真空吸尘器 Ni-MH 到 Li-ion 的转换

在真空吸尘器的背面，有一个访问端口，一旦卸下，我们就可以访问电池。它的电池组由 3 节串联的 Ni-MH 电池制成，充满电后可提供 4.5V 电压。一旦耗尽，该电池组将降至约 3V，使其成为改用锂电池的完美候选者。

一旦旧电池组从真空吸尘器中取出，我就用万用表检查了旧电池组，它在三个电池上测量了 3.8V，但是当我开始单独测量每个电池时，我注意到其中一个电池的电压为 0.6V，这低于它应该的电压。

如果您处于类似情况并且不想转换为锂，您可以更换有缺陷的电池并修理您的设备。

锂电池的电压范围为 4.2 至 2.8V，非常适合真空吸尘器已经运行的范围内，因此做出了决定。

您绝对可以购买和使用新的锂离子电池，但我有这个没有使用的笔记本电脑电池，所以我决定挽救里面的一些电池，以便让它们重获新生。

电池盒由两半制成，夹住各个电池单元，将它们取出是一个相当大的挑战。我首先用平头螺丝刀从一侧撬开外壳，然后四处走动。

整个包装都粘在一起，所以要小心螺丝刀，因为在一瞬间粗心大意，当螺丝刀刺穿外壳时，我设法刺伤了我的手。

一旦外壳被劈开，我用螺丝刀将电池与另一半分开，然后用剪线剪掉我不需要的控制板，并将并联的三对分开。

此时，检查每个电池对的电压至关重要，因为任何低于 2.5V 的电池都不应使用，因为它们可能已永久损坏。我有一双这样的眼镜，所以我拿了一双好眼镜，开始准备把它放进吸尘器。

为了确保电池不会过度充电，我使用了一个 TC4056A 模块。该模块在输入上获得 5V，然后将锂电池充电至 4.2V，这是其最大允许电压。超出此范围的任何事情都有可能损坏电池并引起火灾。

正如您稍后将看到的，这并不是真正的正确选择，但这是我唯一的选择。我在电源部分包含一个额外的链接，指向另一个用于更高电流输出的模块。

我首先在所有模块焊盘上添加了一些焊料，在输入焊盘上添加了两根电线，然后用热胶将其固定在电池上。然后，我从电池端子到模块上的电池垫添加了两根较粗的电线，确保保持与标记的极性相同。

电池组现在已经准备好充电了，所以我继续用真空吸尘器的原装充电器测试充电，幸运的是它输出了 5V。这个适配器的输出电流真的很低，只有 120mA，所以充电需要一段时间，但另一方面，这样要安全得多，因为电池永远不会太热。该清洁剂不经常使用，可以很容易地在一夜之间充电。

为了识别极性，我将充电器连接到墙上插座，并使用万用表测试从充电座伸出的引脚上的电压。由于这是一个基于变压器的电源，您可以看到测量时电压略高于 5V，但这只是因为输出上没有负载。

在进行此类电压测量时，如果得到正读数，则与万用表上的红色探头接触的端子是正极连接。在我的情况下，电压读数为负，因此我将探头反向。在这种情况下，对于负电压读数，黑色探针是正极端子。

确定端子后，我用两根带有鳄鱼夹的电线将电池组连接到充电器并让它充电。充电时，模块有一个红色 LED 亮起，当电池充满电时，它会熄灭，蓝色 LED 亮起。

在其原始配置中，使用镍氢电池，充电端子与电池直接连接。由于我们需要用新包装在它们之间添加一个保护电路，因此我打开了吸尘器外壳并移除了整个电机和电池组件。

在它的背面，我们可以看到连接的一侧是通过二极管进行反极性保护的，另一侧直接焊接在充电端子和开关之间。

在快速清洁它上面积聚的灰尘后，我用烙铁去除了二极管，这断开了其中一个连接。使用较粗的电线，我将其一端焊接到电机端子上，然后尝试断开另一端子上的焊点。

由于那里有很多焊料，而且它后面似乎还有额外的金属来支撑它，我用剪子从该桥上剪下了一小段，并断开了端子的第二个连接。

然后将第二根电线焊接到开关端子上，这样，两个端子现在都自由站立，两根电线从内部连接中伸出。

为了确保端子的极性，我将整个组件放在充电器端子上，同时连接到插座并再次测量电压。我使用红色记号笔在组件的内侧端子和充电器端子的外部标记加号。

然后，我在组装端子上添加了一些焊料，并根据标记的极性将两根模块输入线焊接到端子上。

为了防止任何不必要的短路，我使用了一些电工胶带将电池端子隔离在插槽内，然后将新电池组放入。幸运的是，间距很完美，新包安装在里面，没有对插槽进行任何修改。

作为最后一步，我将从电机输入的电线剪成一定长度，并将它们焊接到模块上的输出焊盘上。将所有设备都连接好后，我按下开关进行测试，电机确实移动了，但它立即停止了。我不确定问题是什么，但我认为可能是电池充电不够并且模块没有打开，所以我继续将整个组件装回外壳。

安装相当简单，因为内部有足够的空间来容纳所有新电线。最棘手的部分是将开关对准顶部，完成后，我将三个螺钉放回原处，将外壳固定为一体。

为了弄清楚真空吸尘器为什么不工作，我用鳄鱼夹将其连接到充电器，令我惊讶的是，充电 LED 没有亮起。考虑到在组装过程中可能有东西断开了，我测量了充电器模块上的所有连接和电压，才发现我设法把它炸了。

根据规格，该模块能够以高达 1A 的电流为电池充电，但我从未想过 1A 也是它可以在输出上提供的极限！当我之前打开吸尘器时，电机必须拉动远大于 1A 的电流，在此过程中破坏了模块。

吸取教训后，我更换了模块，由于我没有任何其他可以处理更多电流的模块，我现在将输出线直接焊接到电池线上。这样，输出电流不会流过模块，也不会损坏它，但这样，我们就会失去模块提供的过放电保护。

在这种配置中，该模块将只负责为电池充电并确保它们不会过度充电和过度放电，我现在将尝试通过监听电机速度来手动监控这一点。每当我听到电机开始运行得比正常情况慢时，它就会被放在充电器上。

这并不理想，但我认为这不会是一个问题，因为清洁器仅在相对较短的爆发中使用，而不是长时间连续使用。每使用几次后，我们可以将其放回充电器充电，并且永远不会在电池电压下危险地运行它。如果我将来认为这是一个问题，我可能会添加一个单独的电池监控电路并制作一个视频。

所以，现在一切正常，我修剪了两个从盖子推上原始电池组的塑料片，并将其全部关闭。将过滤器放回原位并重新装上正面后，我再次拥有了一台可以工作的手持式真空吸尘器。