnız uzanıb yatırdım və çox vaxt sərf etdim. O vaxt onlarla nə edəcəyimi bilmədim və onları olduğu kimi tərk etdim. Bu yaxınlarda sxemlərin yoxlanılması və prototipləşdirilməsində çox asanlıqla istifadə etdiyim 12v qurğuşun turşusu batareyam, müəyyən bir səbəbdən öldü. Pul xərcləmək və yeni bir batareya almaq əvəzinə, bu köhnə 4v batareyaları bir qədər işə salmağı və onunla birlikdə portativ dəyişən bir enerji təchizatı etməyi düşündüm.

Başlanğıcda, batareyaları bir qrupa yığmağı və ona bir gərginlik tənzimləyici modulu bağlamağı planlaşdırırdım, amma sonra bu layihəni daha yaxşı və gözəl görünə biləcəyimi düşündüm. Bu batareyaları bir qrup halına gətirməyi və 9v batareyaya bənzəməsi üçün metal korpusla örtməyi planlaşdırıram. Buna görə də, 9V -lük böyük bir batareya paketinə daxil olan portativ dəyişən enerji təchizatı xüsusiyyətlərinə malik olmaq. 9V batareyaları əvvəllər bazarda ən çox görkəmli olan bütün bu xatirələri geri qaytarmaq xoş olmazdı.

Təchizat

• Köhnə batareyalar (4V qurğuşun turşusu batareyalarından istifadə edirəm. Qurğuşun turşusu batareyalarınız yoxdursa, Li-ion batareyalarını köhnə noutbuklardan və elektron cihazlardan xilas edə bilərsiniz)
• Buck çeviricisi (LM2596)
• Voltmetr
• 10K potensiometr (orta ölçülü bir potansiyometr seçin və düyməni unutmayın)
• ON/OFF açarı
• DC güc yuvası
• Alüminium təbəqə
• MDF lövhəsi
• bəzi rənglər (sprey boya yaxşı işləyəcək)

Addım 1: Köhnə Batareyaların Doldurulması

Batareyalarım şkafda çox uzun müddət saxlanılırdı və buna görə də şarjlarının bir hissəsini itirmişdilər. Ümumiyyətlə qurğuşun turşusu batareyaları bir il ərzində ümumi şarjlarının 4-5% -ni itirir, lakin bu faiz batareyanızın ömrünə görə dəyişə bilər. Daha irəli getməzdən əvvəl, bütün batareyalarımın oxşar bir gərginlik səviyyəsinə, yəni 4V ətrafında yükləndiyinə əmin olmalıydım. Şarj üçün heç bir balanslaşdırılmış şarj cihazı və ya xüsusi bir şarj istifadə etmədim. Aşağıda şarj etmək üçün iki üsuldan bəhs etdim. Hər ikisi də eyni dərəcədə səmərəlidir və istifadəsi asandır.

METOD 1:

Batareyalarımı doldurmaq üçün şəxsən özüm istifadə edirdim. Batareyanı dəyişən bir enerji təchizatına bağladım və gərginliyini təxminən 4.2V -ə qaldırdım. Batareyalarımın çoxu oxşar bir gərginlik səviyyəsində olduğundan, onları bir qrupda birləşdirdim (paralel olaraq bağladım) və tək bir enerji təchizatından doldurdum. Batareyalar arasındakı gərginlik boşluğu yüksəkdirsə, bu üsulu tətbiq etməməlisiniz, çünki balanssız şarj və ya cərəyanın qəfil yüksəlməsinə səbəb ola bilər və daxili kimyasına mane ola bilər.

METOD 2:

Dəyişən bir təchizatınız yoxdursa, batareyaları cib telefonu şarj cihazına bağlayaraq şarj edə bilərsiniz. Bu gün demək olar ki, bütün smartfon şarj cihazları sabit 5V cərəyan çıxarır (sürətli şarj laqeyddir). Şarj cihazı ilə birlikdə bir silikon diod bağlasaq, çıxışda 4.3 volt alırıq. Bunun səbəbi, silikon diodun 0.7V bir maneə potensialına malik olması və ardıcıl olaraq istifadə edilməsi bir gərginliyin düşməsinə səbəb olacaqdır. Qurğuşun turşusu akkumulyatorların 4.3V ilə doldurulması əl -ələ verdiyindən, bu üsulla çox asanlıqla şarj edə bilərsiniz. Yalnız diodun ön tərəfli olduğuna əmin olun, əks halda heç bir cərəyan axmayacaq. Diyotu önə çıxarmaq üçün katotunu şarj cihazının pozitivinə və anodu batareyanın pozitivinə bağlayın. Şarj cihazının mənfi hissəsini batareyanın mənfi hissəsinə qoşun.

Addım 2: Batareya Paketinin Hazırlanması

Bütün batareyalar doldurulduqda onları qruplaşdırmağa başladım. Batareyaları birləşdirərkən üç aspekti nəzərə almalı oldum:

1. Batareya paketinin ölçüləri. Hər şey edildikdə, bütün paket 9V batareyaya bənzəməlidir (9V batareyanın həcm nisbəti və batareya paketimiz oxşar olmalıdır). Məkanın çox hissəsi batareyalar tərəfindən alındığından, düzgün yerləşdirilməlidir.
2. Batareyaların terminalları düzgün bir şəkildə hizalanmalıdır ki, onlara tel bağlamaq heç bir çətinlik yaratmasın və kabel çəkildikdən sonra tellərdə gərginlik olmamalıdır.
3. Elektronika üçün bir boşluq və ya boşluq olmalıdır ki, quruluş yaşayışdan başqa dəstək və qoruma təmin etsin.

Bu 4V batareyalardan doqquzunu istifadə edirdim və iki qrupa bölmək qərarına gəldim. Birinci qrupda altı, ikincisində isə üç batareya olacaq. Üç batareyadan ibarət kiçik qrup daha böyük qrupun üstündə dayanacaq. Daha böyük paket düzbucaqlı formada olacaq və sistemin əsası rolunu oynayacaq, kiçik paket isə 'L' şəklində olacaq və onun üzərində dayanacaq. 4 -cü batareyanın boşluğu və ya boşluğu elektronikanı yerləşdirəcək və onları qoruyacaq.

Batareyaları bir -birinə yapışdırmaq üçün qalın iki tərəfli lentdən istifadə etdim. Güclü bir tutuşa malikdir və toqquşmaya qarşı tamponlama təmin edir. Hal -hazırda yalnız iki batareya paketi hazırlayacağam. Elektronik hissə bitdikdən sonra onları bir -birinə bağlayacağam, çünki ayrı olduqları zaman işləmək daha asandır.

Addım 3: Batareyanın Terminallarını Birlikdə Bağlamaq

Qurğuşun turşusu batareyasının terminalları da qurğuşundan hazırlanır. Uzun müddət havada qaldıqda, qurğuşun metal oksidləşir və öz ətrafında qoruyucu örtük əmələ gətirir. Bu örtük daha çox oksidləşmənin qarşısını alır, həm də lehimin qurğunun üstünə yapışmasına imkan vermir. Beləliklə, terminallara hər hansı bir tel bağlamadan əvvəl, bu örtükdən qurtulmalıyıq. Bunun yaxşı bir yolu zımpara etməkdir. İncə bir qum qum kağızı və ya bir fayl istifadə edə bilərsiniz. Bütün səthi zımparalamayın, onlara tel bağlaya biləcəyiniz qədər işlə məşğul olun. Terminalların üstündəki iki üç vuruşlu faylla onları asanlıqla lehimləyə bildim.

Bildiyiniz kimi, ümumilikdə 9 batareyam var. Müxtəlif kombinasiyalardan keçərək öyrəndim ki, üç batareyanı paralel qoyub bir qrup yaratmaq, sonra bu üç qrupu ardıcıl birləşdirmək mənim üçün daha yaxşı işləyir. Bu kombinasiya gündəlik işim üçün kifayət qədər olan 4.5Ah -da 12V gücə malikdir.

Yuxarıda qeyd etdiyim kimi, mən də belə etdim. 3 batareyanı paralel bağlamaq mənə 4V 4.5Ah gücündə üç batareya paketi verdi və sonra bu üç batareya paketini ardıcıl olaraq bağlayaraq 4.5Ah -da 12V net çıxış əldə etdim.

Addım 4: Gərginlik tənzimləyicisi və güc açarı əlavə edin

Hal -hazırda, batareya paketimiz olduğu kimi istifadə edilə bilər və sabit bir 12V cərəyan çıxaracaq, amma daha çevik olmasını və fərqli gərginlik səviyyələrinə uyğun olmasını istəyirəm. Buna nail olmaq üçün batareya paketinə dəyişkən bir dollar çeviricisi əlavə etdim. Bunu etməklə, indi rəqəmsal elektronika və mikrokontrolörlərdə çox yayılmış 5V və 3.3V kimi gərginliklər əldə edə bilərəm. 12V -dan yuxarı gərginliklə işləsəniz, buck çeviricisi əvəzinə bir boost çeviricisini bağlaya və istədiyiniz nəticəni əldə edə bilərsiniz. Proses demək olar ki, eynidır, sadəcə voltmetrinizin yüksək gərginlik kralı üçün qiymətləndirildiyinə əmin olun.

LM2596 buck çeviricisini istifadə edirəm, çünki onlar olduqca ucuzdur və eyni zamanda yaxşı səmərəliliyi ilə sabit bir gərginliyə malikdir. IC məlumat cədvəlinə görə, 5Amps cərəyan çıxara bilər və 12V təchizatı ilə işləyərkən 1V qədər aşağı düşə bilər. Bu dollar çeviriciyə, heç bir daxili açarı və ya enerji qənaət rejimi olmadığı üçün ümumi məqsədli ON/OFF açarı da əlavə etdim. Diqqət edirsinizsə, dollar çeviricisindəki potansiyometr (ümumiyyətlə mavi rəngli) çox kiçikdir və bir tornavida istifadə edərək tənzimlənməlidir. Bu məhdudiyyəti aradan qaldırmaq üçün stok potensiometrini sökdüm və yeni 10K orta ölçülü potansiyometrini lehimlədim. İndi gərginlik səviyyələrini asanlıqla dəyişə bilərik. Aşağıda kabel çəkmə addımları verilmişdir:

• Dol çeviricisinin mənfi girişini birbaşa batareya paketinə qoşun
• Dol çeviricisinin müsbət girişini bir keçidin 1 pininə qoşun
• Şalterin 2 -ci pinini +12V batareya paketinə qoşun
• Bir cüt teli konvertorun çıxış terminalına lehimləyin və digər ucunu olduğu kimi buraxın. Onları daha sonra bağlayacağıq

İPUCU: Potansiyometrdən sökmək üçün, sökülmə fitilindən istifadə edə bilərsiniz, lakin əgər yoxdursa, onu həddindən artıq lehim üsulu ilə silə bilərsiniz. Lehim əriyən izlər əmələ gələnə qədər terminallarda bir az lehim teli əridin. Erimiş lehim yolu kifayət qədər qızdırıldıqda, potensiometrini aşağıdan yumşaq bir şəkildə çəkin. Doğrudan çıxmalıdır. Modula bir az vurun və bütün artıq lehim düşəcək.

Addım 5: Voltmetr quraşdırın

Dəyişən enerji təchizatımız quraşdırılıb və mükəmməl işləyir. İndi nə qədər gərginlik çıxdığını görmək üçün bir voltmetrə ehtiyacımız var. Bunun üçün etibarlı dost multimetrimizdən istifadə edə bilərik, amma belə bir iş üçün bir multimetr həddindən artıq iş olardı. Həm də çoxumuzun yalnız bir multimetrimiz var və elektrik təchizatı ilə məşğul olarsa, başqa məqsədlər üçün istifadə edə bilmərik. Buna görə də bizə hər zaman canlı çıxış oxuya bilən bir voltmetr quraşdırmaq yaxşı bir seçim kimi görünür.

Hal -hazırda istifadə etdiyim bu kiçik rəqəmsal voltmetr şəxsən xoşuma gəlir. 12V -də işləyir və 0V -dan 99V -ə qədər gərginlik səviyyələrində işləyə bilər. Çox kompakt bir formaya malikdir və kifayət qədər dəqiq oxunuşlar verir. Voltmetrinizi bağlamaq üçün aşağıdakı adımları yerinə yetirin:

• Voltmetrin müsbət gücünü konvertor girişinə qoşun
• Mənfi voltmetr gücünü konvertorun mənfi girişinə qoşun
• Voltmetr siqnalını konvertorun müsbət çıxışına qoşun
• (İsteğe bağlı) Mən sizin voltmetrinizdə mənfi siqnal pin və ya tel varsa, onu çeviricinin mənfi çıxışına bağlayın

Addım 6: Batareya paketini necə doldurmaq olar?

Layihə hazırlandıqdan və bir müddət istifadə etdikdən sonra, bitmiş batareyaları doldurmaq üçün bir mənbəyə ehtiyacımız olacaq. Bütün quruluşu çıxarmaq və hər bir hüceyrəni ayrı -ayrılıqda doldurmaq həqiqətən narahatdır. Bütün quruluşu sağlam saxlayarkən batareyaları doldura bilən bir şarj cihazına ehtiyacımız var. Qurğuşun turşu batareyalarımız şarj baxımından çevik olduğu üçün şarj etmək üçün 12V ixtisaslaşdırılmış şarj cihazından istifadə edəcəyəm.

Köhnə 12V qurğuşun turşusu batareyamı doldurmaq üçün bu şarj cihazından istifadə edirdim. 14.4V ətrafında çıxır və batareya paketimizi çox asanlıqla doldura bilər. Şarj səviyyəsini avtomatik olaraq algılar və batareya tam dolduqda gücü kəsir. Batareyaların ixtisaslaşdırılmış bir şarj cihazı ilə doldurulması bizə maksimum batareya ömrü və səmərəlilik bəxş edəcək. Xüsusi bir şarj cihazınız yoxdursa, onları birbaşa 14.4V sabit bir gərginlik təchizatına bağlaya və şarj edə bilərsiniz.

Batareya terminallarına çöldən daxil olmaq üçün sadə bir DC güc yuvasını batareya paketinə bağladım.

• Güc jakının müsbət terminalını +12V batareyaya qoşun
• Batareyanın mənfi terminalına elektrik cərəyanının təməli

Addım 7: Batareyaları Birlikdə Qablaşdırın

Bu layihənin elektron hissəsi artıq tamamlandı. Daha əvvəl dediyim kimi, daha kiçik bir batareya qrupunu (3 batareyadan) daha böyük meyilli qrupun (6 batareyadan) üstünə qoyacağam. Batareyaların birbaşa üst -üstə qoyulması terminallara və buna görə də bütün sistemə zərər verə bilər. Buna görə də ikisi arasında bir növ yastığa ehtiyacımız var. Bunun üçün bəzi ümumi təyinatlı pambıq dərmanlardan istifadə edirəm. Bu pambıqlar yumşaq təbiətə malikdir və əla yastıqlama təmin edir. Pambıq yerinə nazik bir süngər də yerləşdirə bilərsiniz, amma məndə yatan yoxdur, buna görə də yalnız pambıqla işləmək məcburiyyətində qaldım. Pambığı batareyanız şəklində kəsmək üçün qayçı istifadə edin və artıq istifadə etməyin. Əlavə pambıq yalnız yanlardan axacaq və yer əldə edəcək, buna görə də ölçüsünü lazımsız şəkildə artıracaq. Bütün məclisi bir yerdə saxlamaq üçün bir neçə maskeləmə lentindən istifadə etdim. Yaxşı yapışqan gücə və çəkmə gücünə malik olduğu müddətdə hər hansı bir ümumi təyinatlı lentdən istifadə edə bilərsiniz. Oraya çox miqdarda lent qoymağa çalışın. Pambığa bir az lent qoyun, çünki yanlardan axmağa və sızmağa çalışa bilər.

Addım 8: Xarici Kassanın Hazırlanması

Xarici korpus üçün əvvəlcə MDF lövhə və ya kontrplak istifadə etməyi planlaşdırırdım. Sonra akril lövhələrə keçdim, çünki akril ilə işləmək daha asan idi. Daha sonra bütün bu variantları rədd etdim və nazik alüminium təbəqələrlə getdim. Ucuz idilər və 9V akkumulyatorun gövdəsinə digərlərindən daha yaxşı bənzəyirdilər.

Bu vərəqi bir müddət əvvəl yerli bir hardware mağazasından aldım. Tamamilə sərt olmasa da və böyük bir struktur gücü təmin edə bilməsə də, bizim vəziyyətimizdə işləyəcək, çünki batareyaların özləri bütün quruluşu bir yerdə saxlamaq üçün kifayət qədər yaxşı struktur gücünə malikdir.

Korpusun CAD dizaynını hazırlamağa başladım və bir hökmdar və markerdən istifadə edərək metal təbəqəyə çəkdim. Bir şablon şablonu çap edərək bunu daha asan edə bilərsiniz. Bir metal qayçı istifadə edərək, metal təbəqədən lazımi hissəni çıxardım. Çarşafın qatlanacağı nöqtələri tapdım və bu nöqtələrin uclarından kiçik bərabər tərəfli üçbucaqları çıxardım. Bu üçbucaqlı boşluqlar metalın asanlıqla əyilməsinə kömək edəcək.

Vərəqi bükmək üçün onu böyük bir MDF lövhəsinin altına sürüşdürdüm və əlimdən istifadə edərək əyilmə kənarına təzyiq etdim. Təzyiq göstərmək üçün taxta və ya çəkicdən də istifadə edə bilərsiniz. İki ucu birləşdirmək üçün ikiqat tikiş birləşməsindən istifadə etdim. Dikiş birləşməsinin nə olduğunu və necə tikiləcəyini bilmirsinizsə, youtube -a daxil olub bəzi videoları izləməyi məsləhət görürəm. Hazırlanması olduqca asandır və çox yayılmış birləşmə prosesidir. Bu birləşməni düzəltmək üçün trafaretin ucundakı 10 mm -lik üç seqment istifadə olunur. Derz düzəldildikdən sonra bir az superglue ilə təmin etdim. Birləşməni təmin etmək üçün lehimləmə də edilə bilər, amma alüminium lehim yox idi, buna görə də super yapışqan ilə bunu etmək məcburiyyətində qaldım.

Addım 9: Terminalların və Qoşulmanın Əsasının Hazırlanması

Yan tərəflər üçün alüminium təbəqə yaxşı işləyirdi, ancaq baza üçün batareyaların gücünü saxlaya bilmədilər. Baza üçün möhkəm və sərt bir şeyə ehtiyacım var idi, buna görə 4 mm qalınlığında MDF lövhədən istifadə etdim. Bütün batareyaları dəstəkləmək kifayət qədər çətin idi və hətta əyilmirdi. MDF lövhəsindən biri yuxarıdan biri altdan iki hissəni çıxartdım. Parçaların ölçüləri 102mm X 50MM olan xarici korpusla eyni idi.

Üst MDF lövhəsində, buck çeviricinin, potensiometrin və açarın çıxış telləri üçün deliklər qazdım. Mükəmməl deliklər etmək üçün qazma və Dremel kombinasiyasından istifadə etdim. Voltmetr və DC elektrik jakı üçün alüminium korpusda deşiklər açdım. Keçid üçün, pozitiv güc terminalının içərisinə qoydum, çünki ora mükəmməl uyğun idi.

Böyük batareyanın terminallarını hazırlamaq üçün xarici korpus üçün istifadə etdiyim alüminium təbəqədən istifadə etdim. Alüminium keçirici bir metal olaraq elektrik ötürə bilər, buna görə vitrin terminallarımızı faktiki çıxış terminalları və onlardan kanal gücü kimi istifadə edə bilərik.

• Müsbət bir terminal qurmaq üçün sadəcə bir dairəyə nazik bir zolaq yuvarladım və sonra iki ucunu birləşdirən super yapışqan istifadə etdim. Terminalların üst tərəfinin kənarlarını yuvarladım ki, küt olsun və dərimizi kəsməsinlər.
• Mənfi terminal üçün, alüminium təbəqədə xarici varlıq radiusu daxili dairədən iki dəfə çox olan iki konsentrik dairə düzəltdim. Sonra hər biri digərindən 120 dərəcə bir açıda olan üç diametr hazırladım. Dimetrin daxili dairəni kəsdiyi nöqtələrdən xarici dairəyə düz xətlər çəkdim. Bunu etmək mənə ulduz kimi bir quruluş verdi. O ulduz quruluşunu ana təbəqədən çıxarıb qollarını bazaya dik əydim. Mənfi terminalı belə hazırladım.

Addım 10: Rəsm

Batareya artıq formalaşmağa başladı, amma bir az darıxdırıcı və bitməmiş göründü. Şəkili və bənzərliyi ortaya çıxarmaq üçün ona bir neçə qat rəng verməyə qərar verdim. Ətrafımda yatmaq üçün istifadə etdiyim köhnə 9V batareya vardı. Bir markerdən istifadə edərək korpusa lazımi arakəsmələr çəkdim və bədəni sprey boyalarla boyadım. Sahib olduğum miniatür batareya ölkəmdə ən çox istifadə edildiyi üçün dizaynım üçün qırmızı, ağ və mavinin eyni rəng birləşməsini istifadə etdim. Üst və alt MDF parçaları üçün yalnız qara boya istifadə etdim. Rəng qurudulduqdan sonra daha real görünməsi üçün bəzi detallar və mətn çəkdim.

Addım 11: Layihəyə yekun vurun

İndi hər şey edilir, sadəcə onu bir araya gətirməliyik. Xarici qapağı elektronikanın üstünə qoyaraq başladım. Sonra alüminium korpusa voltmetr və DC elektrik cekini isti yapışdırdı. Əvvəlcə açarı elektronikadan ayırdım, MDF lövhəsinə isti bir şəkildə yapışdırdım və yenidən dollar konvertoruna bağladım.

Bağlantısız buraxdığımız çıxış tellərini xatırlayırsınız, götürün və bir neçə dəqiqə əvvəl etdiyimiz terminallara qoşun. Terminallara bir az isti yapışqan qoyun və MDF lövhəsinə yapışdırın. Hər şeyi bir yerə qoyun və xarici korpusun metal qapaqlarını bağlayın.

Hey, layihə artıq tamamlandı. Uzun müddət qaldığınız və bu layihəyə vaxt ayırdığınız üçün təşəkkürlər. Ümid edirəm bəyəndiniz. Zəhmət olmasa YouTub kanalıma abunə olun və mənim etdiyim heç bir layihəni qaçırmamaq üçün mənə göstərişlər verərək abunə olun.