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外部バッテリー式クリーナーに電圧計を取り付け

 ブラデカのハンディクリーナー(PV1210)を外部バッテリー式に改造しました。電源は余っていたシールドバッテリー(12V/8Ah)から取るようにしています。このバッテリーの充電状態はテスターで電圧を測定して行うつもりだったのですが、実際にやってみるとけっこう面倒です。

 バッテリー電圧のチェックがおろそかになって、バッテリーを過放電させてしまうのが怖いので電圧計を付けることにしました。というか、積み部品となってしまっていた秋月の2線式LEDデジタル電圧計の活用を兼ねています。

▼完成状態 (後ろの黒い箱がシールドバッテリーです)
バッテリー電圧計付きに改造
 バッテリーの管理という趣旨からすると、バッテリー側に電圧計を取り付けた方が良いのですが、取り付け方法が難しいので、クリーナーの本体にデジタル電圧計を組み込みました。この写真の取っ手の下の 7セグLED が電圧計です。

 電圧計の消費電流は25mAくらいあるので、常時点灯させておくことは出来ません。そこで、電圧をチェックしたい時にスイッチを押す方式にします。但し、ここにトグルスイッチなどの機械的に状態が保持される部品を使うと切り忘れが怖いです。モーメンタリーのプッシュスイッチで押した時だけ電圧計を表示するようにすればいいのですが、手を放すとすぐに表示が消えるはちょっと寂しい感じがします。

 ということで、スイッチを押すと約20秒間電圧計が動く回路を組み込んでみました。

▼回路図
回路図
 P-mos FETを使った遅延OFF回路で、プッシュスイッチを押すと、電圧計に通電され、C1,R1 の時定数で決まる時間経過後にOFFとなる回路です。動作完了後はほとんど電流を消費しません。

 GND側を共通にしておきたかったのでP-mos FET を使っています。2SJ334は手持ちの活用で、もっと容量の小さな物でも大丈夫です。何しろ負荷はLED電圧計だけなので、25mA くらいしか電流は流れません。
 なお、タイムアップが近づくとFETがOFFになり始めるので電圧は急速に低下しますが、それまではほぼ一定の電圧が表示されます。

▼改造作業中
デジタル電圧計取り付け作業中
 大きなバッテリーを取り外した跡地なので、場所はたっぷりあります。LED電圧計やFETはホットボンドで固定しています。

▼バッテリー電圧チェック
バッテリー電圧
 黒いスイッチを押すと電圧を表示します。13.4V と表示されています。モーターは廻していない状態なので、バッテリーの無負荷電圧が表示されています。この電圧が11V台になるとそろそろ充電しないといけません。

▼モーターを廻した状態
動作中の電圧
 10.5V まで電圧が下がっています。この時のバッテリー電圧は12.4V くらいあったので、配線やコネクタのロスで電圧のドロップがあるようです。2Vのロスは結構大きいので、機会があれば原因の調査と対策をやってみたいと思います。
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改造

同じ掃除機を使用する身として気になります。今はまだバッテリーは元気ですがいずれ寿命を迎えるでしょうから。

まだアイデア段階ですがマイコンを内蔵しようかと思ってます。
バッテリー電圧から残量を推測するのは難しいので、充電からの使用時間をカウントし平均化。
残りの使用可能時間を液晶に表示です。

節電の為普通の掃除機は滅多に使って無いのですが、充電式をいざ使おうとしたら直ぐにバッテリー切れとか困るんですよねぇ(^^;

re:改造

HACさん今晩は。

HACさんのとこでは、太陽電池パネルの電力を使い、自作の充電コントローラーで充電されているという話を以前のコメントで聞いて、どんな物なんだろうと思っていたのですが、

今回のコメントにtwitterのURLを貼って頂いたので少し判りました。PICの達人の方じゃありませんか。

巡回先に追加させていただきました。

ラジオペンチさん今晩は。
挨拶が抜けて済みません。
以前はHPや掲示板も持ってたのですが現在のネット環境はスマホのみ…文字入力はいまだに慣れません…

とてもPICの達人なんかじゃ無いですよ(^^;
むしろマイコン初心者です。いや、電子工作すら…
電子工作歴自体は確かに長いですがキット製作や雑誌の回路を作るだけで作動原理を全然理解していませんでした。
ん十年振りに電子工作してみたら分からない事はネット検索でいくらでも調べられるので初めて自分で設計出来る様に成って来ただけです(^^;
最近試してるステッピングモーター関係はラジオペンチさんが以前時計で高度計を作ってたのを見た影響だったりします。
特にマイコン関連はアイデア勝負。なるほど!こんな使い方も有るのか!っととても参考に成ります(^-^)
これからもよろしくお願いします。

HACさん、了解です

アナログ時計を改造して高度計や気圧計が出来たのは、私としても気持ち良かったです。

あれに匹敵するような面白い物つくりを目指しているのですが、なかなかです。

日頃からネタを仕込んで、芸域を広げておくしかないのでしょうね。
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