Ескі қорғасын қышқылының жасушаларынан жасалған 9 вольтты жоғары жұмыс батареясы: 11 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Сізде бірдеңе болды ма, сіз жеңіл тағамдарды жеп отырдыңыз, бірақ сіз оларды кенеттен тұтынып алғандығыңызды түсіндіңіз, бұл сіздің күнделікті диетаңызға квотадан әлдеқайда көп, немесе сіз азық -түлік дүкеніне бардыңыз, ал кейбір есептеулердің арқасында сіз тауарды асыра сатып алдыңыз. Бұл оқиғалардың екеуі де менде бірнеше рет болған, бірақ бұл жолы мен артық жинап алдым. Бұл стандартты АА батареялары емес, қорғасын қышқылдығы бар аккумуляторлық батареялар болды. Қалай екенін айтып берейін.

Бұрын мен микроконтроллер мен заттар туралы әлі де біліп жүргенде, мен көптеген IC және схемаға негізделген жоба жасайтынмын. Бұл жобалардың барлығы бір қорғасын қышқылды аккумулятормен немесе сол батареялардың әр түрлі нұсқаларымен оңай жұмыс істейтін болғандықтан, мен оларды жаппай сатып алатынмын. Уақыт өте келе мен сенімділік пен тиімділікке байланысты тізбектерді микроконтроллерлерге және қорғасын қышқылды аккумуляторларды жақсы литий-иондық батареяларға алмастыра бастадым.

Бірнеше күн бұрын мен батареяның контейнеріне қарадым, мен өте көп батареяны көрдім, жай жатып, бос уақытты босқа өткізіп жатырмын. Мен олармен не істеу керектігін білмедім, сондықтан мен оларды сол күйінде қалдырдым. Жақында мен тізбектерді тексеруде және прототиптеуде өте оңай қолданған 12В қорғасын қышқылды аккумуляторым белгісіз себептерге байланысты өлді. Ақша жұмсап, жаңа аккумулятор сатып алудың орнына мен осы 4В ескі батареяларды қолданысқа енгізуді және онымен портативті ауыспалы қуат көзін жасауды ойладым.

Бастапқыда мен аккумуляторларды топқа бөліп, кернеу реттегіш модулін қосуды жоспарладым, бірақ содан кейін мен бұл жобаны әлдеқайда жақсы және жақсы етіп жасай аламын деп ойладым. Мен бұл батареяларды 9В батареяға ұқсайтын етіп топқа салып, металл корпуспен жабуды жоспарлап отырмын. Осылайша, сыйымдылығы 9В батареядан тұратын портативті айнымалы қуат көзі бар. Бұрын 9В батареялары нарықтағы ең көрнекті батарея болған кезде, бұл барлық естеліктерді қайтарады.

Жабдықтар

• Ескі батареялар (мен 4В қорғасын қышқылды аккумуляторларды қолданамын. Егер сізде қорғасын қышқылды аккумуляторлар болмаса, сіз литий-иондық батареяларды ескі ноутбуктерден және электронды құрылғылардан құтқара аласыз)
• Бак конверторы (LM2596)
• Вольтметр
• 10K потенциометр (орташа өлшемді потенциометрді таңдаңыз және тұтқаны ұмытпаңыз)
• ON/OFF қосқышы
• Тұрақты ток қуат ұясы
• Алюминийден жасалған парақ
• МДФ тақтасы
• кейбір түстер (спрей бояуы жақсы жұмыс істейді)

1 -қадам: Ескі батареяларды зарядтау

Менің аккумуляторларым шкафта ұзақ сақталды, сондықтан олар зарядтың бір бөлігін жоғалтты. Әдетте қорғасын қышқылды аккумуляторлар бір жыл ішінде жалпы зарядының 4-5% жоғалтады, бірақ бұл пайыз батареяның қызмет ету мерзіміне байланысты өзгеруі мүмкін. Әрі қарай жүрместен бұрын, менің барлық аккумуляторларым ұқсас кернеу деңгейіне, яғни 4В шамасында зарядталғанына көз жеткізуім керек болды. Зарядтау үшін мен теңдестірілген зарядтағышты немесе мамандандырылған зарядты пайдаланбадым. Төменде мен зарядтаудың екі әдісін айттым. Олардың екеуі де бірдей тиімді және қолдануға оңай.

1 -ӘДІС:

Мен өзім аккумуляторды зарядтау әдісін қолдандым. Мен жай ғана батареяны айнымалы қуат көзіне қосып, кернеуін шамамен 4,2 В -қа дейін көтердім. Менің көптеген аккумуляторларым осындай кернеу деңгейінде болғандықтан, мен оларды топқа біріктірдім (оларды параллель жалғадым) және оларды бір қуат көзінен зарядтадым. Батареялар арасындағы кернеу алшақтығы жоғары болса, сіз бұл әдісті қолданбауыңыз керек, себебі ол теңгерімсіз зарядтауға немесе токтың кенеттен көтерілуіне әкелуі мүмкін және олардың ішкі химиясына кедергі келтіруі немесе зақымдауы мүмкін.

2 -ӘДІС:

Егер сізде айнымалы ток болмаса, батареяларды ұялы телефонның зарядтағышына қосу арқылы зарядтауға болады. Бүгінде барлық дерлік смартфон зарядтағыштары тұрақты 5В ток шығарады (жылдам зарядтау еленбейді). Егер біз силикон диодты зарядтағышпен тізбектей қосатын болсақ, онда біз 4,3 вольтты аламыз. Бұл кремний диодының кедергі потенциалы 0,7В және оны тізбектей қолдану кернеудің төмендеуіне әкеледі. Қорғасын қышқылды аккумуляторларды 4.3В -пен зарядтау қатар жүретіндіктен, оларды осы әдіспен оңай зарядтауға болады. Тек диодтың біржақты екеніне көз жеткізіңіз, әйтпесе ол арқылы ток өтпейді. Диодты бұрмалау үшін оның катодын зарядтағыштың оңына, ал анодты аккумулятордың оң жағына қосыңыз. Аккумулятордың зарядтау зарядын терісіне қосыңыз.

2 -қадам: Батарея жинағын жасау

Барлық батареялар зарядталғаннан кейін мен оларды топтастыра бастадым. Батареяларды біріктіру кезінде мен үш аспектіні есте ұстауым керек болды:

1. Батарея жинағының өлшемі. Барлығы жасалатын кезде, барлық пакет 9В батареяға ұқсауы керек (9В батареяның көлемдік қатынасы және біздің батареялар жиынтығы ұқсас болуы керек). Кеңістіктің көп бөлігін батареялар алатындықтан, оларды дұрыс орналастыру қажет.
2. Батареялардың терминалдары сымдарды жалғау қиындық тудырмайтындай етіп дұрыс реттелуі керек және сымдар салынғаннан кейін сымдарда кернеу болмауы керек.
3. Ол электроника үшін бос орын немесе бос орын болуы керек, осылайша құрылым сонымен қатар тұрудан басқа қолдау мен қорғауды қамтамасыз етеді.

Мен осы 4В батареялардың тоғызын қолдандым және оларды екі топқа бөлуді шештім. Бірінші топта алты батарея, екіншісінде үш батарея болады. Үш батареядан тұратын кіші топ үлкен топтың үстіне тіреледі. Үлкен пакет тіктөртбұрыш түрінде болады және жүйенің негізі болады, ал кішірек пакет 'L' түрінде болады және оның үстіне тіреледі. 4 -ші батареяның бос жері немесе саңылауы электрониканы орналастырады және оларды қорғайды.

Батареяларды біріктіру үшін мен екі жақты қалың таспаны қолдандым. Ол күшті ұстауға ие, сонымен қатар қақтығыстарға қарсы амортизацияны қамтамасыз етеді. Дәл қазір мен тек екі аккумулятор пакетін жасаймын. Мен оларды электроника бөлігін жасағаннан кейін байланыстырамын, өйткені олар бөлек тұрған кезде жұмыс істеу оңай.

3 -қадам: Батарея терминалдарын бірге қосу

Қорғасын қышқылының аккумуляторының ұштары да қорғасыннан жасалған. Олар ауада ұзақ уақыт болғанда, қорғасын металы тотығады және айналасында қорғаныс қабығын түзеді. Бұл жабын одан әрі тотығуды болдырмайды, сонымен қатар дәнекердің қорғасынға жабысуына жол бермейді. Сондықтан сымдарды терминалдарға қоспас бұрын, біз бұл жабыннан құтылуымыз керек. Мұны істеудің жақсы әдістерінің бірі - тегістеу. Сіз ұсақ құмды қағазды немесе файлды пайдалана аласыз. Бүкіл бетті тегістемеңіз, оларға сым қосуға болатындай етіп жасаңыз. Терминалдардың үстіндегі екі файлдың үш штрихімен мен оларды оңай дәнекерлей алдым.

Өздеріңіз білетіндей, менде барлығы 9 батарея бар. Әр түрлі комбинациялардан өтіп, мен үш батареяны қатар қойып, топ құру, содан кейін осы үш топты тізбектей қосу мен үшін ең тиімді екенін білдім. Бұл комбинация 12А кернеуді 4,5Ач құрайды, бұл менің күнделікті жұмысыма жеткілікті.

Жоғарыда айтылғандай, мен де солай жасадым. 3 батареяны параллель жалғау маған 4В 4.5Ач шығатын үш батарея пакетін берді, содан кейін осы үш аккумуляторлық батареяны тізбектей жалғау арқылы мен 4.5Ач -та 12В таза өнімділікке қол жеткіздім.

4 -қадам: кернеу реттегіші мен қуат қосқышын қосу

Қазіргі уақытта біздің аккумуляторлық пакетті бұрынғы күйінде қолдануға болады және ол тұрақты 12В ток шығарады, бірақ мен оның икемді болғанын және әр түрлі кернеу деңгейлеріне сәйкес келетінін қалаймын. Бұған жету үшін мен аккумуляторлық батареяға ауыспалы конверторды қостым. Осылайша мен қазір цифрлық электроника мен микроконтроллерде жиі кездесетін 5В және 3.3В кернеулерді ала аламын. Егер сіз 12В жоғары кернеумен жұмыс жасасаңыз, онда сіз конвертордың орнына күшейткіш түрлендіргішті қосып, қажетті нәтижеге қол жеткізе аласыз. Процесс шамамен бірдей, сіздің вольтметріңіз жоғары кернеудің патшасы үшін бағаланғанына көз жеткізіңіз.

Мен LM2596 долларлық түрлендіргішті қолданамын, себебі олар өте арзан, сонымен қатар тұрақты тиімді кернеуге ие. IC мәліметтер кестесіне сәйкес, ол 5Амп ток шығара алады және 12В қоректену кезінде 1В дейін төмендейді. Бұл сомалық түрлендіргішке мен жалпы мақсаттағы ҚОСУ/ӨШІРУ қосқышын қостым, себебі оның кірістірілген қосқышы немесе қуатты үнемдеу режимі жоқ. Егер байқасаңыз, конвертордағы потенциометр (әдетте көк түсті) өте кішкентай және оны бұрағышпен реттеу қажет. Бұл шектеуді жеңу үшін мен қордың потенциометрін алып тастадым және жаңа 10К орташа потенциометрді дәнекерледім. Енді біз кернеу деңгейін оңай өзгерте аламыз. Төменде сымдарды қосу қадамдары берілген:

• Конвертордың теріс кірісін аккумуляторға қосыңыз
• Коммутатордың 1 -ші пиніне конвертордың оң кірісін қосыңыз
• 2 -ші түйреуішті батарея жинағының +12 В -қа қосыңыз
• Конвертордың шығыс терминалына жұп сымдарды дәнекерлеп, екінші ұшын сол күйінде қалдырыңыз. Біз оларды кейін қосамыз

КЕҢЕС: Потенциометрді сөндіру үшін сөндіргіш білікті қолдануға болады, бірақ егер ол жоқ болса, оны дәнекерлеу әдісімен алып тастауға болады. Терминалдарда дәнекерленген сымдарды балқытылған жолдар пайда болғанша ерітіңіз. Балқытылған дәнекерлеу жолы жеткілікті ыстық болған соң, потенциометрді төменнен ақырын тартып алыңыз. Ол бірден шығуы керек. Модульге аздап шүмек беріңіз, сонда барлық артық дәнекер құлап кетеді.

5 -қадам: Вольтметрді орнату

Біздің айнымалы қуат көзі орнатылған және мінсіз жұмыс істейді. Қанша кернеу шығатынын білу үшін бізге вольтметр қажет. Ол үшін біз сенімді достық мультиметрді қолдана аламыз, бірақ мұндай тапсырма үшін мультиметр артық болады. Сондай -ақ, біздің көпшілігімізде тек бір ғана мультиметр бар және егер ол біздің электрмен жабдықтаумен айналысатын болса, біз оны басқа мақсаттарда пайдалана алмаймыз. Сондықтан вольтметрді орнату бізге әрқашан тірі шығуды оқуға мүмкіндік береді.

Маған жеке қолданыстағы шағын сандық вольтметр ұнайды. Ол 12 В жұмыс істейді және 0 В -тан 99 В дейінгі кернеу деңгейінде жұмыс істей алады. Ол өте ықшам пішінге ие және жеткілікті дәл оқулар береді. Вольтметрді қосу үшін мына қадамдарды орындаңыз:

• Вольтметрдің оң қуатын бак түрлендіргішінің кірісіне қосыңыз
• Вольтметрдің теріс қуатын конвертордың теріс кірісіне қосыңыз
• Вольтметрдің сигналын конвертордың оң шығысына қосыңыз
• (Міндетті емес) Егер сіздің вольтметрде теріс түйреуіш немесе сым болса, оны конвертордың теріс шығысына жалғаңыз

6 -қадам: Батарея жинағын қалай зарядтауға болады?

Жоба жасалып, біз оны біраз уақыт қолданғаннан кейін, таусылған батареяларды қайта зарядтау үшін бізге қандай да бір көз қажет болады. Бүкіл жинақты алып тастау және әр ұяшықты жеке -жеке зарядтау өте қиын. Бізге батареяны қайта зарядтай алатын зарядтағыш қажет, ол бүкіл жинақты сақтайды. Біздің қорғасын қышқылды аккумуляторлар қайта зарядтауға икемді болғандықтан, мен зарядтау үшін 12В мамандандырылған зарядтағышты қолданамын.

Мен бұл зарядтағышты 12В қорғасын қышқылының ескі аккумуляторын зарядтау үшін қолдандым. Ол 14,4 В шамасында жұмыс істейді және біздің батарея жинағын өте оңай зарядтай алады. Ол зарядтау деңгейін автоматты түрде анықтайды және батарея толық зарядталған кезде қуатты өшіреді. Батареяларды арнайы зарядтағышпен зарядтау бізге максималды батареяның қызмет ету мерзімін және тиімділігін береді. Бірақ егер сізде арнайы зарядтағыш болмаса, оларды тікелей 14,4 В тұрақты кернеуге қосуға және зарядтауға болады.

Батарея терминалына сырттан кіру үшін мен батареяға тұрақты ток көзін жалғадым.

• Қуат ұясының терминалының оң жағын +12 В аккумуляторға қосыңыз
• Аккумулятордың теріс терминалына қуат ұясының жері

7 -қадам: Батареяларды бірге жинау

Бұл жобаның электронды бөлігі аяқталды. Бұрын айтқанымдай, мен кішірек батарея тобын (3 батареядан) үлкен қамыр тобының үстіне (6 батареядан) орналастырамын. Батареяларды бір -бірінің үстіне қою терминалдарға, демек бүкіл жүйеге зақым келтіруі мүмкін. Сондықтан бізге екеуінің арасында қандай да бір жастық қажет. Ол үшін мен мақтаға арналған жалпы дәрілік заттарды қолданамын. Бұл мақта жұмсақ және тамаша жұмсартуды қамтамасыз етеді. Сіз мақта орнына жіңішке губка қоюға болады, бірақ менде олардың ешқайсысы жоқ, сондықтан мен тек мақтамен жұмыс істеуге тура келді. Батарея түріндегі мақтаны кесу үшін қайшыны пайдаланыңыз және оны артық пайдаланбаңыз. Қосымша мақта тек бүйірден ағып, кеңістікке ие болады, сондықтан оның мөлшерін қажетсіз ұлғайтады. Бүкіл жинақты ұстап тұру үшін мен маска таспасын қолдандым. Кез келген жалпы мақсаттағы таспаны жабысқақ күші мен созылу беріктігі болған жағдайда қолдануға болады. Ол жерге көп мөлшерде таспа қоюға тырысыңыз. Сондай -ақ, мақтаға бірнеше таспа жабыстырыңыз, себебі ол ағып кетуі мүмкін.

8 -қадам: сыртқы қаптаманы жасау

Сыртқы корпус үшін мен бастапқыда MDF тақтасын немесе фанерді қолдануды жоспарладым. Содан кейін мен акрилмен жұмыс жасадым, себебі акрилмен жұмыс істеу әлдеқайда жеңіл болды. Кейін мен бұл нұсқалардың барлығын қабылдамадым және жұқа алюминийден жасалған парақтармен жүрдім. Олар арзан болды және 9В батареяның корпусына басқаларға қарағанда әлдеқайда жақсы ұқсасты.

Мен бұл парақты біраз уақыт бұрын жергілікті аппараттық дүкеннен сатып алдым. Бұл мүлдем қатаң емес және үлкен құрылымдық беріктік бере алмаса да, бұл біздің жағдайда жұмыс істейді, өйткені батареялардың өздері бүкіл құрылымды ұстап тұру үшін жеткілікті жақсы құрылымдық күшке ие.

Мен корпустың АЖЖ дизайнын жасап, оны сызғыш пен маркердің көмегімен металл параққа сыздым. Трафарет дизайнын басып шығару арқылы мұны оңайырақ жасауға болады. Металл қайшының көмегімен мен металл парақтан қажетті бөлікті алып тастадым. Мен парақ бүктелетін нүктелерді орнаттым және сол нүктелердің шеткі жақтарынан кішкентай теңбүйірлі үшбұрыштарды алып тастадым. Бұл үшбұрышты қуыстар металды оңай иілуге көмектеседі.

Парақты бүгу үшін мен оны үлкен МДФ тақтайшасының астына сырғытып, қолыммен иілу жиегіне қысым жасадым. Қысым жасау үшін ағаштың немесе балғаның бір бөлігін қолдануға болады. Екі ұшын біріктіру үшін мен екі жақты тігісті қолдандым. Егер сіз тігіс не екенін және оны қалай жасау керектігін білмесеңіз, мен сізге YouTube -ке кіріп, бірнеше бейнелерді көруге кеңес беремін. Бұл өте қарапайым және қосылу процесі. Бұл қосылысты жасау үшін трафареттің шетіндегі 10 мм үш сегмент қолданылады. Буын жасалғаннан кейін мен оны суперглюзмен бекітіп қойдым. Дәнекерлеуді буындарды бекіту үшін де жасауға болады, бірақ менде алюминий дәнекері болмағандықтан, оны супплеймен жасауға тура келді.

9 -қадам: Терминалдар мен қоршау негізін жасау

Бүйірлер үшін алюминий қаңылтыр жақсы жұмыс істеді, бірақ негіз үшін олар батареялардың қуатын көтере алмады. Маған негізге берік және қатты нәрсе қажет болды, сондықтан мен қалыңдығы 4 мм MDF тақтасын қолдандым. Батареялардың барлығын ұстап тұру қиын болды, тіпті бүгілмеді. Мен MDF тақтасынан екі бөлікті алып тастадым, біреуі үстіңгі және екіншісі төменгі. Бөлшектердің өлшемдері сыртқы корпустың өлшемімен бірдей болды, ол 102 мм X 50 мм.

МДФ тақтасының жоғарғы жағында мен конвертордың, потенциометрдің және қосқыштың шығыс сымдары үшін тесіктер бұрғыладым. Мен тамаша тесіктер жасау үшін бұрғылау мен Дремельдің комбинациясын қолдандым. Вольтметр мен тұрақты ток қуат ұясы үшін мен алюминий корпусында тесіктер жасадым. Коммутатор үшін мен оны оң қуат терминалының ішіне қойдым, себебі бұл өте жақсы сәйкес болды.

Үлкен аккумулятордың терминалдарын жасау үшін мен сыртқы корпуста қолданған алюминийді қолдандым. Алюминий өткізгіш металл болғандықтан, ол электр энергиясын өткізе алады, сондықтан біз витриналық терминалдарды нақты шығыс терминалдары ретінде қолдана аламыз және олар арқылы канал қуаты.

• Позитивті терминал жасау үшін мен жіңішке жолақты шеңберге айналдырдым, содан кейін суперглюздің көмегімен екі ұшын жалғадым. Мен сондай -ақ терминалдардың жоғарғы жағының жиектерін бүктеп, терімізді кесіп алмайтындай етіп айналдырдым.
• Теріс терминал үшін мен сыртқы шеңбер радиусы ішкі шеңберден екі есе алюминий параққа екі концентрлі шеңбер жасадым. Содан кейін мен үш диаметр жасадым, олардың әрқайсысы бір -бірінен 120 градус бұрышта. Диметр ішкі шеңберді кесетін нүктелерден мен сыртқы шеңберге түзу сызықтарды шығардым. Бұл маған жұлдыз тәрізді құрылым берді. Мен бұл жұлдызды құрылымды негізгі парақтан алып тастадым және қолдарын негізге перпендикуляр бүктедім. Мен теріс терминалды осылай жасадым.

10 -қадам: Сурет салу

Батарея қазірдің өзінде қалыпқа келе бастады, бірақ ол сәл күңгірт және аяқталмаған болып көрінді. Сурет пен ұқсастықты шығару үшін мен оған бірнеше түсті бояулар беруді шештім. Менде ескі 9В батарея болды, мен оны анықтама үшін қолдандым. Маркерді қолдана отырып, корпусқа қажетті бөлімдерді салып, денені бүріккіш бояулармен боядым. Менде бар миниатюралық аккумулятор өз елімде жиі қолданылатындықтан, мен дизайн үшін қызыл, ақ және көк түстердің комбинациясын қолдандым. МДФ жоғарғы және төменгі бөліктері үшін мен тек қара бояуды қолдандым. Түс кептірілгеннен кейін, мен оны шынайы етіп көрсету үшін кейбір бөлшектер мен мәтінді салдым.

11 -қадам: Жобаны қорытындылау

Бәрі қазір жасалды, біз оны біріктіруіміз керек. Мен сыртқы жабынды электрониканың үстіне қоюдан бастадым. Содан кейін алюминий корпусына вольтметр мен тұрақты ток розеткасын ыстық желіммен жабыстырды. Мен алдымен қосқышты электроникадан ажыратып, оны MDF тақтасына ыстық желіммен жапсырып, оны конверторға қайта қостым.

Біз қосылмай қалдырған шығыс сымдарды есіңізде сақтаңыз, оларды алып, бірнеше минут бұрын жасаған терминалдарға қосылыңыз. Терминалдарға аздап ыстық желім салып, оларды МДФ тақтасына жабыстырыңыз. Барлығын біріктіріп, сыртқы корпустың металл қақпақтарын жабыңыз.

Эй, жоба қазір аяқталды. Уақыт бөліп, осы жобаға уақыт бөлгеніңізге рахмет. Сізге ұнады деп үміттенемін. Менің YouTub каналыма жазылыңыз және маған жазылыңыз, сонымен қатар мен жасаған жобаларды жіберіп алмау үшін маған жазылыңыз.