修理してみた

(Jo^▽^)ﾉぁぃ♪

我が家のポータブル掃除機が故障したそうな、マキタ CL103D

CL103D の取説などの資料はネットを探しても見つからず、この資料はCL105Dの物だ
https://www.e-shopping-club.com/store/images/products/M8799V.pdf

CL103Dは2014年9月の発売なので10年近く前の物だ
この掃除機はシリーズで販売されてて103D～110Dまで確認出来る、長く消費者の支持されていたのだろう
関連する装備品は、シリーズ共通なのでネットで多数見つかる、リチウムバッテリーや集塵フィルター等は純正品以外の社外品まで有る
本機の集塵フィルターは布制のダストバッグだが、使い捨ての紙パックも有る様だ

さて修理に移る
起動スイッチ（強・標準・ターボの表示ボタン）を押しても画像の赤いランプが点灯するだけで動作は開始しない

この表示ランプは「バッテリ切れお知らせランプ」と言うらしい、以下表示内容
１）バッテリの容量低下（点滅）
２）バッテリ切れ（点灯）
３）充電中（点灯）

起動スイッチを押したら点灯（10秒後に消灯）、表示内容から「バッテリー切れ」と推察出来る
起動のタクトスイッチ一だけで3つの機能が有り、モーターの回転数制御・ランプの表示機能などマイコン制御である。
モーターは回らないが表示ランプが制御出来ている事から、マイコンが動作出来る電力は確保出来ている様だ
「バッテリー切れ表示」なので付属の「充電器」を接続するが充電開始（ランプ点灯）しない、マイコンは動作してるので「実際に充電出来ない」様だ

本体を分解する前に充電器をチェックして見る、出力電圧は 13V 程度で動作している様だ。
ここで負荷試験する事を忘れた、電圧は出ていても十分な電流を出力出来るかチェックすべきだった。

いよいよ本体を分解、10年間一度も分解して無いので10年分のホコリが溜まっている

バラバラに分解して「洗える物は」全て洗う、モーター・バッテリー・制御回路は洗えないので取り出すが、簡単に取り出せる良い設計である

電気系統のみ組み立てて試験するが、モーターは「バッテリ切れ」のランプ表示で回らない、そこでモーター単体を回して見る

この整流子モーターをCVCC電源「12V 1.5A 設定」で試験するが動作しない。
静止状態で抵抗値測定は1Ω程度、モーターを手で回して見るがテスターの抵抗表示がパラパラする、それもそのはずで手で回す事によりモーターは発電機と化しているからだ。
モーター内部に問題が有りそうなので、モーターを分解して整流子周りを確認しようとするが、ファンは強固に圧入されてるし、裏蓋も圧着されているので分解を諦める
モーターを分解出来ないと修理も出来ないのでダメ元でモーターを洗う、洗えば乾燥に時間が掛かるし他に不具合が出るかも知れないが「他に手が無い」のだ

モーターをジャブジャブ洗ってしっかり乾燥させる、そしてCVCC電源で試験すると「何と」回るではないか、分解出来ないので原因は分からないが何度チェックしても「気持ちよく」回る
早速電気系統だけで動作試験をするが「バッテリ切れ」のランプ表示でモーターは回らない、ならばと充電を試みる
付属の充電器を接続するも充電表示（ランプ点灯）しない、故障の原因はモーター以外にも有りそうだ。

先ずはバッテリーを疑ってみる、このバッテリーはリチウムイオン電池で「10.8V 1.5A」　型番表記が有りません。

今この掃除機のシリーズで使用出来るバッテリーの市販されている物は、型番 196885-1 電池容量も 10.8V 2.5Aとアップしてます。

リチウムイオン電池で「10.8V」と言う表示が有るので、単３型電池３本の直列接続であろうと推察できる。
BMS（バッテリー マネージメント システム）の特許を所有する私の専門分野でもある。
リチウムイオン電池はエネルギー密度が高い為、厳重な充放電管理が求められる。
このバッテリーに接続する端子は６ピンです、この内２ピンは直列電池回路の両端で充放電電流が流れます。
残りの４ピンの内２ピンは、セル（電池単体」の電圧計測に使用され、後の２ピンは全バッテリーの温度計測用です
これらの計測データはバッテリーの温度上昇や発火を防ぎ、電池寿命に影響します。

バッテリー電圧を計測すると 10V なので過放電では無さそうです、過放電した電池を充電すると温度上昇や発火の危険性が有るため、マイコンは電圧を監視して規定の電圧以下では充電を始めません。
BMSにもよりますが過放電したバッテリーは
１）何もしない選択、この場合製品としての寿命と成る為出来れば避けたい
２）温度上昇を招かない小電流で充電を開始して時間をかけ様子を見る、過放電した電圧から徐々に電圧が上がって来たら温度上昇を招かない範囲で電流を増やす
　　　　この場合充電電流の厳密な制御が必要に成る為、充電回路のコストアップに繋がるので選択は難しい所だ。
さて、充電を始めない理由が不明です、モーターは復活したので充電を始めれば修理完了ですが・・・

制御基板を見ると Q17 パワーMOS FETと隣にダイオードが見えます、モーターの回転数制御の為のスイッチング回路と思われます

他に充電を制御するパーツは有るのかな？　目に付いたのはチップヒューズですが、テスターであたっても導通が有り問題なし
資料も回路図も何も無いのですから余程の事が無い限りこれ以上は無理です
電池駆動の機器は消費電力との闘いです、機器を停止させた状態でマイコンをスリープさせ、内部クロックも止めて消費電流はμAオーダー、起動スイッチは「ウエークアップ機能」を兼ねているので、マイコンはウエークアップ「起きます」

色々触ってる内に気付きました、充電器が接続されるコネクタが「接触不良気味」なのです。
端子を磨いて接続すると「充電開始」のランプ点灯です、これで修理完了です。
パーツのすべてが乾燥している事を確認して組み上げ充電器を接続。
見事正常に動作　　お疲れさん

なるべく分かりやすい様に記載してますが、それでも専門家以外は分からないかもです。