Переводим шуруповерт на «литиевые» аккумуляторы – увеличиваем срок жизни

Как переделать шуруповерт на литий

Многие производители в 12, 14, 14.4 и 18 вольтовых шуруповертах используют аккумуляторы из никель-кадмиевых батареек. Но они имеют относительно низкую удельную емкость, долго заряжаются малым током, обладают эффектом памяти и малой отдачей тока. К тому же со временем родная батарейка начинает плохо работать. Принимая во внимание все вышеперечисленные факторы, имеет смысл их поменять, а в некоторых случаях перевести с никеля на литиевые . Желающим выполнить эту работу самостоятельно надо знать, как переделать шуруповерт на литий, чтобы улучшить его эксплуатационные качества. Замена позволит увеличить срок службы инструмента, облегчит конструкцию. Надежность добавляет установка платы BMS.

Топ-5 шуруповертов с Li-on аккумулятором

Место Модель
1. Metabo PowerMaxx BS 12 В, 2.0 А·ч х2, сумка (600079550) Цены Обзор
2. Sturm! CD3314LPT Цены Обзор
3. Makita DF333DWYE, 12 В, 1.5 А·ч х2, кейс Цены Обзор
4. Интерскол ДА-18ЭР Промо Li-Ion 18 В 2 А·ч х2 экокейс (436.2.2.20) Цены Обзор
5. Metabo PowerMaxx BS Basic, 12 В, 2.0А·ч х2, кейс (600080500/600080950) Цены Обзор

Переделка шуруповерта на литиевый аккумулятор

Модернизировать инструмент можно не привлекая специалиста, сделать это несложно. Но и в этом деле есть определенные нюансы, поэтому перед тем, как перевести шуруповерт на литиевые аккумуляторы, нужно понимать их особенности, подготовить все, что понадобится в процессе работы.

Что необходимо знать перед переделкой

Для переделки аккумуляторного шуруповерта под литий-ионные АКБ есть 2 препятствия. Эти батарейки дорогие и с ними невозможно работать при минусовой температуре . Емкость банок начинает падать, начиная с +10 градусов. Работу надо выполнять пошагово. Перед началом следует определиться с количеством используемых блоков в батарее, это скажется на уровне конечного напряжения.

Важно правильно выбрать литиевый компонент. Особого внимания заслуживает показатель разрядного тока и емкости. Запрещается использовать старые батарейки с ноутбука, и просто разные виды. Все аккумуляторы в сборке должны иметь наименьший разбег характеристик и емкости. Характеристики следует сопоставить с показателями номинального тока разряда и напряжения . К примеру, чтобы собрать блоки питания 14 Вольт, понадобится установить контроллер с таким же уровнем напряжения. Нужно обязательно установить защитную плату, иначе в ходе работ Li-ion элемент перегреется и спровоцирует возгорание.

Как переделать шуруповерт на литий

При замене АКБ нужно использовать только новый элемент

Процесс демонтажа корпуса аккумулятора

Перед тем, как переделать шуруповерт на литий-ионную батарею, надо разобрать корпус. Он состоит их 2-х частей, которые соединены клеем и винтами. Винты откручивают, слой клея разрушают, просунув по всему периметру что-нибудь тонкое. Делать все надо аккуратно, нельзя допустить повреждение короба , в противном случае собрать его будет очень сложно. А в дальнейшем проблематично работать. После того как все будет сделано, винты ставят на прежнее место, корпус промазывают новым слоем клея.

Необходимые компоненты для переделки

Вначале подготавливают инструменты, которые понадобятся. Их список определяется особенностями процесса, в частности использованием точечной сварки или пайки.

Для переделки необходимы :

  • аккумуляторы Li-ion – 18650 считается самым популярным видом;
  • модуль, который обеспечивает равномерную нагрузку при зарядке, либо защитная плата;
  • аппарат контактной сварки;
  • отвертка;
  • термоусадка;
  • провода сечением 2.5 мм², 1.5 мм², 0.75 мм²;
  • дисковый нож.

Вместо пайки лучше использовать контактную сварку, так как литий ионные аккумуляторы очень чувствительны к нагреву, от очень высокой температуры придут в негодность.

Литий-ионная батарейка должна быть равна мощности старой в соотношении 1:3. Иными словами 1 литиевый элемент полностью заменяет 3 никель-кадмиевых.

Разборка блока питания для новой зарядки

Блок питания может быть собран с применением заклепок или шурупов, что довольно удобно. Хуже, если он соединен при помощи клея, в таком случае разбирать его надо очень аккуратно . После разборки все внутренние элементы, кроме клемм или контактных пластин, надо вытащить. Новые батарейки между собой последовательно соединяют точечной сваркой или пайкой.

Сборка готового аккумулятора

Все части объединяют в цельный блок. К собранному блоку припаивают провода. Все действия выполняют в соответствии со схемой подключения. К батарейкам делают припой проводов сечением 1.5 мм 2 . Чтобы части блока не соприкасались, применяют термоусадочную трубку . Сборку соединяют с выходами «плюс» и «минус». Спаянную схему тестируют, если все работает нормально, приступают к сборке корпуса.

Сначала очищают все его части, продумывают как в нем разместить новый зарядный блок . По размерам он намного меньше того, что стоял раньше, потому его необходимо надежно закрепить. В противном случае по время работы инструмента они будут вибрировать. Чтобы батарейки надежно держались, есть специальные держатели, которые защитят банки от вибраций при работе шуруповерта. Для фиксации блока можно использовать клей Момент или герметик.

Читайте также:
Компрессор, который дешевле чем в магазине в 3 раза, из ПВХ труб своими руками

Клеммник с припаянными проводами аккуратно устанавливают на прежнее место. Если в корпусе отсутствуют пазы для его фиксации, надо закрепить самому. Далее собирают защитную плату и объединяют все части аккумуляторного блока. В конце надо проверить надежность размещения .

Чтобы продлить срок службы батарейки, минимизировать потери емкости и эффективно использовать ее возможности, надо знать, как хранят литиевые аккумуляторы для шуруповерта. Для хранения их вытаскивают из инструмента, кладут в прохладное и сухое место. Оптимальная температура от +1…+25 градусов. Нельзя, чтобы они заморозились. Можно класть в холодильник, положив в пакет, чтобы не появилась влага, но ни в коем случае не в морозилку. Хранят литиевую батарею в заряженном состоянии (лучше всего, если степень заряда будет 40%). Тогда удастся избежать падения напряжения при саморазрядке ниже значения 2.5 В/элемент. Если ее оставить храниться на 3 месяца и больше с напряжением ниже порогового показания 2.5 В, случится падение емкости, которое восстановить не удастся, также произойдет коррозия элементов.

Как переделать шуруповерт на литий

Все манипуляции выполняют по схеме

Методы соединения элементов батареи

Есть 3 способа соединения элементов аккумуляторной батареи:

  • Точечная сварка. Техника соединения с помощью сварочного аппарата считается самой наилучшей.
  • Пайка. При спаивании надо все делать как можно быстрее, так как припой моментально охлаждается. Нельзя допускать, чтобы батарейки находились под воздействием высокой температуры длительное время.
  • Кассеты. Этот способ совсем не надежный. Полученные контакты обладают значительным переходным сопротивлением, при высоком токе начнется ее разрушение.

Для того чтобы значение емкости оставалось прежним, а напряжение суммировалось, элементы соединяют последовательно.

Но так ли хороша эта замена?

Замена аккумуляторов на литиевые в шуруповертах любых моделей, включая Интерскол, Макита, позволит дозаряжать их после непродолжительной работы без уменьшения емкости . Этот вид батарей отработают большее количество циклов заряда-разряда. Как только они исчерпают свой ресурс, их легко можно поменять. Время зарядки литиевых аккумуляторов колеблется от 1 часа до 3, а у никель-кадмиевых – 13-15.

Есть и другие плюсы :

  • фактически отсутствует эффект памяти;
  • низкий саморазряд;
  • большая плотность энергии на единицу массы.

Из минусов – дороговизна. Литиевые аккумуляторные элементы запрещено заряжать выше 4.2 вольта и разряжать ниже 2.7 В. По этой причине в шуруповерт дополнительно подключают и устанавливают контроллер заряда-разряда. Зарядное устройство для кадмиевых батарей после переделки не всегда подходит для зарядки аккумуляторов. Может нужно будет его доработать либо использовать универсальную зарядку .

Как переделать шуруповерт на литий

Точечная сварка считается лучшим способом соединения элементов батареи

Особенности выбора литиевых аккумуляторов

Больше чем для половины шуруповертов применяют аккумуляторные батареи 12 В.

При подборе нового аккумулятора учитывают :

  • Величину разрядного тока. Этот параметр указан в технической документации. Значения колеблются в пределах 15-30 А, в отдельных моделях он составляет 40 А.
  • Характеристики литий-ионных элементов. Аккумуляторы 18650 должны иметь такие же параметры, как и емкости.
  • Количество новых батареек. 1 Li-ion равна 3 Ni-CD.

Не нужно торопиться ставить источники питания в шуруповерт. Первым делом необходимо, чтобы они полностью зарядились . Если инструмент будут интенсивно эксплуатировать, то первое, что скорее всего выйдет из строя – аккумулятор, как наиболее уязвимая деталь. Его исправность проверяют при помощи мультиметра.

Несколько полезных советов

Напряжение литиевых аккумуляторов всегда должно быть минимальным , так как они весьма чувствительны к процессу зарядки. Соединение выполняют с помощью заводских пластин или медных такого же размера, потому что при зарядке (работе) проходит большой ток. Придерживаются полярности. Нельзя на 100 % утверждать, какая батарея лучше подходит для шуруповерта. Срок службы зависит от того, как соблюдаются требования, обозначенные в инструкции. Большое значение имеет обращение с элементами питания.

Не всегда целесообразно переделывать инструмент на литий. Если им пользуются уже довольно долго либо он не отличается качеством, переделка не оправдает расходов. Прилагаемое к шуруповерту для работы от Ni-CD родное зарядное устройство в основном не подходит для использования для Li-ion. Нужно покупать новое, так как переделка имеет свои трудности.

Рейтинг шуруповертов с Li-on аккумулятором

Аккумуляторная дрель-шуруповерт Metabo PowerMaxx BS 12 В, 2.0 А·ч х2, сумка (600079550)

скорости работы – 2;

патрон – быстрозажимной;

диаметр патрона – 1-10 мм;

количество оборотов – 1400 об/мин;

аккумуляторов – 2;

вес – 0.8 кг.

Аккумуляторная дрель-шуруповерт Sturm! CD3314LPT

скорости работы – 2;

патрон – быстрозажимной;

диаметр патрона – 10 мм;

количество оборотов – 1500 об/мин;

аккумуляторов – 2;

вес – 1.02 кг.

Аккумуляторная дрель-шуруповерт Makita DF333DWYE, 12 В, 1.5 А·ч х2, кейс

скорости работы – 2;

патрон – быстрозажимной;

диаметр патрона – 0.8-10 мм;

количество оборотов – 1700 об/мин;

аккумуляторов – 2;

вес – 1.1 кг.

Аккумуляторная дрель-шуруповерт Интерскол ДА-18ЭР Промо Li-Ion 18 В 2 А·ч х2 экокейс (436.2.2.20)

скорости работы – 2;

патрон – быстрозажимной;

количество оборотов – 1400 об/мин;

аккумуляторов – 2;

вес – 1.1 кг.

Аккумуляторная дрель-шуруповерт Metabo PowerMaxx BS Basic, 12 В, 2.0А·ч х2, кейс (600080500/600080950)

скорости работы – 2;

патрон – быстрозажимной;

диаметр патрона – 1-10 мм;

количество оборотов – 1400 об/мин;

аккумуляторов – 2;

вес – 0.8 кг.

Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы 12в

Что мы имеем: старый шуруповерт Интерскол Да-12ЭР-02 вполне бодро работающий, но с умершими аккумуляторами.

Читайте также:
Самодельный инструмент для мастерской: подбираем сверло под диаметр болта

Наша цель: заменить старые аккумуляторы Ni-Cd на новые li-ion

Для переделки по моему варианту нам понадобиться:

  • – шуруповерт Интерскол Да-12ЭР-02 )))
  • – паяльник от 60W т.к. менее мощным не пропаяешь
  • – мультиметр (тестер)
  • – «кислота паяльная» – вариаций их много, берем с кисточкой
Батарея:
  • литиевые аккумуляторы 18650, например берем батареи уже с хвостиками. Батареи нам нужны высокоамперныечитать.
  • плата защиты с балансиром 3S 40A 12.6V 40A lithium battery protection board
  • провода короткие, но толстые сечение от 1,5
  • двухсторонний скотч
  • толстая широкая относительно мягкая прокладка 1.5- 2см
Зарядное устройство (можно не переделывать):
  • – понижающий DC-DC преобразователь напряжения (XL4015). Статья об этих преобразователях читать
  • – макетная плата, например. Нам нужна толстенькая плата.
  • – 4 диода от 100в 3А либо готовый диодный мост, я использовал смотреть. Либо это возьмется с оригинальной платы зарядки.
  • – конденсатор от 470мкф 35В. Либо это возьмется с оригинальной платы зарядки.
  • – два светодиода разного цвета 5мм.
  • – термоклей
  • – провода различной длины и сечения.
  • – сверла 2мм
Меры предосторожности:
  • – при работе с аккумуляторами надо быть предельно осторожными не допуская замыкания их, в момент замыкания в месте контакта возникаю огромные токи, что могут привести к ожогам, повреждению глаз, взрывам и пожарам. А так же выхода из стоя всех комплектующих.
  • – при работе с кислотой необходимо быть предельно осторожными т.к. она может попасть в глаза на кожу и т.д. последствия могут быть очень печальными.
  • – производить работы только на отключенном оборудовании от сети питания 220в. Необходимо так же учитывать, что в схемах питания используются конденсаторы, что накапливают заряд и когда вы отключили прибор от сети, это не означает, что плата обесточена…

Поехали:

Если у вас что-то нет из перечисленного списка выше, то лучше не приступать к работам т.к. гемора вы себе создадите больше, чем сделаете работ.

Сборка новой батареи (3шт. 18650):

Комплект батареи с платой защиты

Предисловие

Можно использовать и 6шт. 18650, что увеличит нашу емкость батареи в два раза, но потребует больший ток заряда, что потребует отказаться от родного блока питания без переделок, и наша зарядка будет длиться ооооооооочнь долго.

Хочу обратить ваше внимание и это очень важно, батарейки на фото не подходят для нашей задачи, это мой косяк, я купил не подумав. Берите исключительно высокоамперные батареи. Но т.к. вариантов у меня не было, я делал на них.

Почему нам нужны высокоамперные батареи – литиевые батареи рассчитаны на использование в определенных условиях заряда разряда, те что на фото допускают их разрежать токами 2С т.е. в данном случае это около 6А.шуруповерт в момент старта потребляет ток от 15А до 25А и при постоянной нагрузке около 10А. Как мы видим мы превысили требования производителя. Высокоамперные батареи рассчитаны на более высокие токи разряда от 10А, что гарантируем нам более долгий срок службы, а так же меньше сюрпризов в будущем от неправильной эксплуатации. О таких батарейках почитайте: читать

Плата с защитой и балансировкой – позволит нам эксплуатировать литиевые аккумуляторы в тех пределах, что рекомендуют производители. Она защитит наши батареи от глубокого разряда, а так же от перезаряда, что для литиевых батарей очень критично и нарушения этого пункта приведет к очень быстрой деградации батареи т.е. потери своей емкости. Так же данная плата имеет схему балансировки, которая призвана уравнивать заряд на каждой ячейки батареи. Наши батареи имеют последовательное соединение, что в ходе эксплуатации приведет к их неравномерному заряду читать, что приведет к см.п.1, но данная плата позволит устранить этот эффект. Представленная плата, модернизированная по просьбе трудящихся и самовосстанавливается при срабатывании защиты.

Читайте также:
Самодельный круг для болгарки: супер-решение для мастерской

Сборка:

Внимание! Работа с батареями требует осторожного обращения. Перед началом работ надо уровнять/зарядить все батареи.

Батареи мы используем с уже приваренными хвостиками. Первым делом снимаем защиту с хвостиков, дальше нам надо залудить концы. Залудить без использования кислоты (осторожно) вам не получиться так, что берем кислоту, паяльник и припой и лудим. Лудим с двух концов. Кислоту наносим тонким слоем, этого вполне достаточно в противном случае вы получите брызги в разные стороны.

Если вы купили кислоту без кисточки, то можно перелить ее в тюбик от лака для ногтей или же можно использовать, одноразовый шприц, где вы выдавливаете каплю и тут же ее назад втягиваете, оставляю тонкую пленку. Так же нам надо залудить плюсы первых двух батарей, в данных местах у нас будет производиться соединение батарей между собой.

Внимание! Нам ни в коем случае не стоит допустить перегрев батареи, поэтому берем 60W паяльник или больше мощности и очень быстро лудим плюсовой контакт, припой делам с небольшой горочкой. Паяльник меньшей мощности не позволит вам добиться этих условий вплоть до того, что вы не сможете залудить в принципе и перегреете батарею.

После как вы все залудили, спаиваем последовательно батареи см .рис. На одной из батарей язычок повернут в обратную сторону. Спайку также производим мощным паяльником, просто приложив язычок и прижав жалом паяльника. Вот что должно у нас получиться.

Последовательное соединения литиевых батарей сторона 1Последовательное соединения литиевых батарей сторона 2

Теперь фиксируем все изолентой или это можно сделать заранее перед пайкой. Клеем двухсторонний скотч для фиксации платы.

Скрепление изолентой литиевых батарей

Приступаем к припайке батарей к плате.

Внимание! Припаивать надо последовательно от площадки 0в до 12.6в т.е. вначале припаиваем к 0, потом к 4,2, далее 8,4 и т.д.

Припайка платы защиты

Результат:

Разбираем родную батарею. Вытаскиваем старые батареи (Осторожно).

Внимание! Если мы будем использовать родную зарядку, то припаянный температурный датчик необходимо оставить, либо сделать перемычку с минуса на центральный штырь.

Разбираем корпус батареиРазбираем корпус батареи

Откусываем черную штуку и припаиваемся. Провода нам нужны толстые т.к. токи у нас будут до 25А периодами и более , что при тонких проводах может привести к их возгоранию, а так же мы будем иметь потерю в мощности. Батареи аккуратно уберем в сторону.

Припаиваемся к контактам

Внимание! Использования паролонки не есть хорошо, горючий материал, что может привести к возгоранию, но лучше я ничего не придумал.

Теперь нам нужно найти толстую, широкую относительно мягкую прокладку 1.5- 2см. Я ее оторвал от упаковки некого гаджета. Вырезам по размерам корпуса и кладем ее на дно, клеем двусторонний скотч и приклеиваем батарейки. Фиксируем ту чёрную штуку, торчащий конец должен быть такой длины, чтоб упирался в наши батарейки и давал закрыть корпус с неким натягом. Не перепутайте полярность!

Размещение батарей в корпусеФиксация проводов паралонкой

В данном случае, коричневый провод у меня минус, а черный плюс. Коричневый на порядок толще, черного.

Обрезаем провода делая их как можно короче, дабы не терять ток на потерях, но надо учитывать, что нам надо еще припаяется к плате. Припаиваемся и собираем корпус, батарея готова.

Использовать готовую батарею можно с имеющимся зарядным устройством, но:
  • – есть жалобы на то, что корпус будет очень сильно греться, что многие опасаются. Но в конструкции зарядного устройства используется трансформатор и нагрев для него это нормальное явление. В моих экспериментах при токе 1А он грелся до 60С. В конструкции не предусмотрена система ограничения по току так, что ток в системе может быть в разы выше и нагрев выше. В тоже время теперь нам требуется больше времени на заряд батарей.
  • – в конструкции зарядного устройства присутствует система ограничения времени заряда и составляет она один час. Т.е. нам придется передергивать батарею для ее полного заряда.
  • – тяжко будет использовать родную зарядку, если мы решили использовать 6 элементов 18650 т.к. максимальный ток выдаваемый по заявлению производителя должен быть 1.8А . Т.е. длительное использование на токах более этого значения может привести к неизвестным последствиям. Для 3х элементов емкостью 3000мАч и рекомендуемым током заряда от 0,5С -1С (1.5А – 3А) мы укладываемся в параметры зарядника. Для 6 элементов нам надо ток заряда в два раза больше. И да, как я сказал раньше, в заряднике нет схемы ограничения тока заряда т.е. в некий промежуток времени мы будем заряжать свои батареи на приделах возможности зарядника, что терпимо для 3х, но не для 6 элементов.
Читайте также:
Как изготовить шаровую фрезу своими руками

В принципе это основные нюансы использования родного зарядного устройства.

О родном зарядном устройстве.

На холостом ходу ЗУ выдает нам 19-20В и ток короткого замыкание … не замерил. Производитель заявляет ток эксплуатации 1,8А.

Схема ЗУ SD-C804S

Схема ЗУ SD-C804S найденного на просторах интернета.

Схема имеет, на мой взгляд, ряд некорректных обозначений, но не суть. В схеме нет узлов, которые бы следили и ограничивали бы ток заряда. Но есть схема слежения за напряжением выполнения на микросхеме U1 (не факт, подтвердить работоспособность этого узла не получилось), а так же узел ограничения времени заряда выполненной на микросхеме U2.

Что нам мешает: мешает нам схема ограничения по времени заряда, но ее можно просто отключить, в остальном как бы все устраивает. Но, мне не удалось заставить ЗУ показывать окончания заряда. Включив родную батарею на заряд, загорелся индикатор заряда, но разорвав цепь на аккумуляторе т.е. мы получили на выходе напряжение питания, индикатор так и не погас, а должен был, если окончание заряда регулируется по напряжению на батареи ( я не спец в электроники и понять как это полностью работает не могу ). А для нас это критичный момент т.к. плата защиты наших литьевых аккумуляторов при окончании заряда просто разрывает цепь.

Было много мыслей, как сделать зарядку – от модернизации текущей схемы, с автоматическим выбором какой аккумулятор вставлен старый или новый на простых элементах, до передки все на Ардуино с контролем всего и вся. Но на все это нужно много времени и сил …. Было решено не изобретать велосипед и пойти путем как все.

В качестве контроля заряда был выбран DC-DC преобразователь с контролем тока заряда на микросхеме XL4015 читать

Переделка родного зарядного устройства (жуткий колхоз):

Переделывать будем с расчетом возможности заряжать старый тип аккумуляторов.

Берем нашу китайскую плату, подключаем ее к лабораторному БП выставляем 19в, либо разбираем зарядку и цепляемся на выходы диодов.

Схема платы DC-DC преобразователь XL4015

Крутим подстроечный резистор напряжения и выставляем напряжение на выходе 15В т.к. родные Ni-Cd батареи имеют напряжение полного заряда 1,4в-1.5в, а их у нас 10. Для новой сборки батарей этот параметр безразличен, главное больше 12.6в.

UPD: Плата защиты с балансиром сама отключает батареи при превышении напряжения на аккумуляторах 12.6В, поэтому напряжение 15В нам не важно. Оно нам важно при зарядке старых аккумуляторов т.к. там нет платы защиты.

Переключаем мультиметр в режим измерения тока. Выкручиваем подстроечный резистор тока против часовой стрелки (вроде в эту сторону) до конца т.е. выставляем минимальный выходной ток. Подключаем концы мультиметра к выходу, замыкаем цепь, выставляем ток в 1А. Чем больше ток, тем быстрее будет заряжаться наша батарея, но и греться все будет больше. Не выставляете больше 1.5А от греха подальше. Настройка платы на этом закончена.

Разбираем наше ЗУ. Для внедрения новой платы нам надо будет распаять родную плату ЗУ, убрать все кроме двух светодиодов, диодного моста, и сглаживающего конденсатора, а так же самого разъёма для батарей. Это делается потому, что новую плату мы не сможем воткнуть т.к. мешает обвес платы. Я решил оставить в целости оригинальную плату и сделать колхоз.

Берм макетную плату, диодный мост, конденсатор, два светодиода либо выпаиваем все это с родной платы. Так же выпаиваем контактные разъёмы.

Схема подключения

Далее нам надо на макетке собрать см. рис. (как смог) то, что обведено черной линией.

Припайка к площадкам светодиода преобразователя XL4015Припайка к площадкам светодиода преобразователя XL4015

И запаять наши светодиоды как на рисунке. Коричневый это у нас минус, а оранжевый это плюс (провода какие были). Чтоб у нас не отламывалось провода в месте пайки, мы их зальем термоклеем. Все запаиваем по схеме. Не перепутайте полярность конденсатора и всех подключений. Светодиоды в корпусе крепим на термоклей.

В результате имеем вот такой колхоз.

Теперь все проверяем, собираем и пользуемся. У меня защита с данной платой не срабатывает от нажатия, но рукой, возможно, заставить ее сработать. Лампа заряда выключиться когда ток заряда будет меньше 10% от установленного т.е. менее 0.1А

Дополнение от 15.09.20:

Шуриком я пользуюсь не часто и после переделки поработал раза три. И вот сегодня поставив на зарядку батарейную сборку, через пару часов услышал хлопок. Вскрыв корпус обнаружил потек одной из банки, при этом все аккумуляторы оказались разряженные в ноль и при попытки их зарядки внешним источником, они не брали заряд. Плата БМС не имеет никаких внешних повреждений и коротких замыканий в основных точках.

Читайте также:
Насадка для УШМ своими руками: раскрываем скрытый потенциал

Что произошло я так и не понял да и выяснять пока желания нет. Заказ себе новый шурик ИНТЕРСКОЛ ДА-10/14.4Л3, 1.5Ач [383.0.2.00]

Как вариант, я думаю, в будущем платы БМС брать не от непонятных китайцев, а взять клоны БМС от реально существующих шуриков.

Как перевести шуруповерт на литиевые аккумуляторы

Известно, что ресурс механической части электроинструмента в большинстве случаев намного выше ресурса аккумуляторов. Срок службы батарей заканчивается, а шуруповерт вполне может продолжать работать. Надо только решить вопрос питания. В некоторых случаях приобрести новые батареи того же типа трудно, дорого или даже невозможно. Поэтому придется принять решение – переделывать электроинструмент для работы от сети, потеряв при этом мобильность, или приспособить для работы АКБ другого типа.

Если выбран второй вариант, то рациональнее всего применять литий-ионные аккумуляторы – они обладают повышенной электрической емкостью на единицу геометрического объема, у них практически отсутствует эффект памяти (хотя этому типу батарей присущи и определенные недостатки).

Детали и инструменты для переделки

Для перевода имеющегося шуруповерта на литий надо приобрести:

  • комплект Li-Ion аккумуляторов;
  • плату контроллера заряда (BMS):
  • провода сечением не менее 2,5 кв.мм (лучше в силиконовой изоляции).

Из инструментов понадобятся:

  • паяльник мощностью не менее 40 ватт с комплектом расходников, включая кислотный флюс;
  • мелкий слесарный инструмент (отвертки, скальпель и т.п.).

Сам процесс достаточно творческий, зависит от имеющихся исходных условий и конструкции шуруповерта, поэтому по ходу переделки, возможно, потребуется еще что-то. К этому надо быть готовым.

Перед переделкой электроинструмента для работы на батареях Li-Ion надо учесть будущие условия эксплуатации. Литий-ионные элементы непригодны для работы в условиях низких температур.

Сколько и каких аккумуляторов приобретать

В большинстве случаев для переделки любого шуруповерта на литиевые аккумуляторы используют элементы типоразмера 18650. Эта цифра означает линейные размеры:

  • длина 65 мм (на самом деле чуть больше);
  • диаметр 18 мм.

Эти батареи относятся к категории пальчиковых – имеют цилиндрическую форму с выводами положительного и отрицательного полюсов с противоположных сторон. Напряжение одного элемента в полностью заряженном состоянии составляет 3,6 вольт. Для каждого шуруповерта надо набрать необходимое напряжение. Его можно найти на корпусе старого аккумулятора.

Напряжение штатной батареи, В Количество литий-ионных элементов Итоговое напряжение, В
10,8 3 10,8
12 3-4 10,8 или 14,4
14 4 14,4
18 5 18

Очевидно, что из 3,6-вольтовых элементов не всегда удается набрать напряжение, строго равное номиналу. Так, для 18 в все получается идеально, а для 12 в придется довольствоваться или чуть меньшим, или чуть большим напряжением. Надо понимать, что в первом варианте немного упадет крутящий момент, а во втором он увеличится, но надо быть готовым к снижению ресурса механической части. К тому же есть вероятность, что повышенное напряжение может вывести из строя электронную схему управления. Хотя отзывы в сети говорят, что в этом плане все работает нормально.

Выбор контроллера

При всех своих достоинствах, литий-ионные элементы чувствительны к:

  • глубокому разряду;
  • перезаряду;
  • излишнему зарядному току;
  • перегреву.

Контролировать самостоятельно эти параметры в течение нескольких часов, которые потребуются для пополнения энергии АКБ, сложно. Поэтому эти функции возлагаются на систему PCB (Power Control Board) или СОФ (система обеспечения функционирования). Она представляет собой плату небольшого размера, которую часто встраивают в корпус аккумулятора (из-за этого длина элемента типоразмера 18650 несколько выше обещанных 65 мм). Эта система прекращает заряд при достижении нужного напряжения и отключает АКБ при разряде до установленного уровня. Такие элементы имеют на корпусе маркировку Protected. Если маркировка отсутствует или прямо указано Unprotected, значит батарея такой системой не оснащена и контролировать параметры заряда придется вручную или возложить эту функцию на внешнее устройство.

Не надо путать PCB (СОФ) с системой BMS – Battery Management System или PCM – Power Charge Module. Эта система предназначена для поэлементного контроля заряда аккумуляторов, включенных в батарею по последовательной схеме. Элементы, из которых составлена АКБ, имеют определенный разброс параметров, поэтому возможна ситуация, когда часть элементов уже заряжена, а другую часть еще надо заряжать. Очевидно, что этот режим неблагоприятен для аккумуляторов. Эту проблему призвана решать BMS («балансир»). И в рассматриваемом случае без данной системы не обойтись.

Как перевести шуруповерт на литиевые аккумуляторы

Типовая схема включения BMS показана на рисунке. При достижении номинальных параметров, элемент шунтируется внутренним ключом, остальные аккумуляторы продолжают заряжаться.

Читайте также:
Оригинальное решение по работе с гаечным ключом: работаем своими руками

У плат разных производителей маркировка может несколько отличаться (вместо «B-» встречается обозначение «0V», вместо порядкового номера батареи – суммарное напряжение в точке подключения). Приобрести готовое устройство можно в интернете на известных торговых площадках. Выбирать надо по следующим параметрам:

  • рабочий ток – не менее 30 А;
  • количество подключаемых элементов должно соответствовать количеству аккумуляторов в батарее.

И, конечно, надо соизмерять габариты платы с имеющимся установочным местом.

Меры безопасности при работе с АКБ

При сборке батареи следует помнить, что токи при работе шуруповерта могут достигать 11-12 ампер, поэтому площадь пятна контакта соединительных шинок между элементами должна быть максимальной. Поэтому вариант соединения точечной сваркой, часто предлагаемый в интернете, не самый лучший. Лучше припаять шинки по всей площади контакта аккумулятора. При этом надо понимать, что элементы очень чувствительны к перегреву, поэтому паять надо быстро и уверенно, применяя кислотные флюсы – корпуса аккумуляторов делают не из меди или латуни. Желательно применять теплоотводы, в роли которых могут выступать пассатижи и т.п.

Надо следить, чтобы брызги кислоты во время пайки не попадали на другие поверхности, потому что это впоследствии приведет к коррозии в этих местах. Места паек надо тщательно промыть.

Процесс сборки батареи

Первым шагом надо определить, уместятся ли новые элементы в старый корпус. Надо учитывать, что помимо аккумуляторов придется размещать также плату BMS (о ней ниже). В большинстве случаев места в старом кейсе не хватит, и сначала надо попытаться удалить оттуда все лишнее (перегородки, излишние крепления и т.д.)

Как перевести шуруповерт на литиевые аккумуляторы

Альтернативный вариант – «напечатать» новый корпус на 3D-принтере. Не у всех есть такая возможность, но если получится – элементы можно разместить оптимальным образом.

Как перевести шуруповерт на литиевые аккумуляторы

Далее надо соединить элементы последовательно. Наилучший вариант – приобрести аккумуляторы с уже припаянными шинками. Такие элементы доступны в продаже в интернет-магазинах, стоят немного дороже, но соединять их проще и риск перегреть аккумуляторы минимален.

Как перевести шуруповерт на литиевые аккумуляторы

Из какого материала сделаны полоски – неизвестно (производители уверяют, что из никеля), но паяются они легко. Это значит, что можно исключить кислотный флюс и пользоваться обычным составом на основе канифоли. Исключается дополнительный фактор коррозии.

Как перевести шуруповерт на литиевые аккумуляторы

Если есть желание, можно вклеить в корпус миниатюрный цифровой вольтметр или индикатор напряжения в виде световой полосы. Удобство использования немного повысится. Подключается такое устройство параллельно цепочке аккумуляторов через кнопку – чтобы не увеличивать разряд батарей в паузах работы.

Как перевести шуруповерт на литиевые аккумуляторы

Следующим шагом надо установить в корпус плату BMS и подключить ее согласно схеме.

Как перевести шуруповерт на литиевые аккумуляторы

К контактной группе плата подключается проводниками сечением не менее 2,5 кв.мм. Для этого удобно использовать провода в мягкой силиконовой изоляции – она не боится перегрева (он может возникнуть при пайке или во время работы).

На этом замена аккумулятора закончена, можно окончательно собирать блок аккумуляторов, заряжать батарею и пробовать шуруповерт в работе.

Сборка зарядного устройства

Как перевести шуруповерт на литиевые аккумуляторы

Зарядка литий-ионных аккумуляторов имеет свои особенности. Она производится в два этапа:

  • на первой стадии пополнение энергии происходит постоянным током (напряжение для этого должно плавно возрастать), этот этап позволяет зарядить аккумулятор примерно до 80% номинальной емкости;
  • на втором этапе АКБ заряжается постоянным напряжением (ток при этом падает).

Также на графике показан предварительный этап зарядки малым током. Он нужен для глубоко разряженных элементов. Очевидно, что для выполнения такого алгоритма и полного использования ресурса АКБ надо применить специфическое зарядное устройство. Несоблюдение алгоритма приводит к неполному использованию емкости батареи и снижению ее ресурса. Устройство с такими функциями надо приобрести готовым или собрать самостоятельно, если позволяет квалификация. Подобные ЗУ выполняются на основе специализированных микросхем. Переделка готового зарядного устройства от других аккумуляторов сложна и нецелесообразна.

Как перевести шуруповерт на литиевые аккумуляторы

Схема зарядного устройства на микросхеме MAX1555 с возможностью питания от внешнего источника или от USB.

Не все недорогие зарядные устройства обеспечивают необходимый алгоритм заряда Li-Ion элементов. Многие производители из Юго-Восточной Азии выпускают ЗУ, заряжающие элементы лишь стабилизированным током.

Второй этап заряжания постоянным напряжением не предусматривается. Контроль уровня зарядки сводится к измерению времени – через заданный период источник тока отключается, а функции предохранения от излишнего заряда возлагаются на внутреннюю схему защиты аккумулятора (если она отсутствует, то на владельца АКБ).

Рекомендуем серию видеороликов “Вторая жизнь шуруповерта”

Поменять отслужившие свой срок аккумуляторы шуруповерта на литиевые – разумный шаг. Выполнить его можно самостоятельно, но надо учесть особенности эксплуатации АКБ такого типа. После ознакомления с материалами данного обзора принципиальных вопросов у пользователя не останется.

Читайте также:
Чемодан для шуруповерта своими руками

Как перевести шуруповерт на литиевые (li-ion) аккумуляторы своими руками

Как перевести шуруповерт на литиевые (li-ion) аккумуляторы своими руками

Привет всем любителям мастерить своими руками! Сегодня практически у каждого есть аккумуляторный шуруповерт, а то и не один. В сегодняшней статье хочу показать как можно своими руками перевести шуруповерт на литиевые аккумуляторы.

Как перевести шуруповерт на литиевые (li-ion) аккумуляторы своими руками

Большинство шуруповертов имеют никель-кадмиевые аккумуляторы, но срок службы таких не очень большой и они очень привередливые к зарядке, т.е. их нельзя заряжать пока они не сядут, так как имеют эффект памяти и от этого их емкость будет уменьшаться. Так же цена на оригинальные аккумы тоже довольно высокая.

Шуруповерт Hitachi с Ni-Cd аккумулятором

Как уже говорил, данному шуруповерту уже 4 года и все таки его аккумулятор начал сдавать. Хватает заряда на очень маленькое время и даже сам по себе от простоя он садиться. Все же я считаю, что 4 года это большой срок для таких аккумуляторов.

Процесс переделки

Первым делом нужно разобрать аккумулятор и достать из него старые банки. От них так же нужно будет отделить пластинки, которыми они спаяны, так как ими и будем спаивать новые аккумуляторы.

Разбираем Ni-Cd аккумулятор Hitachi

Так же необходимо вытащить клеммную часть.

Разбираем Ni-Cd аккумулятор Hitachi

Далее нужно эти клеммы отсоединить и подготовить два толстых силовых провода.

Разбираем Ni-Cd аккумулятор Hitachi

Теперь самая основная часть.
Необходимо купить специальную плату и три высокотоковых аккумулятора формата 18650. (ссылки на все компоненты будут в описании к видео). По стоимости выходит в пределах 1к рублей. На аккумуляторах лучше не экономить и взять хорошие.

По подключению я думаю из фото ниже все понятно. Просто припаивайте все как на фото и все будет работать отлично. Уже по такому принципу переделал не один шуруповерт и все замечательно работает.

Так же припаял два силовых провода и гнездо для подзарядки. Гнездо взял от строй платы модема. Зарядка подходит от моего второго 12в шуруповерта, который уже на литиевых аккумуляторах, но если такого нет, то там же где заказываете плату, есть и зарядки. Заряжать после переделки штатной зарядкой нельзя. Предварительно все проверяю перед упаковыванием в корпус.

Как перевести шуруповерт на литиевые (li-ion) аккумуляторы своими руками

Теперь нужно вытащить все внутренности из корпуса аккумулятора.

Как перевести шуруповерт на литиевые (li-ion) аккумуляторы своими руками

Как видно все аккумуляторы и плата просто отлично помещаются в корпусе.

Как перевести шуруповерт на литиевые (li-ion) аккумуляторы своими руками

Гнездо зарядки сделал в верхней части аккумулятора. Его удобно будет заряжать не снимая.

Как перевести шуруповерт на литиевые (li-ion) аккумуляторы своими руками

Клеммную часть и гнездо зарядки зафиксировал на термоклей. Держится все хорошо.

Как перевести шуруповерт на литиевые (li-ion) аккумуляторы своими руками

После сборки все работает отлично. Все что требуется от шуруповерта, все прекрасно работает. Более наглядно можно будет увидеть в видео ниже.

Как перевести шуруповерт на литиевые (li-ion) аккумуляторы своими руками

Плата с зарядкой справляется хорошо. Как видно из фото ниже при зарядке горит красный индикатор.

Как перевести шуруповерт на литиевые (li-ion) аккумуляторы своими руками

После того, как аккумуляторы зарядились, индикатор горит зеленым.

Как перевести шуруповерт на литиевые (li-ion) аккумуляторы своими руками

Так что вот таким нехитрым способом шуруповерту дана вторая жизнь! Надеюсь моя статья была полезна!

Как перевести шуруповерт на литиевые (li-ion) аккумуляторы своими руками

Видео по переделке

Так же рекомендую посмотреть видео по переделке шуруповерта на литиевые аккумуляторы:

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы 18650

Каждый мастер встречается с проблемой снижения работоспособности инструмента, или полного отказа из-за аккумулятора. Производители используют в 12-ти, 14-ти, 18-ти вольтовых шуруповертах аккумуляторы из никель-кадмиевых батареек. Схема последовательной сборки нескольких элементов создает нужное напряжение. Замена никель-кадмиевых батареек на литийевые увеличивает срок службы аккумулятора, облегчая конструкцию. Обязательная установка платы BMS добавляет надежность. Поэтому переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы, в основном, на форм-фактор 18650, оправдана.

Переделка

Смысл и порядок переделки шуруповертов на литиевые аккумуляторы

Почему никель-кадмиевые аккумуляторы быстро выходят из строя? В гирлянде последовательно соединенных банок каждая особенна. Химический процесс индивидуален, заряд в закрытых системах различный. При неисправности в одной банке, конструкция не дает нужное напряжение. Система контроля и балансировка заряда в отдельных компонентах не предусмотрена.

  1. Каждая Ni-Cd банка дает 1,2 В, а li-ion 18650 – 3,6 В.
  2. Емкость литиевой батарейки в 2 раза больше никель-кадмиевой, близкого размера.
  3. Перегретая батарейка li-ion грозит взрывом и возгоранием, поэтому установка контроля равномерности заряда в банках обязательна. В никель-кадмиевых батарейках BMS не ставят – производитель не заинтересован.
  4. У литиевых элементов нет эффекта памяти, в отличие от Ni-Cd, заряжать их можно в любое время и в течение часа.
  5. Шуруповерт становиться значительно легче после переделки аккумулятора на li-ion, с использованием банок 18650.

Есть только два препятствия для переделки шуруповерта под литиевые аккумуляторы – с ним невозможно работать при минусе. Емкость банок падает, начиная с понижения уже от +10 0 С. Литиевые аккумуляторы дороги.

Читайте также:
Распиловочный станок своими руками: оригинальное решение для мастерской

Зная, какое требуется входное напряжение на шуруповерт, переделка зарядного устройства производится, с учетом размещения банок литиевого аккумулятора и управляющих элементов в заводском контейнере. Также можно поступить с фонариком, модернизировав гнездо под блок из элементов 18650.

Отвертка Макита 9,6 В

Допустим необходима переделка 12 В шуруповерта, использующего Ni-Cd банки на li-ion. Если использовать 3 банки, напряжения на выходе недостаточно: 3,6 х 3 = 10, 8 В. С 4-мя компонентами мощность аппарата будет выше: 3,6 х 4 = 14,4 В. При этом инструмент станет легче на 182 г, несколько увеличится его мощность, емкость – сплошные плюсы. Но при демонтаже необходимо оставить клеммы и родной термодатчик.

Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы 18650 14 В

При переделке шуруповертов разной мощности и фонариков с Ni-Cd на Li-ion, чаще используют аккумуляторы форм фактор 18650. Они легко встают в контейнер или гнездо, так как вместо двух-трех родных устанавливают один литиевый. Переделка АКБ шуруповерта должна вестись с учетом особенностей литиевых аккумуляторов на 18650.

Этот вид источников энергии не переносит глубокий разряд и излишний заряд. Значит, необходимо использовать платы управления величиной напряжения. Так как каждая батарея имеет свой характер, их заряд корректируется балансиром. Смысл переделки шуруповерта с напряжением на 14,4 В заключен в создании прибора с использованием литиевых аккумуляторов для облегчения ручного инструмента и повышения его работоспособности. Больше всего для этих целей подходят литиевые аккумуляторы 18650.

Наглядно соединение ЗУ и АКБ

При подборе комплектующих, следует учесть, пусковой ток шуруповерта высок, необходимо выбрать соответствующий BMS на нужное количество банок и не менее чем на 30 А. Для переделки зарядки шуруповерта на литиевый аккумулятор необходимо запастись хорошим паяльником, не кислотным флюсом и толстыми проводами для выполнения перемычек.

  • Литий-ионные банки в количестве 4 шт.
  • Контроллер li-ion аккумулятора на 4 банки, хорошо подходит CF-4S30A-A. В нее встроен балансир, контролирующий заряд каждого элемента.
  • Термоклей, флюс для паяния ТАГС, припой.
  • Термостойкий скотч;
  • Соединительные перемычки или толстый провод в изоляции сечением не менее 0,75 квадрата, порезанный для мостиков.

РСМ модуль

Порядок работы по переделке шуруповерта под 18650:

  • Разобрать корпус и извлечь из контейнера связку из 12 Ni-Cd элементов.
  • Убрать гирлянду, оставив разъем с выводами «+» и «-» . Вместо термодатчика установится термопара от контроллера.
  • Спаять сборку, учитывая, что нельзя использовать кислоту, только нейтральный флюс и чистый припой. В период соединения нельзя разогревать крышки. Работать точечно.
  • Подключить балансировочные точки к контроллеру, согласно схеме. На плате разъемы предусмотрены.
  • Соединить сборку с выводами плюса и минуса.
  • Проверить работоспособность схемы. Если все работает, собранную АКБ, контроллер разместить в гнезде, закрепить с помощью герметика.

Если ЗУ не универсальное, потребуется дополнительная переделка. Шуруповерты на 12 V с универсальным зарядным устройством собирают так же, но используется защитная схема подключения 3х18650 3,7 В на литиевые аккумуляторы. Точно так же переделывается отвертка с использованием комплекта АКБ 18650 в количестве 2 элементов.

Переделка шуруповерта «Макита» на литиевый аккумулятор

Схема переделки 12 в шуруповерта Хитачи

Есть «Макита» шуруповерт с аккумулятором емкостью 1,3 А/ч и напряжением 9,6 В. Чтобы сменить на нем источник питания на литий-ионный, потребуется 3 компонента 18650. Переделка предоставит старому инструменту новые возможности: увеличит продолжительность работы на одном заряде, добавит мощность, так как рабочее напряжение поднимется до 10,8 В.

Для конструкции потребуется использовать BMS, управляющий контроллер, поддерживающий режим работы литиевых элементов в рабочих пределах. С этим прерывателем зарядка каждой банки будет равномерной без превышения 4,2 В, нижнее напряжение 2,7 В. Здесь применяется встроенный балансир.

Параметры контроллера должны сопровождать работу инструмента при повышении рабочего тока до 10-20 А. Обеспечить работу без отключения сможет плата на 30 А Sony VTC4, рассчитанная на емкость 2100 А/ч. Из 20 амперных подойдет Sanyo UR18650NSX принимающие энергии 2600А/ч. Плата нужна для 3 элементов, что маркируется в классификации 3S. При этом в плате должно быть 2 контакта, плюс и минус. Если выводы имеют обозначения с буквами «Р-«, «Р+», «С-», они предназначены для более поздних моделей шуруповертов.

Пошаговая инструкция переделки шуруповерта Макита на литиевые аккумуляторы выглядит так.

  1. Разобрать аккумулятор на клею можно, если на весу обстукивать место соединения молотком с мягкой головкой. Направление удара вниз, в стык по нижней части корпуса.
  2. Взять от старой сборки только контактные пластины, аккуратно отсоединив их от батареи. Датчик и размыкатель нужно оставить.
  3. Спаять 3 элемента последовательно, пользуясь флюсом ТАГС и перемычками с изоляцией. Сечение провода должно быть больше 0,75 мм2.
  4. Собрать схему с контроллером, и соединить блок питания с контактными разъемами проводами 1,5 квадрата.
  5. Проверить работоспособность схемы и собрать корпус, снова посадив его на клей.
Читайте также:
Станок на основе УШМ: делаем своими руками и повышаем производительность

Контроллер АКБ 14,8 V, 30 A

В шуруповерте со старым зарядным устройством DC9710 после окончания зарядки литиевого аккумулятора 18650 красный светодиод на панели выключится. За уровнем заряда следит встроенный контроллер.

ЗУ Макита DC1414 Т используют для зарядки источников питания на 7.2-14,4 В. Пока идет зарядка, горит красный свет. Но при зарядке литиевого аккумулятора, его напряжение не укладывается в стандарты солевых изделий, и после 12 В зарядное начнет мигать красным и зеленым. Но нужная зарядка уже есть. Шуруповерт готов к работе.

Схема подключения 4х18650 3,7 В

Переделка шуруповерта «Хитачи» 12 В на литиевые аккумуляторы 18640

Особенности переделки шуруповерта «Хитачи» 12 В на литиевые аккумуляторы. Очень компактное гнездо под аккумуляторные элементы предназначено для пальчиковых элементов. Поэтому следует подготовить место под 18650 элементы. Необходимо вырезать у перегородки одну сторону, чтобы плотно разместить 1 элемент.

Нужно обзавестись флюсом, плоской металлической соединительной лентой, термоклеем. Устанавливать литиевые аккумуляторы в шуруповерт при переделке необходимо через защитный контроллер. Он должен обслуживать 3 элемента 18650, напряжением 3,7 В и рассчитан на 20-30 ампер.

Извлечь старую батарею из гнезда, аккуратно отсоединить контакты в сборке с датчиком температуры и индикатором включения. Зачистить и подписать контакты. Их следует вывести в одну сторону, соединить припоем с выводами из толстых проводов и залить сборку термоклеем.

Сохранение контактов от старой батареи

Собрать источник энергии с одним из контроллеров, рассчитанных на 3 элемента. Собрать последовательную схему из 3-х Li-ion элементов. Подключить контроллер. Переделка литиевого 12-вольтового аккумулятора завершается, когда конструкция будет установлена в блоке, закреплена, и индикатор зарядки загорится. После полной зарядки замеры показывают 12,17 вольт в наружной сети. Но этого достаточно для безотказной длительной работы прибора.

Переделка шуруповерта «Интерскол» на литиевые аккумуляторы 18650

Li-ion АКБ

Рано или поздно никель-кадмиевая сборка из 15 банок отказывает. Один- два элемента заленились, и получить напряжение на выходе уже невозможно. Современные ДШ «Интерскол» на литиевых аккумуляторах служат гораздо лучше. Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы 18 вольт мастерами освоена.

Необходимо приобрести плату защиты на 5S, 3,7 В и 40-50 А. Потребуется балансировочная плата и сами источники энергии – 5 аккумуляторов литиевых 18650, можно оставить с заводскими терморезисторами, удлинив провода. При монтаже создать контактную площадку, вставить сборку, проверить работоспособность, закрепить. Особенности сборки советы мастера подробно даны в видео. Здесь полная информация о переделке 18-вольтного литиевого шуруповерта

ПЕРЕДЕЛКА ШУРУПОВЁРТА НА ЛИТИЕВЫЕ АКБ

Большинству людей, имеющих шуруповерт на Ni-Cd или Ni-Mn, знакома такая ситуация, когда по истечении продолжительного времени аккумуляторы теряют свою емкость. И не только из-за ресурса жизни батареи, но и из-за эффекта памяти. Смысл его в том, что пролежавший долго разряженный аккумулятор запоминает уровень заряда и впоследствии уже не заряжается до своей номинальной емкости. А держать батарею постоянно заряженной вряд-ли кто-то будет. Некоторые пытаются восстанавливать старые аккумуляторы или собирают из двух плохеньких один нормальный.

Я пошел по другому пути. Сейчас достаточно сильно распространены Li-Ion аккумуляторы. Они не имеют такого эффекта памяти и для тех, кто не каждодневно пользуется шуруповертом идеальный вариант для хранения в не полностью заряженном состоянии. Еще один их плюс в том, что они имеют большую емкость по сравнению никелевыми аккумуляторами при тех же размерах. Для сравнения стандартная АБ была на 1,3 А*ч, а сделанная своими руками 5,2 А*ч. О ней и пойдет дальше речь.

Для начала нужны аккумуляторы. И не простые, а высокотоковые. Они способны отдавать большие токи примерно до 30 А. Все покупки производились на алиэкспресс. Дальше нужна плата контроля АКБ. Она контролирует много параметров, которые представлены в таблице. И также не забываем про плату ЗУ. Выбрал на LM2596. Это действительно хорошее зарядное устройство. Использовал для зарядки сборки из 6 х Li-Ion аккумуляторов (25,2 В; 2800 мА/ч).

Инструкция по настройке ЗУ

  1. Подключаем к БП, у которого напряжение минимум на 1 В выше чем может дать сборка из аккумуляторов. Например, для сборки из 6хLi-Ion надо БП с выходом 26,2В. Выходной ток БП зависит от тока зарядки АКБ.
  2. На ХХ настраиваем нужное выходное напряжение, соответствующее максимальному напряжению АКБ в заряженном состоянии. В моем случае – 25,2 В.
  3. Подключаем АКБ к ЗУ, в разрыв между ними измеритель тока – устанавливаем нужный ток заряда. Я установил 1 А для АКБ с емкостью 2800 мА/ч.
  4. При снижении зарядного тока до 0,1 х Ток заряда крутим средний многооборотник до зажигания синего светодиода – “зарядка окончена”.
Читайте также:
Торцовочный станок своими руками: экономим 15 тысяч рублей

Все соответствует корявому описанию)). Работает отлично. Буду использовать для зарядки переделанного шуруповерта. До Самары дошло за 25 дней. Для тех кто не может разобраться в работе светодиодов нашел отличное описание:

Верхний горит пока преобразователь способен отдавать в нагрузку установленный ток (в случае использования как зарядного получается это индикатор фазы СС, как только он погаснет – пошла фаза CV) средний светодиод горит пока ток в нагрузке не опустится до 0.1 установленного, погас – заряд окончен.

Значение 0.1 установлено по умолчанию, при желании корректируется как большую (заряд быстрее, емкость меньше) так и в меньшую сторону (время заряда увеличивается, аккумулятор заряжается полнее) средним потенциометром. Но заряд продолжается и после его выключения, это лишь индикатор, что аккумулятор в принципе заряжен и готов к использованию. Нижний светодиод – просто индикатор работы преобразователя.

charge – этот индикатор горит, пока ток в выходной цепи выше заданного значения. Это значение устанавливается относительно максимального тока. При установке большого максимального тока (единицы ампер) может не получиться установить индикацию на маленький ток (единицы и десятки миллиампер).

Литиевые аккумуляторы

Далее купил 10 литиевых аккумуляторов и собрал из них батареи по 2 штуки параллельно, и затем подключил 5 получившихся блоков последовательно. Соединение аккумуляторов между собой производилось пайкой с помощью предварительно залуженных медных пластин. Для пайки нужно одно основное правило – не перегреть АКБ! Поэтому паять нужно мощным паяльником и как можно быстрее за 1-2с. Если сразу не получилось лучше подождать и не кипятить аккумулятор.

Последствия перегрева могут привести к пожару и ожогам. Будьте осторожны!

У кого имеется точечная сварка – проблем с соединением не будет. В результате собралась батарея на напряжение 21 В и емкость 5,2 А*ч. Подключение АКБ к плате контроля представлено на рисунке.

Далее все упаковывается в корпус и проверяется под нагрузкой.

В стандартную зарядку я встроил модуль на LM2596. Блок питания должен быть на пару вольт больше, чем напряжение заряженной батареи. Выставил напряжение на холостом ходу 21 В. Затем подключил АКБ и выставил зарядный ток 0,8 А. Почему такой? Потому что нашелся блок питания на 24 В с макс. током 0,8 А. Специально приобретать не стал. Пусть лучше дольше заряжается. Это не производственный, а домашний вариант инструмента.

В процессе зарядке выявился небольшой минус. При достижении у аккумулятора напряжения полного заряда ЗУ должно переходить из фазы CC в фазу СV. То есть сначала АКБ заряжается установленным током (0,8 А в моем случае), и при достижении 21 В напряжение поддерживается на этом уровне, а ток постепенно падает до 0,1*Iуст (в моем случае 0,08 А, устанавливается средним потенциометром). На этом процесс зарядки останавливается. На данном модуле об этом сигнализирует средний светодиод, но всего лишь сигнализирует, что аккумулятор готов к работе, но по факту зарядка продолжается, что в принципе не критично. АКБ все равно не перезарядится. А минус состоит в том, что из-за того, что плата контроля имеет свою защиту от перезаряда, она отключает ЗУ не дойдя до фазы CV.

Чтобы это обойти пришлось уменьшить напряжение модуля ЗУ до примерно 20,7-20,8 В. Фаза CV начинается раньше, но в любом случае АКБ заряжается полнее, чем вообще без нее. Если не знать об этом небольшом недостатке, то вы и не заметите разницы в процессе эксплуатации.

Вывод

В целом готовое устройство мне понравилось. По сравнению с тем, что было раньше возникает такое чувство, что этот шуруповерт не посадишь. Стоимость переделки на начало 2017г составляет около 2000 рублей. Специально для сайта Радиосхемы – SssaHeKkk.

Форум по обсуждению материала ПЕРЕДЕЛКА ШУРУПОВЁРТА НА ЛИТИЕВЫЕ АКБ

В каком направлении течет ток – от плюса к минусу или наоборот? Занимательная теория сути электричества.

Самодельный функциональный генератор сигналов 0,1 Гц – 100 кГц на микросхеме ICL8038.

Что такое изолятор и чем он отличается от токопроводящего материала. Занимательная теория радиоэлектроники.

Микрофоны MEMS – новое качество в записи звука. Подробное описание технологии.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: