Mi sono deciso, dopo l'autopsia di questo Florabest 10/9 modello 41808, di proseguire gli esperimenti per verificare se è possibile sostituire le batterie al Ni-Mh con un paio di Li-Ion 18650 al litio.
Schema elettrico FGS 10/9: Ho ricavato, seguendo i fili, un paio di schemi per facilitare i collegamenti. Quello presente nel modello di fabbrica è il seguente:
Schema elettrico conversione al litio: Con la conversione al litio invece occorre prevedere alcune modifiche (poche per altro). Per la ricarica delle batterie sfruttiamo il trasformatore già in dotazione che eroga 9 volts in alternata. Con un ponte raddrizzatore ed un 7809 ci creiamo la tensione continua necessaria al BMS, da piazzare all'interno del contenitore delle celle o in caso di indisponibilità, un LM317 può andare benissimo. Lo schema dei collegamenti potrebbe essere il seguente:
Per gli assorbimenti di corrente del BMS, in configurazione ricarica batterie, dovremmo essere dentro i limiti. Il 7809 supporta sino ad 1Ampère, mentre la corrente di ricarica regolata dal BMS dovrebbe attestarsi dai 200 ai 350mA, sotto i limiti, per cui... niente aletta di raffreddamento (errore...vedi aggiornamenti nel seguito). Ci sarà poi da "bestemmiare" per creare dei riempitivi che tengano in posizione le molle di contatto e per modificare il contenitore delle vecchie batterie al fine di alloggiare quelle al litio. Un altra serie di "bestemmie" in aramaico saranno necessarie nel selezionare i componenti elettronici del circuito di ricarica, sarà una bellissima sfida. Per quanto concerne il BMS occorre fare un paio di considerazioni per il suo dimensionamento. Dato che ormai tutti i bms in commercio, quelli cinesi, sono in grado di limitare la corrente in uscita al valore di progettazione, conviene sceglierne uno che sia di poco superiore al massimo assorbimento del motore a pieno carico. Meglio far intervenire il circuito di cut-off del BMS che rischiare di bruciare il motore, quest'ultimo difficilmente reperibile come ricambio (e sicuramente molto più costoso).
Realizzazione: Devo ancora realizzare delle prove pratiche, per vedere se con 8,4 volts (batterie a piena carica) il motore ce la può fare sotto sforzo (e sino a che punto). Prima di fare questo, dovrei dare una pulita, lucidata e lubrificata alle cesoie che, al momento, sono durissime a causa di un pò di ruggine, nonostante una parte sia trattata con l'anneritore e l'altra verniciata (male). Un'affilata a pietra e via. Più le cesoie saranno affilate e lucidate e minore sarà l'attrito, con conseguente vantaggio per i consumi del motore e dell'autonomia dell'elettro utensile. Per l'anneritore, visto che non ce l'ho ed è costoso più del rene che mi rimane, provo col ferox in grado di reagire chimicamente col metallo e creare una patina protettiva. Sconsiglio l'annerimento con l'olio, in quanto non è mai consigliabile "scottare" le lame temperate (però prima o poi dovrò fare delle prove).
Me la sto prendendo comoda nel procedere, nessuno mi corre dietro. Ad ogni decisione che devo prendere, mi ritaglio il tempo per ragionarci su, per capire se ci possono essere delle soluzioni migliori. Ad esempio, se due 18650 non saranno sufficienti, potrei provare con tre in serie (cambiando BMS) ed un DC/DC converter regolabile, che mi riporti la tensione da 12 a 9,6 volts, sempre da inserire nel contenitore delle batterie....dovrebbe starci senza grossi problemi. L'obiettivo è di non alterare l'aspetto esteriore dell'apparecchio e contenere al massimo la spesa per la conversione.
Come sempre, "prendere con le pinze" gli schemi pubblicati, potrebbero contenere errori che non correggerò nel post. Mancano ancora i risultati pratici...stay tuned. Alla prossima.
La medusa mangia i pescetti. Ripeto: La medusa mangia i pescetti.
Aggiornamento 12 luglio 2021 - Funzionaaaaaa, è vivoooooo!! OK, l'assemblaggio del pacco batterie non ha dato i problemi ipotizzati, spazio ne rimane per eventuali upgrade (2S 2P per aumentare l'autonomia). L'unico neo è che il led rosso rimane acceso con le batterie inserite. Basterebbe uno spinotto con interruttore che esclude il led quando disinserito il cavo dell'alimentatore di ricarica (trovarne uno di recupero la vedo dura ma non demordo). Ora manca da rifare le ruote di supporto e l'attrezzo è pronto per tornare operativo a nuova vita. Happy gardening!
Aggiornamento 14 luglio 2021 - Ed anche le ruote di supporto sono state realizzate. Ho preso un foglio di plastica (originariamente un espositore da negozio) dello spessore di 3mm e l'ho sagomato. Alla base ho incollato con la bicomponente due tubicini di alluminio (allargati con un taglio longitudinale) e dentro i quali ho fatto passare un perno recuperato da una stampante ad aghi. Le due ruote gommate (perfette) provengono dalla stessa stampante, dal rullo trascina carta. Ora si passa al collaudo sul campo.
Aggiornamento del 26 agosto 2021. Dopo un periodo di utilizzo, un problema. Il 7809 è andato in fumo, cotto e bruciato, segno che le considerazioni precedenti sull'assorbimento di corrente in fase di ricarica erano errate. Ora ho deciso di realizzare un carica batterie esterno, togliendo dall'interno della cesoia i componenti elettronici, lasciando solo i collegamenti motore/batteria/interruttore e presa di ricarica. Per l'alimentatore sto ancora frugando nel ciarpame di recupero per verificare se ne trovo uno da 9 volts 3-5 ampère (teniamoci larghi dai, a 6 volts in configurazione 2S, l'assorbimento di ricarica è di 1,85Ampère). In caso negativo, l'idea è quella di recuperare un vecchio alimentatore da portatile a 19 volts e collegarci uno step down DC-Dc converter da 3 ampère (ce l'ho!). Così posso utilizzarlo anche per l'arpirapolvere in corso di conversione che utilizza la stessa tensione e lo stesso BMS. L'unico "problema" sarà trovare un contenitore a prova di massaia...stay tuned.
Aggiornamento 30 agosto 2021: il contenitore per l'alimentatore l'ho trovato, una scatolina nera che ne conteneva un altro. Devo solo addattarlo un pò. Da una prima prova al volo, il DC DC converter sembra funzionare bene, anche se l'integrato LM2596S-ADJ scalda da matti. Il led rosso l'ho eliminato, non mi serve... dai che ci siamo.
Aggiornamento 9/9/2021: l'originale proprietario ha trovato le ruote... vabbè, mi ero arrangiato ma appena le recupero, credo userò le originali. Ho terminato l'assemblaggio dell'alimentatore di ricarica. Ho recuperato l'alimentatore di un vecchio Acer a 19 volts 5Ampère ed in serie ho collegato uno step down converter cinese da 3Ampère, regolato a 8,9 volts (appena sotto la soglia di tensione per la ricarica, specifica per il BMS utilizzato). Collego il tutto e le batterie si ricaricano sino a 3,7 volts...poi tutto si spegne. Non ho compreso se sia dovuto al BMS che non si fida a caricare di più (boh), al massimo raggiungo 7,7volts totali. Poi ho un problemino non da poco... appena accendo la cesoia, la tensione droppa a zero come se ci fosse un corto... sospettando un assorbimento anomalo (o l'intervento del BMS che va in protezione) o un corto circuito interno, provo ad alimentare la cesoia con un alimentatore da banco, per verificare una volta per tutte gli assorbimenti di corrente del motore.
Alimentazione 9 volts limitati ad 1Ampère, a vuoto misuro l'assorimento del led rosso, 140mA. Allo spunto di avviamento, noto un picco di 1A, mentre a motore avviato l'assorbimento si attesta a 0,950Ampère.
Alimentazione 7,4volts (3,7x2) stavolta con limitazione a 3Ampère. All'avvio noto un brevissimo picco che varia a volte sino a 2,5A o 1,1Ampère per poi attestarsi su 0,828 Ampère. Dovremmo esserci, anche se misurare la corrente in questo modo non è il massimo.
Provo allora a ricaricare il pacco batterie con l'alimentatore da banco. Imposto la tensione di ricarica a 9 volts limitati a 3Ampère. La tensione droppa a 8,8 volts e dopo un pò l'alimentatore sembra spegnersi brevemente (un paio di secondi) per poi riaccendersi. Aumento la corrente di limitazione a 5Ampère. La tensione rimane stabile a 9 volts ma la frequenza di spegnimento e riaccensione si fa più rapida, erogando una corrente che si attesta sui 3,5Ampère. Non va bene. Il DCDC step down converter è da 3A nominali e così mi sa che gli sto tirando il collo... dovrò inventarmi un limitatore di corrente in uscita, stand alone, a parte.... altra complicazione, altra sfida.
Quindi? mi sa comunque che forse le due celle utilizzate (usate) sono da sostituire con qualcosa di nuovo, almeno per toglierci qualsiasi dubbio. Per provare il pacco batterie misuro la resistenza della cesoia assemblata, 2 ohm circa. Collego al pacco batterie una resistenza di potenza da 3ohm, dovrei misurare circa 2,5Ampère... in pratica il pacco eroga 2,2Ampère a 7,8 volts. Con la resistenza di carico collegata la tensione droppa da 7,8 a 7,3 volts... ma allora le batterie sono ok! Cosa succede allora? non riesco a capire perchè con la cartuccia batteria assemblata, se accendo la cesoia il led si spegne e non succede nulla quando accendo. Forse un corto quando avvito il tutto? magari chiudendo il guscio della cesoia ho pizzicato qualche filo? Prima di ri-smontare il tutto per l'ennesima volta, collego al volo il pacco batterie con dei ponticelli e verifico.... la cesoia parte e funziona perfettamente...ma allora? checcaxo c'è che non va? devo avere qualche problema di contatto intermittente... infatti....il problema c'è. Le due lamelle + e - sono montate su un supporto che in origine ospitava le vecchie batterie Ni-mh. Il supporto è mobile, costruito in modo da essere tolto. Le vecchie batterie, per come erano assemblate, fungevano da "riempitivo di spinta". Senza quelle il contatto non era ben fermo e ciò spiega i problemi di funzionamento intermittente. Un abbondante pioggia di termocolla pare abbia risolto tutti i problemi. Ora la corrente di ricarica (a batterie quasi cariche) si attesta inizialmente a 1,2A e scende progressivamente, lentamente (ultima lettura 0,853A). Ancora non mi spiego come mai prima la ricarica richiedeva più di 3A...boh, mistero. Spero di aver risolto il problema, considerato che la cesoia mi serve per rifinire una siepe maledetta che sporge in strada. Al prossimo aggiornamento (se servirà).
I falchi volano ed i piccioni sono nel nido. Ripeto: I falchi volano ed i piccioni sono nel nido.
