Dyson Handheld Cleaner (DC16) Modification HOME

Abstract

DC16 のバッテリーって高いし、円高でも安くならないし、リチウムイオン電池だから 2〜数年しかもたないし。

なので、AC電源で使えるように自作してみました。

Dyson のオンラインストアーで DC16 のバッテリーを普通に買うと

¥6,480

今回の制作費は

¥3,847

Conclusion

出来上がりはこんな感じ。

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appearance

重さ820gアップ。

重いけど乾燥機のフィルター掃除や、散らしたパン粉や小麦粉の掃除なんかの短時間作業ならOKかな。

Structure

使えなくなったバッテリーのケースにスイッチング電源を付けてみました。

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assembly

当初はバッテリーケースに電源を入れてしまおうとしたけど、十分な電流を流そうとするとケースに入らないことが分り、断念。
ちょっと重くなるけど(DC16はもともと重いし.....)、本体と電源が分かれているより使いやすいだろうと思い、バッテリーケースにくっつけました。

今回購入したスイッチング電源の取り付け穴の位置がバッテリーケースのサイズより長かったので、間にアルミ板を入れて中継することにしました。

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assembly drawing

Battery Disassembly

まず、バッテリーケースを分解してリチウムイオン電池を取り外します。

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battery

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sensor

before

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bottom

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side

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top

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connector

after

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bottom

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side

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top

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connector

Parts Processing

アルミ板はカナノコで、ゴムシートはハサミで切断し、ドリルで穴をあけます。

それから、加工したアルミ板の穴位置に合わせてバッテリーケースにも穴をあけます。

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plates size

image

aluminum plates &
rubber sheets

image

bottom

image

top

Tip:- SketchUp で実寸印刷する場合の設定 -

メニュー:カメラ → 平行投影

メニュー:カメラ → 標準ビュー → 平面

メニュー:カメラ → ファイル → ドキュメント設定......

    「印刷サイズ」の「ビューをページに合わせる」のチェックボックスを外し、
    「印刷尺度」を「図面上」、「モデル内」ともに1mmに設定。

Macの場合、pdf で書き出してプレビュー.appで印刷してもOKですね。

Assembly

inner plates

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inner plate -1

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inner plate -2

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inner plate assenbly

outer plates

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outer plate -1

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outer plate -2

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outer Plate glue

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outer plate assembly

wiring

image

wiring -1

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wiring -2

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connector assembly

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AC-cable wiring

feet

足も付けてみました。

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feet

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appearance -2

Output Cost

BOM
Part name Type Part NO. Quantity Unit Cost (jpy) Minor Total (jpy) Comment
Total 3846.9
switching regulator AC110V DC24V 360W S-360-24 1 2,860 2,860 w/AC-cable, [shop] 66-custom
aluminum plate 180x230x1mm 1 522 522 [cost] amazon 200x300x1mm
rubber sheet 60x100x1mm GS-05 2 61 122 [cost] amazon 100x100x1mm
countersunk screw bolt & nut, M4x15mm,stainless 2 47.2 94.4 [cost] amazon 283(jpy)/6pairs
bolt, M4x8mm,stainless 2 4 8 [cost] amazon M4x10mm
machine screw bolt, M4x15mm,stainless 2 16.4 32.8 [cost] amazon 213(jpy)/13pcs
washer stainless 4 1.5 6 [cost] amazon 367(jpy)/250pcs
cable tie 2 1.8 3.6 [cost] amazon 179(jpy)/100pcs
epoxy adehesive small quantity
heat-shrinkable tubing 1 30.8 30.8 [cost] amazon 370(jpy)/12pcs
wire 200mm 2 25.8 51.6 [cost] amazon 1,290(jpy)/10m
cushion rubber CC-03 4 29 116 3M, [shop] amazon 410(jpy)/14pcs
solder small quantity

[shop]:今回購入したショップ。

[cost]:コストの出所。(自前のジャンク品や以前に購入したものを使ったので。)

Tools

...... など

DC16 Behavior

最低起動電圧

19V

  • 起動後は電圧が 19V を下回っても回転し続ける。

動作停止電圧

14.8V

  • この電圧を切るとモータは回転しなくなるが、制御回路は OFF しないので、掃除機側の電源スイッチ(トリガーSW)を押したままの状態で電圧が復帰すると回転を始める。

  • 電源SW を放してしまうと 19V まで電圧を上げないと動作開始されない。

コントローラ動作電圧

3.3V

  • 電源スイッチを押したままで 3.3V を切ると電圧を上げても復帰せず、バッテリーLED が点滅する。

動作電流

15.14A(peak)

  • バッテリーからのピーク電流は 15.14A も流れている。この時の電圧は 17.1V まで下がっている。

  • また、バッテリーの無負荷電圧は 23.7V。

Criteria

スイッチングレギュレータの選定

DC16 の動作をみると、電圧が 19V 以上で、電流を 15A 以上流せる電源が必要ってことになります。

バッテリーの定格電圧は 21.6V なのですが、バッテリーの無負荷電圧 ≒ 24V でも壊れないんじゃないかなと考えて、 15A x 24V = 360W のレギュレータを使用しています。DC16の仕様は知らないし、かなりアバウトです。

安全を考えるなら 19.5V、20V あたりのレギュレータを使用すべきところだけど、手頃なものを見つけることができなかったので、24V 品を使用しています。

しかも、AC110V品なので 10% 減電で使用していますが、今のところ何の問題もありません。

AC Adapter

ACアダプタを使ってみる

実は 19.5V、120W の ACアダプターでも試してみました。昔のノートPC用のACアダプターです。

6.1A しか流せないので、モータが回り出す時に ACアダプターの過電流保護が働いてしまい、ACアダプターがシャットダウンしてしまいます。

一旦、負荷を解放しないと ACアダプターの電圧が復帰しません。つまり、モータが回り出しません。

ということなので、電流制限回路を追加して ACアダプタがシャットダウンしないようにしてみたのですが、5A 程度の電流だと dyson の売りである吸引力がなくなっちゃいます。

ですが、吸わないことはなく、弱々しいながらも吸込んだゴミが回転してるんで、使えないことはないかな。音も静かだし。軽いし。

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Current Limit Circuit

Current Limit Circuit BOM
Part name Type Part NO. Quantity Unit Cost (jpy) Minor Total (jpy) Comment
Total 464
Nch-MOS-FET 60V,25A 2SK2232 2 100 200 [shop] akizukidenshi
diode 1000V,2A UF2010 1 40 40 [shop] akizukidenshi
transistor 60V,150mA 2SC1815 1 5 5 [cost] akizukidenshi 100(jpy)/20pcs
resistor 0.22,10W,cement 1 50 50 [shop] akizukidenshi
10k,1/6W 3 1 3 [cost] akizukidenshi
8.2k,1/6W 1 1 1 [cost] akizukidenshi
DC jack 1 25 25 [cost] akizukidenshi 100(jpy)/4pcs
universal circuit board 1 60 60 [cost] akizukidenshi
heat sink 15x25x11mm 2 30 60 [cost] akizukidenshi
silicon rubber sheet for TO-220 2 10 20 [cost] akizukidenshi 100(jpy)/10pcs
solder small quantity

Attention

お分かりとは思いますが、使用する場合には、スイッチング電源のスリットに水や金属が入らないように注意しないといけません。なにせ機器内蔵用のスイッチング電源をむき出しで使ってますからね。

それから、定格オーバーで使用しているので、フードプロセッサみたいに、モータが熱くなってきたら止めてクールダウンする、といった使い方のほうがいいですね。

約20Vで15A以上(300W以上)のACアダプターが入手できるようでしたら、そちらを使ったほうがより安全ですね。電源の1次側(AC100V)をいじらないで済みますし。ただ、ACアダプタの場合、バッテリーケースに取付けようとすると取付け方法を別途考えないといけないので、分離型にしたほうが簡単かな。

− 当ページの内容については何の保証も致しません。機器の改変をする場合はメーカの保証も無くなりますので、自己責任にてご判断願います −


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