2015年2月27日 星期五

Hacking my cleaning robot, replace NI-CD battery to Li-ion battery

因為家裡的地板總是充斥著貓毛、貓沙、灰塵、頭毛,
所以很久以前就買了一台掃地機器人…

http://24h.pchome.com.tw/prod/DMAL47-A73159045?q=/S/DMAX0I

忘記已經買了多久,前一陣子他清掃的時間越來越短,顯然是電池壽命到了

因為是平價機種,這款掃地機器人使用的電池是Ni-Cd電池,電池的記憶效應很嚴重
而且原廠電池賣得很貴…
http://24h.pchome.com.tw/prod/DMAL47-A76257038?q=/S/DMAX0I

所以打算自己改裝電池,改為沒有記憶效應的鋰電池

改動最小情況下,保留原本的變壓器(19v 600mA)
充電電壓約18v,看起來像是定電壓充電,
停充條件有點怪,好像是充到指定電壓後隔多久才會切換為充飽電的燈號
機器運作時,停止運轉的條件為10.9v

鋰電池有很多種類跟規格,經過評估之後,選擇14500的鋰電池
鋰電池的標準電壓為3.7v,停充電壓4.2v,過放停止電壓為2.7v
4 cell串聯,充飽16.8v,過放截止10.8v,剛好可以cover原來電池的電壓範圍

選擇14500則是機構考量,使用一個3號電池雙面的電池盒,剛好可以放進原來的電池室

至於鋰電池串聯,要考慮到鋰電池需要電池管理機制,避免過充或是過放損壞電池
所以搭配一個4串鋰電池的保護板($230,買貴了…)

原本還有買lm2596的降壓模組,但後來想想,就直接用原來的充電迴路
交給保護板作電池管理就好,也不用刻意調整充電電壓到16.8v
(反正原先的變壓器19v 600mA,電流不大,不超過鋰電池1C的充電電流)

成果如下
實際用的材料

  • 4串鋰電池保護板 $230 (在光華買的,買貴了…後來在露天看到最便宜的只要90…)
  • 3號電池4顆電池盒 $12
  • 14500鋰電池電池 x4 + 運費 $245



total不到$500,比原廠電池$800要便宜,壽命應比原廠電池長很多

更換之後第一次使用跑了20min,使用時間比預期的短
拿起來檢查發現其中一個電池已經放到沒電了,所以保護板斷電

再觀察一陣子,看看經過幾次充放電循環後,電池是否有回到正常的表現…

3/13更新:
原先的電池試用了幾次,發現品質真的不太優...
依照原先的規劃,800mAh的電池,應該可以跑到40分鐘,
經過幾次使用,只能使用約20分鐘,估計這個電池的實際容量應該不超過400mAh

上淘寶找一找,發現原來我買的這個電池也是從淘寶淘來的
淘寶價格一顆2.5RMB,台灣賣家賣我一顆45塊台幣(他X的...)
貴也就算了,畢竟從淘寶買電池有點麻煩,結果還不堪用
跟原賣家協議退貨後重新買電池

這次改買日本電池
一顆105塊台幣
前天收到之後裝上去充電
昨天下班驗證效果,第一次使用就跑了57分鐘!!!!!

果然,電池的錢還是不能省,一分錢一分貨
至於中國的便宜電池,是不致於每一顆都是移動型炸彈啦
只是品質比較差,也許總會有適用的地方:D

2017/03/26 更新:
前一陣子發覺,續航力變低了
充飽電後放下去跑
大概只跑了10分鐘就停掉
估計是電池壽命到了
再上露天買了四顆14500,更換了原本的電池
(原先做成電池座形式就是考慮到方便替換)
更換電池後又是一尾活龍
420塊的電池可以用兩年,應該算不錯了XD