Переделать аккумулятор шуруповерта на литиевый аккумулятор. Переделка 12В шуруповерта…

Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы

Вероятна ли переделка шуруповерта либо другого электроинструмента на литиевые батареи и как это сделать верно. В этой статье мы попробовали объяснить некие моменты для начинающих самодельщиков и подобрали экономные комплектующие хорошего свойства.

Правила использования никель-кадмия и никель-металл-гидрида обязывают перед зарядом разряжать аккумулятор стопроцентно, по другому его емкость быстро падает. Не соблюдая эти правила, аккумулятор длительно служить не сумеет. А полный заряд у их продолжается около 10 часов, что очень не стремительно.

Литиевые батареи лишены этого недочета. Их можно заряжать с хоть какого уровня. И заряд вероятен в разы резвее. Полный цикл заряда от 0 до 100% при использовании правильного зарядного устройства может занимать около полутора часов. А для аккумуляторов с возможностью резвого заряда – наименее часа.

При схожем с NiCd либо Ni MH обьеме и массе литиевый аккумулятор будет в разы более ёмким, а означает его будет хватать на больший обьем работы. К тому же литиевые батареи имеют маленький саморазряд, долговечнее и легче никель-кадмиевых и никель-металл-гидридных АКБ.

Схожим образом может быть переработать не только лишь шуруповерт, да и другие аккумуляторные девайсы и устройства с питанием от батареек.

Особенности переделки

В большинстве моделей, по последней мере «Interskol», «Makita», «Hitachi» представлены универсальные механизмы. Это значит, что зарядник предназначен для питания батарей Ni-Mh и Li-Ion типа.

Особенности связаны с мощностью аккумуляторов. Новые и заменяемые изделия должны соответствовать друг дружке. В неприятном случае возникнет сбой либо разрыв цепи, о чем говорит индикатор. При перегрузках либо разрыве сразу мигают красноватая и зеленоватая лампочка.

В ситуации, когда зарядное устройство не универсальное, ему будет нужно переделка, также как и блоку питания. Процесс находится в зависимости от типа ЗУ и производителя, подразумевая фактически полное выпаивание частей платы, установку конденсатора, резисторов и их следующую настройку.

Вместе с этим существует универсальный метод трансформации ЗУ. Он связан с внедрением платы BMS, стабилизирующей входное напряжение и ток. На рынке она имеет обозначение DC-DC StepDown, а конкретно на плате находятся подстроечные резисторы. Модуль впаивают в схему зарядного устройства, используя соединения P и P- на плате и старенькые клеммы зарядки.

Переделка на литиевые аккумуляторы 12 вольт

Приведенный выше метод применяется для всех аккумуляторов. Вольтаж определяется параметрами блока питания. Отличия связаны с количеством батарей. Основная масса руководств по трансформации относится к 14 В агрегатам, где для замены употребляют 4 литиевых батареи 18650. Для 12 В устройства такового количества много. Тут будет довольно 3-х батарей 18650.

Переделка на литиевые аккумуляторы 18 вольт

Аналогичный подход применяется к 18 вольтовым изделиям. Тут отличия, также связаны с численностью аккумуляторов. Батарея состоит из 5 единиц 18650, что обеспечивает ей сверх эффективную работу. Если процесс работы очень интенсивен, шуруповерт даже дает подгоревшим. Потому потом 5-й аккумулятор часто убирают.

Необходимые инструменты и детали

Перед заменой нужно подобрать инструменты, которые посодействуют переработать шуруповерт на литиевые батареи. К ним относятся:

  • аккумуляторные батареи li-ion 18650;
  • защитная плата, умеренно распределяющая нагрузку в процессе зарядки;
  • сварочный аппарат либо паяльничек;
  • кабели с сечением 0,75 мм², 1,5 мм², 2,5 мм² для подключения к аккумулятору;
  • термоусадка для проводов;
  • набор отверток;
  • ножик с круглым лезвием.

При подборе АКБ нельзя использовать старенькые либо различные по чертам батареи. Все АКБ для шуруповерта обязаны иметь малый разбег по объему. Также батареи должны по мощности соответствовать старенькым элементам в пропорции 1 к 3. К примеру, заместо 10 никель-металлогидридных АКБ устанавливается 3 литиевых.

Разборка блока питания для новой зарядки

Из корпуса извлекают все детали, оставляя контактные клеммы либо пластинки. Делают последовательное соединение новых батарей точечной сваркой либо пайкой, благодаря последовательности емкость и напряжение будет неизменными. Соединяют проводами сечением 2.5 мм². Они выдерживают огромное напряжение, которое создается во время работы.

Сначала очищают все части корпуса, обдумывают, где расположить новый зарядный блок. По размерам переделанный аккумулятор будут намного меньше родного, поэтому его снутри корпуса нужно отлично закрепить. Если этого не сделать, то из-за вибрации при работе инструмента блок через маленькой просвет времени выйдет из строя. Для крепления можно пользоваться клеем Момент либо герметиком. К собранному блоку припаивают провода. При работе придерживаются схемы подключения. К батареям припаивают провода сечением 4 мм2. Чтоб детали не соприкасались вместе, употребляют термоусадочную трубку. На прежнее место устанавливают клеммник с припаянными проводами. Если в корпусе для него нет пазов, его требуется закрепить. Сборку соединяют с «плюсом» и «минусом».

Сборка защитной платы предугадывает соединение всех деталей блока АКБ. Непременно инспектируют надежность размещения.

переделать, аккумулятор, шуруповерта, литиевый

Соединять элементы батареи можно различными методами

Зарядное устройство

Осталось разобраться с тем, как делать зарядку инструмента. Его нельзя подключать к стандартному блоку питания. Нужно зарядное устройство.

READ  Как снять эффект памяти аккумулятора шуруповерта. Как переделать АКБ шуруповёрта...

Заряд поступает через контроллер. Если заводское устройство не подходит, его переделывают с помощью доустановки недостающих частей схемы. В числе их узлы прекращения зарядки, защитные составляющие и пр. Схема дорабатывается под основной определяющий параметр — ток зарядки.

При основательной доработке схемы зарядного устройства проводить модернизацию невыгодно. Его просто заменить на универсальное оборудование либо приобрести новое. Даже с покупкой зарядного устройства обладатель шуруповерта приобретает по малой стоимости мощнейший инструмент с увеличенным сроком автономной работы.

Переделка шуруповёрта на литиевые акб

переделать, аккумулятор, шуруповерта, литиевый

Большинству людей, имеющих шуруповерт на Ni-Cd либо Ni-Mn, знакома такая ситуация, когда по истечении длительного времени батареи теряют свою емкость. И не только лишь из-за ресурса жизни батареи, да и из-за эффекта памяти.

Смысл его в том, что пролежавший длительно разряженный аккумулятор запоминает уровень заряда и потом уже не заряжается до собственной номинальной емкости. А держать батарею повсевременно заряженной вряд-ли кто-то будет.

Некие пробуют восстанавливать старенькые батареи либо собирают из 2-ух плохеньких один обычный.

Я пошел по другому пути. На данный момент довольно очень всераспространены Li-Ion батареи.

Они не имеют такового эффекта памяти и для тех, кто не ежедневно пользуется шуруповертом лучший вариант для хранения в не стопроцентно заряженном состоянии.

Очередной их плюс в том, что они имеют огромную емкость по сопоставлению никелевыми аккумуляторами при тех же размерах. Для сопоставления стандартная АБ была на 1,3 Ач, а изготовленная своими руками 5,2 Ач. О ней и пойдет далее речь.

Для начала необходимы батареи. И не обыкновенные, а высокотоковые. Они способны отдавать огромные токи приблизительно до 30 А. Все покупки выполнялись на алиэкспресс. Далее нужна плата контроля АКБ.

Она держит под контролем много характеристик, которые представлены в таблице. И также не забываем про плату ЗУ. Избрал на LM2596. Это вправду не плохое зарядное устройство.

Использовал для зарядки сборки из 6 х Li-Ion аккумуляторов (25,2 В; 2800 мА/ч).

Инструкция по настройке ЗУ

  • Подключаем к БП, у которого напряжение минимум на 1 В выше чем может дать сборка из аккумуляторов. К примеру, для сборки из 6хLi-Ion нужно БП с выходом 26,2В. Выходной ток БП находится в зависимости от тока зарядки АКБ.
  • На ХХ настраиваем необходимое выходное напряжение, соответственное наибольшему напряжению АКБ в заряженном состоянии. В моем случае — 25,2 В.
  • Подключаем АКБ к ЗУ, в разрыв меж ними измеритель тока — устанавливаем подходящий ток заряда. Я установил 1 А для АКБ с емкостью 2800 мА/ч.
  • При понижении зарядного тока до 0,1 х Ток заряда крутим средний многооборотник до зажигания голубого светодиода — «зарядка окончена».

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 отыскал хорошее описание:

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

1 установлено по дефлоту, при желании корректируется как огромную (заряд резвее, емкость меньше) так и в наименьшую сторону (время заряда возрастает, аккумулятор заряжается полнее) средним потенциометром. Но заряд длится и после его выключения, это только индикатор, что аккумулятор в принципе заряжен и готов к использованию. Нижний светодиод — просто индикатор работы преобразователя.

charge — этот индикатор пылает, пока ток в выходной цепи выше данного значения. Это значение устанавливается относительно наибольшего тока. При установке огромного наибольшего тока (единицы ампер) может не получиться установить индикацию на небольшой ток (единицы и 10-ки миллиампер).

Литиевые аккумуляторы

Дальше купил 10 литиевых аккумуляторов и собрал из их батареи по 2 штуки параллельно, и потом подключил 5 получившихся блоков поочередно.

Соединение аккумуляторов меж собой выполнялось пайкой при помощи за ранее залуженных медных пластинок.

Для пайки необходимо одно основное правило — не перегреть АКБ! Потому паять необходимо массивным паяльничком и как можно резвее за 1-2с. Если сходу не вышло лучше подождать и не кипятить аккумулятор.

У кого имеется точечная сварка — заморочек с соединением не будет. В итоге собралась батарея на напряжение 21 В и емкость 5,2 Ач. Подключение АКБ к плате контроля представлено на рисунке.

Дальше 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.

Потом подключил АКБ и выставил зарядный ток 0,8 А. Почему таковой? Так как нашелся блок питания на 24 В с макс. током 0,8 А. Специально получать не стал. Пусть лучше подольше заряжается.

Это не производственный, а домашний вариант инструмента.

В процессе зарядке выявился маленькой минус. При достижении у АКБ напряжения полного заряда ЗУ должно перебегать из фазы CC в фазу СV. Другими словами поначалу АКБ заряжается установленным током (0,8 А в моем случае), и при достижении 21 В напряжение поддерживается на этом уровне, а ток равномерно падает до 0,1Iуст (в моем случае 0,08 А, устанавливается средним потенциометром).

READ  Переделка аккумулятора шуруповерта на Li-ion 18650

На этом процесс зарядки останавливается. На данном модуле об этом говорит средний светодиод, но всего только говорит, что аккумулятор готов к работе, но по факту зарядка длится, что в принципе не критично. АКБ все равно не перезарядится. А минус заключается в том, что из-за того, что плата контроля имеет свою защиту от перезаряда, она отключает ЗУ не дойдя до фазы CV.

Чтоб это обойти пришлось уменьшить напряжение модуля ЗУ до приблизительно 20,7-20,8 В. Фаза CV начинается ранее, но в любом случае АКБ заряжается полнее, чем вообщем без нее. Если не знать об этом маленьком недочете, то вы и не заметите различия в процессе использования.

Замена аккумуляторов в шуруповёрте на литиевые

Что нужно прикинуть перед началом работ?

Необходимо обусловиться с количеством частей в батарее, что в конечном итоге решает величину напряжения. Для трёх частей потолок будет 12,6, а для четырёх ─ 16,8 вольта. Речь идёт о переделке обширно распространённых аккумуляторов с номиналом 14,4 вольта. Лучше избрать 4 элемента, так как при работе напряжение достаточно стремительно просядет до 14,8. Различие в несколько вольт не отразится на работе шуруповёрта.

Не считая того, большее количество литиевых частей даст огромную ёмкость. А означает, большее время работы шуруповёрта.

Литиевые аккумуляторные элементы 18650

Дальше необходимо верно избрать сами литиевые элементы. Форм-фактор без вариантов – 18650. Основное, на что необходимо глядеть, это разрядный ток и ёмкость. По статистике при штатной работе шуруповёрта потребляемый ток находится в спектре 5─10 ампер. Если резко надавить на кнопку пуска, то ток может на несколько секунд подпрыгнуть до 25 ампер. Другими словами, для вас необходимо выбирать литиевые батареи 18650 с наибольшим значением разрядного тока 20─30 ампер. Тогда при краткосрочном увеличении тока до этих величин, аккумулятор не будет повреждён.

Номинальное напряжение литиевых частей 3,6─3,7 вольта, а ёмкость почти всегда составляет 2000─3000 мАч. Если позволяет корпус АКБ, сможете взять не 4, а 8 частей. По два соединить их в 4 параллельные сборки, а потом уже их подключить поочередно. В итоге вы можете нарастить ёмкость АКБ. Но далековато не в каждый корпус получится упаковать 8 банок 18650.

И последний предварительный шаг – это выбор контроллера. По своим чертам он должен соответствовать по номинальному напряжению и току разряда. Другими словами, если вы решили собирать батарею 14,4 вольта, то выбираете контроллер с этим напряжением. Рабочий ток разряда обычно выбирается вдвое меньше, чем максимально допустимый ток.

Выше мы установили, что максимально допустимый краткосрочный ток разряда для литиевых частей 25─30 ампер. Означает, контроллер заряда-разряда должна быть рассчитана на 12─15 ампер. Тогда защита будет срабатывать при увеличении тока до 25─30 ампер. Не запамятовывайте также о габаритах платы защиты. Её вкупе с элементами необходимо будет уместить в корпус АКБ шуруповёрта.

Замена аккумуляторов

Ну а далее идёт сам процесс сборки. Поначалу разбираете корпус АКБ. Если это модель на 14,4 вольта, то снутри будут 12 никель─кадмиевых аккумуляторов номиналом 1,2 вольта.

Всю эту гирлянду необходимо отпаять либо откусить. У вас должен остаться только разъём с плюсовым и минусовым выводом. Термодатчик можно также убрать, а заместо него подобрать контроллер с термопарой, которая будет отключать банки при перегреве.

После чего необходимо спаять приобретенные элементы в сборку с поочередным соединением. Дальше к ней припаивается контроллер в согласовании с его схемой. При всем этом подключаются балансировочные точки. На плате есть для их особый разъём, а нередко и провода с коннектором поставляются в комплекте.

После сборки батареи припаиваются выводы на плюс и минус, и вся конструкция помещается в корпус. В принципе, процесс на этом закончен. Трудности могут появиться только с зарядным устройством. Но почти всегда штатные зарядки для шуруповёртов заряжают литиевые элементы без заморочек. При всем этом заряд банок идёт через контроллер, потому ничего ужасного с самими элементами не произойдёт.

В сети можно повстречать советы по экономии на плате контроллера. Другими словами, покупается модель подешевле, рассчитанная на наименьший ток. А чтоб она не ограничивала работу шуруповёрта, разряд делают не через контроллер, а впрямую от банок. А их зарядка, как положено, идёт через контроллер. Возвратиться

Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы

переделать, аккумулятор, шуруповерта, литиевый

С течением времени родные никель-кадмиевые батареи шуруповерта теряют свою емкость, заряда хватает на пару шурупов, а зарядка происходит за несколько минут. Если столкнулись с таковой неувязкой, 1-ое что приходит на мозг, это приобрести новый аккумулятор либо шуруповерт. Но можно дать вторую жизнь шуруповерту и переработать на литиевый аккумулятор (естественно если шуруповерт не убитый и целенаправлено). В качестве примере, буду использовать шуруповерт » Союзмаш АШ-14М» с напряжением 12 В.

Нужные детали: Шуруповерт Союзмаш АШ-14М x 1 шт; Аккумулятор LiitoKala HG2, 18650, 3000 mAh x 3 шт; BMS 3S, 40A, 12.6V с балансировкой x 1 шт; Понижающий преобразователь напряжения XL4015 x 1 шт; Провод 1,5 мм (темный, красноватый) — 20 см.

Разборка корпуса:В моем случаи, корпус АКБ скреплен шурупами, так же бывает вариант с защелками либо клеем. Самое сложное разбирать с клееный блок, для разбора употребляется особый молоток с пластмассовой основой. Все вынимается изнутри блока АКБ, нам нужны только контактные пластинки, для подключения к шуруповерту и зарядной станции.

READ  Сделать ленточную шлифмашинку своими руками

переделать, аккумулятор, шуруповерта, литиевый
переделать, аккумулятор, шуруповерта, литиевый

Выбор аккумуляторов:Шуруповерт АШ-14М рассчитан на работу от 14 В АКБ, потому буду использовать три литийионных АКБ с общим напряжением 12.6 В, естественно можно использовать и четыре АКБ и поднять напряжение до 16,8, но тогда нужно будет использовать отдельный блок питания, а так же высочайшее напряжение уменьшить срок службы шуруповерта. Не все батареи подойду для переделки аккумуляторной батареи, потому нужно учесть несколько причин:

Не рекомендуется использовать батареи с различной емкостью; Нельзя выбирать батареи только по емкости, основной параметр является ток разряда. Некие советуют использовать литиевые батареи со старенькых ноутбуков, это не верно, они рассчитаны для работы с наименьшим током разряда.

В статье использую батареи LiitoKala HG2, типа размера 18650, емкостью 3000 mAh и током разрядка 30А, бывают уже с припаянными «хвостиками» и без, в моем случаи без, для удобства советую брать с «хвостиками»

Выбор платы BMS:Литий-ионный аккумулятор нельзя использовать без платы защиты BMS. На рынке есть различное количество с разными параметрами. Маркировка BMS 3S, показывает, что плата рассчитана на три АКБ. Маркировка BMS 3S подразумевает, к примеру, что плата рассчитана на 3 элемента. На что необходимо направить внимание:

Наличие балансировки обеспечивает равномерность заряда аккумуляторов. Наибольший длительный рабочий ток.

В статье использую BMS 3S, 40A, 12.6V с балансировкой, она отлично себя зарекомендовала.

Переделка АКБ (сборка):Батарее использую без припаянных «хвостиков», потому провода буду припаивать впрямую к контактам, для этого лучше использую паяльничек на 60W либо большой мощности, чтоб не перегреть батарее.

Внимание! Не в коем случаи не перегревайте батарее.

переделать, аккумулятор, шуруповерта, литиевый

Берем кислоту, припой и лудим с обоих сторон контакты батарей и припаиваем провода, так же заместо проводов можно пользоваться ники-литиевой лентой, которую можно приобрести либо взять со старенького АКБ. В моем случаи использую провод, шириной 1 квадрата, потому что место не позволят расположить батарее умеренно и лента не достанет. После того как все провода спаяли, берем и скрепляем изолентой все батарее. На данный момент уже доступны разные держатели батарей.

переделать, аккумулятор, шуруповерта, литиевый
переделать, аккумулятор, шуруповерта, литиевый

Сейчас по схеме, поочередно припаиваем каждый выход батарей от 0 о 12.6, другими словами сначала припаиваем к 0, позже 4,2, позже 8,4, дальше 12,6 к плате BMS 3S

переделать, аккумулятор, шуруповерта, литиевый
переделать, аккумулятор, шуруповерта, литиевый
переделать, аккумулятор, шуруповерта, литиевый

Дальше припаиваем провода, сечением более 1,5 квадрата к контактным пластинам и при помощи термоклея крепим их в корпусе АКБ. Так же некие оставляют два старенькых АКБ, чтоб контактная группа не вылетела.

переделать, аккумулятор, шуруповерта, литиевый

Припаиваем провода от контактных пластинок к плате BMS соблюдая полярность и в оборотном порядке собираем корпус АКБ и все готово.

переделать, аккумулятор, шуруповерта, литиевый

Переделка зарядного устройства:В комплекте с шуруповертом Союзмаш АШ-14М, идет зарядное устройство, но он рассчитан на зарядку никель-кадмиевые батарей, для зарядки литий-ионный нужно доработать его. Естественно, некие употребляют зарядные устройства и без переделки, но это не верно.

переделать, аккумулятор, шуруповерта, литиевый

Доработка состоит в том, что нужно добавить плату для снижения напряжения и ограничения тока, отлично себя зарекомендовала плата на микросхеме XL4015.

Обрисовывать доработку смысла не вижу потому что для каждого зарядного устройства оно различное, но сущность состоит в том, что нужно перерезать пару дорожек на плате зарядного устройства и с выходной цепи трансформатора припаяться ко входу с XL4015. Дальше, нужно выставить напряжение 12.6 В, в моем случае 3S либо 16,8 В для 4S и выставить ток 1А, если ток поставить больше, зарядка будет проходить резвее, но батареи стремительно выйдут из строя, если меньше зарядка будет подольше.

Защитная плата BMS

При эксплуатации литиевых аккумуляторов нельзя допускать заряда выше и разряда ниже нормы по напряжению. Для литий ионных очень допустимое напряжение на ячейке составляет 4,25 В, малое 2,5-3,0 В (варьируется зависимо от модели). Для литий железо фосфатных максимум 3,65 В, минимум 2,0 В.

Если выходить за эти пределы, элемент будет деградировать и заблаговременно растеряет ёмкость либо выйдет из строя. Зависимо от типа химии последствия перезаряда и переразряда могут быть от обычного выхода из строя до воспламенения! Потому следует всегда использовать защитную плату BMS. Она отключит АКБ при переразряде, перезаряде, маленьком замыкании. Подробнее о работе BMS поведано в этой статье.

Так как рабочие напряжения у Li-ion и LiFePO4 различные, BMS необходимо избрать конкретно под собственный тип АКБ. BMS для LiFePO4 не подойдет к Li-ion и напротив. При выборе также смотрим на ток срабатывания защиты, он должен быть не больше наибольшего тока который выдает батарея в пиковом краткосрочном режиме. По другому в аварийной ситуации защита по току не успеет сработать и отключить АКБ. Если Вы прочли статью про BMS, то уже понимаете, что в нашем случае еще вернее выбирать плату BMS с функцией балансировки (balance).