Kufanya kazi Supersize 9 Volt Battery Iliyotengenezwa Kutoka kwa Seli za Kale za Acid: Hatua 11 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

Je! Imewahi kutokea kwako, kwamba ulikuwa unatafunwa vitafunio na ghafla ukagundua umekula, zaidi ya kiwango chako cha kila siku cha chakula kinachoruhusu au ulienda kwenye ununuzi wa mboga na kwa sababu ya hesabu potofu, ulijaa bidhaa fulani. Vitu vyote hivi vimenitokea, mara kadhaa, lakini wakati huu tu, ilikuwa kitu tofauti ambacho nilizidiwa kupita kiasi. Ilikuwa betri, na sio zile betri za kawaida za AA lakini zile betri zenye asidi nyingi. Ngoja nikuambie jinsi gani.

Kabla ya siku hizo, wakati nilikuwa bado najifunza juu ya mdhibiti mdogo na vitu, nilikuwa nikifanya mradi mwingi wa IC na mzunguko. Kwa kuwa mradi huo wote ungewezeshwa kwa urahisi na betri moja ya asidi inayoongoza au kwa tofauti tofauti za betri hizo, nilikuwa nikinunua kwa wingi. Kadiri muda ulivyopita, nilianza kubadilisha mizunguko na kudhibiti wadhibiti-ndogo na kuongoza betri za asidi na betri bora za Li-ion kwa sababu ya kuegemea kwao na ufanisi.

Siku chache nyuma, niliangalia kontena langu la betri na nikapata sehemu kubwa ya betri, nikilala tu na kupoteza muda wa ziada. Sikujua wakati huo nifanye nini nao, kwa hivyo niliwaacha ilivyo. Hivi karibuni betri yangu ya asidi ya risasi 12v ambayo nilitumia kwa urahisi sana kuangalia na kuiga mizunguko, ilikufa kwa sababu ya sababu isiyo na uhakika. Badala ya kutumia pesa na kununua betri mpya, nilifikiria kuweka betri hizi za zamani za 4v katika matumizi mengine na kutengeneza usambazaji wa nguvu inayobadilika nayo.

Hapo awali, nilipanga, kuweka tu betri kwenye kikundi na kuunganisha moduli ya mdhibiti wa voltage kwake, lakini basi nilidhani naweza kufanya mradi huu kuwa bora zaidi na mzuri. Ninapanga kuweka betri hizi kwenye kikundi na kuzifunika kwenye kasha la metali ili zifanane na betri ya 9v. Kwa hivyo kuwa na huduma ya umeme inayobadilika inayofungwa kwenye kifurushi cha betri ya 9V iliyozidi. Je! Hiyo haitakuwa nzuri na kurudisha kumbukumbu hizo zote, wakati betri za 9V zilikuwa zile maarufu zaidi kwenye soko.

Vifaa

• Betri za zamani (ninatumia betri za asidi 4 zinazoongoza. Ikiwa hauna betri za asidi iliyoongoza, unaweza kuokoa betri za Li-ion kutoka kwa kompyuta za zamani na vifaa vya elektroniki)
• Kubadilisha Buck (LM2596)
• Voltmeter
• 10K potentiometer (chagua potentiometer ya ukubwa wa kati na usisahau kitovu)
• ZIMA / ZIMA kubadili
• Nguvu ya DC
• Karatasi ya Aluminium
• Bodi ya MDF
• rangi zingine (rangi ya dawa ingefanya kazi vizuri)

Hatua ya 1: Kuchaji Betri za Zamani

Betri zangu ziliwekwa kwenye kabati kutoka kwa muda mrefu sana na kwa sababu ya hii, walikuwa wamepoteza kiwango cha malipo yao. Kwa ujumla betri zinazoongoza za asidi hupoteza 4% hadi 5% ya malipo yao kwa mwaka mmoja lakini asilimia hii inaweza kutofautiana kulingana na uhai wa betri yako. Kwa hivyo kabla ya kwenda mbali zaidi, ilibidi nihakikishe kuwa betri zangu zote zilishtakiwa kwa kiwango sawa cha voltage, ambayo ni, karibu 4V. Kwa kuchaji, sikutumia chaja yoyote yenye usawa au malipo yoyote maalum. Hapo chini, nimetaja njia mbili za kuchaji. Zote zina ufanisi sawa na rahisi kutumia.

MBINU 1:

Mimi binafsi nilikuwa nikitumia kuchaji betri zangu. Niliunganisha tu betri kwa usambazaji wa nguvu inayobadilika na kugeuza voltage yake hadi karibu 4.2V. Kwa kuwa betri zangu nyingi zilikuwa kwenye viwango sawa vya voltage, niliziunganisha pamoja kwenye kikundi (kuziunganisha sambamba) na kuwachaji kutoka kwa usambazaji mmoja wa umeme. Haupaswi kufanya mazoezi ya njia hii ikiwa pengo la voltage kati ya betri ni kubwa, kwani inaweza kusababisha kuchaji bila usawa au risasi ghafla ya sasa na inaweza kuzuia au kuharibu kemia yao ya ndani.

NJIA 2:

Ikiwa hauna usambazaji wa anuwai, unaweza kuchaji tu betri kwa kuziunganisha hadi chaja ya simu ya rununu. Leo, karibu chaja zote za smartphone hutoa 5V ya sasa ya kutosha (kuchaji haraka kunapuuzwa). Ikiwa tutaunganisha diode ya silicone mfululizo na sinia, tunapata volts 4.3 kwa pato. Hii ni kwa sababu diode ya silicon ina kizuizi cha 0.7V na kuitumia kwa mfululizo kutasababisha kushuka kwa voltage. Kama kuchaji kwa betri za asidi inayoongoza na 4.3V kunakwenda pamoja, unaweza kuwachaji kwa urahisi na njia hii. Hakikisha tu kwamba diode ni upendeleo wa mbele mwingine hakuna sasa itapita kati yake. Kusambaza upendeleo diode, unganisha kathode yake na chanya na anode kwa chanya ya betri. Unganisha hasi ya sinia na hasi ya betri.

Hatua ya 2: Kutengeneza Kifurushi cha Betri

Wakati betri zote zilichaguliwa, nilianza kuzipanga pamoja. Wakati wa kuunganisha betri, ilibidi nizingatie mambo matatu akilini, ambayo yalikuwa:

1. Kipimo cha pakiti ya betri. Wakati kila kitu kingefanywa, kifurushi chote kinapaswa kufanana na betri ya 9V (uwiano wa volumetric ya betri ya 9V na kifurushi chetu cha betri kinapaswa kuwa sawa). Kwa kuwa nafasi nyingi hupatikana na betri, zinahitaji kuwekwa vizuri.
2. Vituo vya betri vinapaswa kuwa sawa sawa ili waya ya kuunganisha kwao isiwe tabu na kusiwe na mvutano katika waya mara tu wiring imefanywa.
3. Inapaswa kuwa na nafasi au batili kwa vifaa vya elektroniki, kama muundo pia unatoa msaada na ulinzi mbali na malazi.

Nilikuwa nikitumia betri tisa kati ya hizi 4V na nikaamua kuzivunja katika kundi la mbili. Kundi la kwanza litakuwa na betri sita na la pili litakuwa na tatu. Kikundi kidogo cha betri tatu kitakaa juu ya kikundi kikubwa. Pakiti kubwa itakuwa katika sura ya mstatili na itafanya kama msingi wa mfumo na kifurushi kidogo kitakuwa katika umbo la 'L' na kupumzika juu yake. Utupu au pengo la betri ya 4 itachukua umeme na kuwalinda.

Ili kushikamana na betri pamoja, nilitumia mkanda mzito wenye pande mbili. Ina mtego wenye nguvu na pia hutoa mto dhidi ya kugongana. Hivi sasa, nitatengeneza tu vifurushi viwili vya betri. Nitawafunga pamoja mara tu sehemu ya umeme itakapofanyika, kwani ni rahisi kufanya kazi wanapokuwa mbali.

Hatua ya 3: Kuunganisha Vituo vya Betri Pamoja

Vituo vya betri ya asidi inayoongoza pia hufanywa kutoka kwa risasi. Wakati zinafunuliwa hewani kwa muda mrefu, chuma cha kuongoza hupata vioksidishaji na hutengeneza mipako ya kinga karibu yenyewe. Mipako hii inazuia oxidation zaidi na vile vile hairuhusu solder kushikamana na risasi. Kwa hivyo kabla ya kuunganisha waya wowote kwenye vituo, lazima tuondoe mipako hii. Njia moja nzuri ya kufanya hivyo ni kwa mchanga. Unaweza kutumia karatasi nzuri ya mchanga au faili. Usifanye mchanga uso wote, fanya tu ya kutosha ili uweze kuunganisha waya kwao. Na viboko viwili vitatu vya faili juu ya vituo, niliweza kuziunganisha kwa urahisi.

Kama unavyojua, nina betri 9 kwa jumla. Kupitia mchanganyiko anuwai, niligundua kuwa kuweka betri tatu sambamba na kuunda kikundi, halafu kuunganisha hizo kikundi tatu katika safu hufanya kazi bora kwangu. Mchanganyiko huu hutoa 12V saa 4.5Ah ambayo inatosha kwa kazi yangu ya kila siku.

Kwa hivyo kama ilivyoelezwa hapo juu, nilifanya vivyo hivyo. Kuunganisha betri 3 kwa sambamba ilinipa vifurushi vitatu vya betri ya pato la 4V 4.5Ah na kisha kwa kuziunganisha pakiti hizo tatu za betri mfululizo, nilipata pato la jumla la 12V saa 4.5Ah.

Hatua ya 4: Kuongeza Kidhibiti cha Voltage na Kubadilisha Nguvu

Kufikia sasa, kifurushi chetu cha betri kinaweza kutumika kama ilivyo na itatoa mkondo wa 12V wa kutosha lakini nataka iwe rahisi kubadilika na kuhudumia viwango tofauti vya voltage pia. Ili kufanikisha hili, niliongeza kibadilishaji cha ubadilishaji wa buck kwenye kifurushi cha betri. Kwa kufanya hivyo, sasa naweza kupata voltages kama 5V na 3.3V ambazo ni kawaida sana kwa vifaa vya elektroniki vya dijiti na watawala wadogo. Ikiwa unafanya kazi na voltages ya juu kuliko 12V, unaweza kuunganisha kibadilishaji cha kuongeza badala ya kibadilishaji cha dume na kupata matokeo unayotaka. Mchakato huo ni sawa, hakikisha voltmeter yako imepimwa kwa mfalme huyo wa voltages kubwa.

Ninatumia kibadilishaji cha lm2596 kwa sababu ni bei rahisi na pia inaweza kuwa na voltage thabiti na ufanisi mzuri. Kulingana na hati ya data ya IC, inaweza kutoa 5Amps za sasa na inaweza kwenda chini kama 1V wakati inapowezeshwa kutoka kwa usambazaji wa 12V. Kwa kibadilishaji hiki cha dume, pia niliongeza kubadili kwa kusudi la KUZIMA / KUZIMA kwa kuwa haina swichi yoyote iliyojengwa au hali ya kuokoa nguvu. Ukigundua, potentiometer (rangi ya hudhurungi kwa jumla) kwenye ubadilishaji wa bibi ni ndogo sana na inahitaji kurekebishwa kwa kutumia bisibisi. Ili kushinda kizuizi hiki, nilidhoofisha uwezo wa hisa na kuuza kiwango kipya cha wastani cha 10K. Sasa tunaweza kubadilisha viwango vya voltage kwa urahisi. Chini ni hatua za wiring:

• Unganisha pembejeo hasi ya kibadilishaji cha dume moja kwa moja kwenye kifurushi cha betri
• Unganisha pembejeo nzuri ya kibadilishaji cha bibi kubandika 1 ya swichi
• Unganisha pini 2 ya kubadili hadi + 12V ya kifurushi cha betri
• Solder jozi ya waya kwenye kituo cha pato cha kibadilishaji cha bibi na uacha mwisho mwingine ulivyo. Tutawaunganisha baadaye

Kidokezo: Ili kusumbua potentiometer, unaweza kutumia utambi unaoshambulia lakini ikiwa hauna moja, unaweza kuiondoa kupitia njia ya kupuuza. Sungunyiza waya wa kuuza kwenye vituo mpaka solder itengeneze nyimbo zilizoyeyushwa. Mara tu wimbo wa solder uliyeyushwa ni moto wa kutosha, vuta kwa upole potentiometer kutoka chini. Inapaswa kutoka nje. Toa bomba kidogo kwa moduli na solder yote iliyozidi itaanguka.

Hatua ya 5: Kufunga Voltmeter

Usambazaji wetu wa umeme uliobadilika umewekwa na inafanya kazi kikamilifu. Sasa kuona ni kiasi gani cha voltage inayotoa, tutahitaji voltmeter. Kwa hilo, tunaweza kutumia multimeter yetu ya kuaminika ya urafiki, lakini kwa kazi kama hiyo, multimeter itakuwa overkill. Pia, wengi wetu tuna multimeter moja tu na ikiwa inashiriki katika usambazaji wetu wa umeme, hatuwezi kuitumia kwa madhumuni mengine. Kwa hivyo kufunga voltmeter ambayo inaweza kutupa usomaji wa pato la moja kwa moja inaonekana kuwa chaguo nzuri.

Mimi binafsi napenda voltmeter hii ndogo ya dijiti ambayo ninatumia sasa. Inafanya kazi kwa 12V na inaweza kufanya kazi kwa viwango vya voltage kutoka 0V hadi 99V. Inayo fomu ndogo sana na inatoa usomaji sahihi kabisa. Ili kuunganisha voltmeter yako, fuata hatua hizi:

• Unganisha nguvu chanya ya voltmeter kwa pembejeo ya ubadilishaji wa bibi
• Unganisha nguvu hasi ya voltmeter kwa pembejeo hasi ya ubadilishaji wa bibi
• Unganisha ishara ya voltmeter kwa pato chanya la ubadilishaji wa bibi
• (Kwa hiari) mimi voltmeter yako ina pini hasi ya waya au waya, unganisha pato hasi la kibadilishaji cha mume

Hatua ya 6: Jinsi ya kuchaji Ufungashaji wa Betri?

Baada ya mradi kufanywa na kuutumia kwa muda, tutahitaji chanzo cha kuchaji betri zilizochoka. Kuchukua nje kukusanyika nje na kuchaji kila seli moja kwa moja ni ngumu sana. Tunahitaji chaja ambayo inaweza kuchaji betri wakati wa kuweka mkutano mzima. Kwa kuwa betri zetu za asidi zinazoongoza hubadilika kulingana na kuchaji tena, nitatumia chaja maalum ya 12V kwa kushtaki.

Nilikuwa nikitumia chaja hii kuchaji betri yangu ya zamani ya asidi ya 12V. Inatoa karibu 14.4V na inaweza kuchaji pakiti yetu ya betri kwa urahisi. Inagundua kiatomati kiwango cha kuchaji na inapunguza nguvu wakati betri imeshtakiwa kikamilifu. Kuchaji betri na chaja maalum itatupa maisha ya kiwango cha juu cha betri na ufanisi. Lakini ikiwa huna chaja maalum, unaweza kuziunganisha moja kwa moja hadi usambazaji wa voltage ya 14.4V na kuwatoza.

Ili kufikia vituo vya betri kutoka nje, niliunganisha rahisi jack ya nguvu ya DC kwenye kifurushi cha betri.

• Unganisha chanya cha terminal ya nguvu ya jack hadi + 12V ya betri
• Sehemu ya nguvu ya jack hadi terminal hasi ya betri

Hatua ya 7: Kufunga Betri Pamoja

Sehemu ya kielektroniki ya mradi huu imekamilika sasa. Kama nilivyokuambia hapo awali, nitaweka kikundi kidogo cha betri (cha betri 3) juu ya kikundi kikubwa cha kugonga (cha betri 6). Kuweka betri moja kwa moja juu ya kila mmoja kunaweza kuharibu vituo na kwa hivyo mfumo mzima. Kwa hivyo tunahitaji aina fulani ya mto kati ya hizo mbili. Kwa hilo, ninatumia pamba ya dawa ya kusudi la jumla. Pamba hizi ni laini kwa maumbile na hutoa matiti bora. Unaweza pia kuweka spongy nyembamba badala ya pamba lakini sina yeyote kati yao aliyelala karibu na ilibidi nifanye kazi kutoka nje na pamba tu. Tumia mkasi kukata pamba katika umbo la betri yako na usiitumie kupita kiasi. Pamba ya ziada itapita tu kutoka pande na kupata nafasi kwa hivyo kuongeza saizi bila lazima. Ili kushikilia mkutano huu wote pamoja, nilitumia mkanda wa kuficha. Unaweza kutumia mkanda wowote wa kusudi la jumla ilimradi ina nguvu nzuri ya wambiso na nguvu ya kuibana. Jaribu kuweka idadi kubwa ya mkanda hapo. Pia weka mkanda kwenye pamba kwani inaweza kujaribu kutiririka na kuvuja kutoka pande.

Hatua ya 8: Kufanya Casing ya nje

Kwa casing ya nje, hapo awali nilipanga kutumia bodi ya MDF au plywood. Kisha nikabadilisha shuka za akriliki kwani ilikuwa rahisi kufanya kazi na akriliki. Baadaye nilikataa chaguzi hizi zote na nikaenda na karatasi nyembamba za aluminium. Walikuwa wa bei rahisi na walifanana na mwili wa betri ya 9V bora zaidi kuliko zingine.

Nilinunua karatasi hii kutoka duka la vifaa vya karibu wakati uliopita. Ingawa sio ngumu kabisa na haiwezi kutoa nguvu kubwa ya kimuundo, hakika itafanya kazi kwa upande wetu kwani betri zenyewe zina nguvu nzuri ya muundo wa kushikilia muundo wote pamoja.

Nilianza kwa kutengeneza muundo wa CAD ya kabati na kuichora kwenye karatasi ya chuma kwa kutumia rula na alama. Unaweza kufanya hivyo kwa urahisi zaidi kwa kuchapisha muundo wa stencil. Kutumia shear ya chuma, niliondoa sehemu inayohitajika kutoka kwa karatasi ya chuma. Nilipata alama ambazo karatasi hiyo ingekunjwa na kuondolewa pembetatu ndogo za usawa kutoka kwa msimamo wa alama hizo. Voids hizi pembe tatu itatusaidia katika kupiga chuma kwa urahisi.

Ili kunama karatasi, niliiingiza chini ya bodi kubwa ya MDF na nikitazama shinikizo kwa makali ya kuinama nikitumia mkono wangu. Unaweza pia kutumia kipande cha kuni au nyundo kutumia shinikizo. Kwa kujiunga na ncha mbili, nilitumia mshono wa kushona mara mbili. Ikiwa haujui ni nini mshono wa mshono na jinsi ya kutengeneza moja, ninakushauri uende kwenye youtube na utazame video. Ni rahisi kutengeneza na mchakato wa kawaida wa kujiunga. Sehemu tatu za 10mm kwenye ncha ya stencil hutumiwa kutengeneza pamoja. Mara tu kiungo kilipoundwa, niliihakikishia na gundi fulani ya juu. Brazing pia inaweza kufanywa kwa kupata pamoja lakini sikuwa na solder ya alumini kwa hivyo ilibidi ifanye na superglue.

Hatua ya 9: Kufanya Vituo na Kituo cha Ufungaji

Kwa pande, karatasi ya aluminium ilifanya kazi vizuri lakini kwa msingi, hawakuweza kushikilia wight ya betri. Nilihitaji kitu kigumu na ngumu kwa msingi kwa hivyo nilitumia bodi ya MDF nene ya 4mm. Ilikuwa ngumu ya kutosha kusaidia betri zote na haikuwa hata ikibadilika. Niliondoa vipande viwili kutoka kwa bodi ya MDF, moja kwa juu na moja chini. Vipimo vya vipande vilikuwa sawa na ile ya nje, ambayo ni 102mm X 50MM.

Kwenye ubao wa juu wa MDF, nilichimba mashimo kwa waya za pato za kubadilisha damu, potentiometer na swichi. Nilitumia mchanganyiko wa kuchimba visima na Dremel kutengeneza mashimo kamili. Kwa voltmeter na DC nguvu jack, nilitengeneza mashimo kwenye bati ya aluminium. Kwa swichi, niliiweka ndani ya terminal nzuri ya nguvu kwani ilikuwa sawa kabisa hapo.

Kwa kutengeneza vituo vya betri kubwa, nilitumia karatasi ile ile ya alumini ambayo nilikuwa nikitumia casing ya nje. Aluminium kuwa chuma inayoweza kupitisha inaweza kupitisha umeme kwa hivyo tunaweza kutumia vituo vyetu vya kuonyesha kama vituo halisi vya pato na nguvu ya kituo kupitia hizo.

• Kwa kutengeneza kituo kizuri, nilizungusha tu kamba nyembamba kwenye duara kisha nikatumia superglue, niliunganisha ncha mbili. Pia nilizungusha kingo za upande wa juu wa vituo ili waweze kuwa butu na wasikate ngozi yetu.
• Kwa terminal hasi, nilitengeneza duara mbili iliyo kwenye karatasi ya aluminium na eneo la nje kuwa mara mbili kuliko ile ya duara la ndani. Kisha nikatengeneza kipenyo tatu, kila moja ikiwa kwenye pembe ya digrii 120 kutoka kwa nyingine. Kutoka kwa sehemu ambazo kipenyo kinakata mduara wa ndani, niligundua mistari iliyonyooka kwenye duara la nje. Kufanya hivi kulinipa nyota kama muundo. Niliondoa muundo huo wa nyota kutoka kwenye karatasi kuu na nikainama mikono yake kwa msingi. Hivi ndivyo nilivyofanya kituo hasi.

Hatua ya 10: Uchoraji

Kufikia sasa, betri ilianza kuchukua sura lakini ilionekana kuwa nyepesi na haijakamilika. Niliamua kuipatia kanzu chache za rangi, kuleta picha na kufanana. Nilikuwa na betri ya zamani ya 9V iliyokuwa imelala kote ambayo nilikuwa nikitumia kumbukumbu. Kutumia alama, nilichora vigae muhimu kwenye kasha na kupaka mwili rangi ya dawa. Kwa kuwa betri ndogo ambayo ninayo ni ya kawaida kutumika katika nchi yangu, nilitumia mchanganyiko sawa wa rangi nyekundu, nyeupe na bluu kwa muundo wangu. Kwa vipande vya MDF vya juu na vya chini, nilitumia rangi nyeusi tu. Mara tu rangi ilipokaushwa, nilichora maelezo na maandishi kuifanya ionekane ya kweli zaidi.

Hatua ya 11: Kuhitimisha Mradi

Kila kitu kimefanywa sasa, tunahitaji tu kuiweka pamoja. Nilianza kwa kuweka kifuniko cha nje juu ya umeme. Kisha moto uliunganisha voltmeter na jack ya nguvu ya DC kwenye casing ya aluminium. Kwanza nilikata swichi kutoka kwa umeme, nikaitia gundi kwenye bodi ya MDF na kuiunganisha tena kwa kibadilishaji cha bibi.

Unakumbuka waya hizo za pato ambazo tuliacha zikiwa hazijaunganishwa, kuzichukua na kuungana na vituo ambavyo tulifanya dakika chache kurudi. Weka gundi moto kwenye vituo na ubandike kwenye bodi ya MDF. Weka kila kitu pamoja na funga vifuniko vya metali vya casing ya nje.

Haya, mradi umekamilika sasa. Asante kwa kukaa muda mrefu na kutoa wakati wako kwa mradi huu. Natumahi umeipenda. Tafadhali penda na ujiandikishe kwenye idhaa yangu ya YouTub na pia ujiandikishe kwa mafundisho ili usikose mradi wowote uliofanywa na mimi.