Comment charger un tournevis converti au lithium. Conversion d'un tournevis en piles au lithium. Il existe une solution : convertir le tournevis en un tournevis réseau

Un ami possède un tournevis BOSCH GSR 12-2 Professional, il l'a depuis longtemps, mais il fonctionne rarement, et les batteries ont commencé à mourir intensément, à l'automne, laissez-moi vous dire, je vais le relancer au fil du temps. l'hiver, on a beaucoup de temps et d'options, restaurez les vieux bidons en y versant de l'eau distillée et après les avoir entraînés, remplacez les bidons morts, s'il y en a peu, convertissez-les au lithium. Mais non, je dis qu'elles ne fonctionnent pas assez pour moi, la capacité est suffisante, du coup les deux batteries sont mortes à zéro volt au printemps, j'ai démarré la batterie avec un chargeur, mais il n'y a toujours pas de capacité, j'en achète de nouvelles c'est comme acheter un nouveau tournevis, changer les banques de nickel-cadmium aussi, ce n'est pas bon marché et pas pour longtemps, du coup j'obtiens le feu vert pour me convertir au lithium. Le propriétaire est retraité, nous essayons donc d'économiser de l'argent et il l'utilise occasionnellement. Je commande un BMS 4S 15A chez ALI, afin de pouvoir le convertir plus tard en 3S selon le schéma.

Curieusement, le 4S coûte moins cher que le 3S, la vision n'est certes pas la même, mais elle a quand même été refaite, et 100-150 roubles. enregistré. J'ai également commandé 6 batteries folk à courant élevé. Le Samsung inr1865025rm 20a est destiné uniquement à deux batteries. Ils sont arrivés et ont vérifié la capacité à 1A de courant.

Cela semble bien et les critiques du vendeur sont plutôt bonnes.

Il y a beaucoup d'informations sur le réseau sur les modifications, mais les cartes pour trois et quatre batteries sont légèrement différentes, si la carte a 4 batteries, alors vous devez en mettre 4 ou la convertir selon le schéma pour 3 batteries. Je l'ai fait selon ce schéma, car le tournevis lui-même est de 12 volts.

La capacité de chaque assemblage est comme deux Ni-Ca neufs (les anciennes en théorie 1,3 Ah), les anciennes et les nouvelles batteries ont été fixées avec de la colle chaude, la batterie a été soudée et non soudée, je sais que ce n'est pas du feng shui, mais Je n'ai pas surchauffé, ça fonctionnera comme ça ;) et je n'ai pas refait la charge (ça marche en mode normal, toutes les indications montrent correctement aussi bien la charge que la fin de la charge), ça tourne comme neuf et mieux, Je n'ai pas installé d'équilibreur sur la batterie, c'est au moins 300 roubles supplémentaires, mieux dans un an ou deux je la démonterai et l'équilibrerai manuellement. C'est ainsi que le tournevis a trouvé son « second souffle ».

GVGVLG, Volgograd, Russie
https://www.drive2.com/users/gvgvlg/

Sélection vidéo. Meilleures vidéos sur la refonte des tournevis.

1. Conversion d'un tournevis en batterie Li-Ion.

Conversion d'un tournevis en batterie lithium-ion

Comment convertir un tournevis en piles au lithium (souder des batteries en batterie)

Comment convertir vous-même une batterie nickel-cadmium en batterie lithium-ion à l'aide d'un tournevis

Conversion d'un tournevis en lithium batteries ioniques Norme 18650

Conversion d'un tournevis en lithium 18650

2. Conversion du tournevis en un tournevis réseau.

Conversion d'un tournevis en un tournevis réseau. Test de différentes alimentations

Conversion d'un tournevis en un tournevis réseau

Lorsque les batteries ne tiennent pas la charge et ont épuisé leur durée de vie, et que le tournevis est encore en bon état, il peut être connecté à un réseau 220V via une alimentation suffisamment puissante.

Eh bien, que doivent faire ceux qui possèdent un vieil instrument ? Oui, tout est très simple : jetez les bidons Ni-Cd et remplacez-les par du Li-Ion du format populaire 18650 (le marquage indique un diamètre de 18 mm et une longueur de 65 mm).

Quelle carte est nécessaire et quels éléments sont nécessaires pour convertir un tournevis en lithium-ion

Voici donc ma batterie 9,6 V d'une capacité de 1,3 Ah. Au niveau de charge maximum, sa tension est de 10,8 volts. Les cellules lithium-ion ont une tension nominale de 3,6 volts, une tension maximale de 4,2. Ainsi, pour remplacer les anciennes cellules nickel-cadmium par des cellules lithium-ion, j'aurai besoin de 3 éléments, leur tension de fonctionnement sera de 10,8 volts, maximum – 12,6 volts. Le dépassement de la tension nominale n'endommagera en aucun cas le moteur, il ne grillera pas et avec une différence plus grande, il n'y a pas lieu de s'inquiéter.

Les cellules lithium-ion, comme tout le monde le sait depuis longtemps, n'aiment catégoriquement pas les surcharges (tension supérieure à 4,2 V) et les décharges excessives (inférieures à 2,5 V). Lorsque la plage de fonctionnement est ainsi dépassée, l'élément se dégrade très rapidement. Les cellules lithium-ion sont donc toujours couplées à une carte électronique (BMS - Battery Management System), élément de commande et contrôler à la fois les limites de tension supérieure et inférieure. Il s'agit d'un panneau de protection qui déconnecte simplement la boîte de circuit électrique lorsque la tension dépasse la plage de fonctionnement. Par conséquent, en plus des éléments eux-mêmes, une telle carte BMS sera nécessaire.

Il y a maintenant deux points importants que j'ai expérimentés plusieurs fois sans succès jusqu'à ce que je parvienne au bon choix. Il s'agit du courant de fonctionnement maximum autorisé des éléments Li-Ion eux-mêmes et du courant de fonctionnement maximum de la carte BMS.

Dans un tournevis, les courants de fonctionnement à des charges élevées atteignent 10-20 A. Par conséquent, vous devez acheter des éléments capables de délivrer des courants élevés. Personnellement, j'utilise avec succès des cellules 18650 de 30 ampères fabriquées par Sony VTC4 (capacité 2100 mAh) et Sanyo UR18650NSX de 20 ampères (capacité 2600 mAh). Ils fonctionnent bien dans mes tournevis. Mais, par exemple, le TrustFire chinois 2500 mAh et le Panasonic vert clair japonais NCR18650B 3400 mAh ne conviennent pas, ils ne sont pas conçus pour de tels courants. Par conséquent, il n'est pas nécessaire de rechercher la capacité des éléments - même 2 100 mAh sont plus que suffisants ; L'essentiel lors du choix est de ne pas se tromper de calcul du courant de décharge maximal autorisé.

Et de la même manière, la carte BMS doit être conçue pour des courants de fonctionnement élevés. J'ai vu sur YouTube comment les gens assemblent des batteries sur des cartes de 5 ou 10 ampères - je ne sais pas personnellement, ces cartes sont immédiatement entrées en protection lorsque j'ai allumé le tournevis. À mon avis, c'est un gaspillage d'argent. Je dirai ceci, que Makita lui-même met des circuits imprimés de 30 ampères dans ses batteries. C'est pourquoi j'utilise un BMS de 25 ampères acheté chez Aliexpress. Ils coûtent environ 6 à 7 dollars et sont recherchés « BMS 25A ». Puisqu’il faut une planche pour un assemblage de 3 éléments, il faut chercher une planche avec « 3S » dans son nom.

Autre point important : certaines cartes peuvent avoir des contacts différents pour la charge (désignés « C ») et la charge (désignés « P »). Par exemple, la carte peut avoir trois contacts : « P- », « P+ » et « C- », comme sur une carte lithium-ion native Makita. De tels frais ne nous conviennent pas. La charge et la décharge (charge/décharge) doivent être effectuées via un seul contact ! C'est-à-dire qu'il devrait y avoir 2 contacts de travail sur le tableau : juste « plus » et juste « moins ». Parce que notre ancien chargeur n’a également que deux broches.

En général, comme vous l'avez peut-être deviné, avec mes expériences, j'ai gaspillé beaucoup d'argent à la fois sur les mauvais éléments et sur les mauvaises planches, faisant toutes les erreurs qui pouvaient être commises. Mais j'ai acquis une expérience inestimable.

Comment démonter une batterie de tournevis

Comment démonter une vieille batterie ? Il existe des batteries dont les moitiés du boîtier sont fixées avec des vis, mais il y en a aussi avec de la colle. Mes batteries ne sont que l'une des dernières, et en général, je pendant longtemps croyaient qu'ils étaient impossibles à démonter. Il s'avère que c'est possible si vous avez un marteau.

En général, à l'aide de coups intensifs sur le pourtour du bord de la partie inférieure du boîtier (un marteau à tête en nylon, la batterie doit être tenue suspendue dans la main), la zone de collage est réussie à séparer. Le boîtier n'est en aucun cas endommagé, j'ai déjà démonté 4 pièces comme celle-ci.

La partie qui nous intéresse.

A partir de l'ancien circuit, seules des plaques de contact sont nécessaires. Ils sont solidement soudés par points aux deux éléments supérieurs. Vous pouvez retirer la soudure avec un tournevis ou une pince, mais vous devez la sélectionner le plus soigneusement possible pour ne pas casser le plastique.

Tout est presque prêt pour la suite des travaux. À propos, j'ai laissé le capteur de température et le disjoncteur standards, même s'ils ne sont plus particulièrement pertinents.

Mais il est fort probable que la présence de ces éléments soit nécessaire au fonctionnement normal du chargeur standard. Par conséquent, je recommande fortement de les sauvegarder.

Assemblage d'une batterie lithium-ion

Voici les nouvelles cellules Sanyo UR18650NSX (vous pouvez les trouver sur Aliexpress en utilisant ce numéro d'article) d'une capacité de 2600 mAh. À titre de comparaison, l’ancienne batterie avait une capacité de seulement 1 300 mAh, soit la moitié de celle-ci.

Vous devez souder les fils aux éléments. Les fils doivent être pris avec une section d'au moins 0,75 m². mm, car nous aurons des courants considérables. Un fil de cette section fonctionne normalement avec des courants supérieurs à 20 A sous une tension de 12 V. Les canettes lithium-ion peuvent être soudées, une surchauffe à court terme ne les endommagera en aucun cas, cela a été vérifié. Mais il faut un bon flux à action rapide. J'utilise le flux de glycérine TAGS. Une demi-seconde - et tout est prêt.

Soudez les autres extrémités des fils à la carte selon le schéma.

J'utilise toujours des fils encore plus épais de 1,5 mm² pour les connecteurs de contact de la batterie - parce que l'espace le permet. Avant de les souder aux contacts correspondants, j'ai mis un morceau de gaine thermorétractable sur la carte. Il est nécessaire d'isoler davantage la carte des cellules de la batterie. Sinon, les bords de soudure tranchants peuvent facilement frotter ou percer le film mince de la cellule lithium-ion et provoquer un court-circuit. Vous n’êtes pas obligé d’utiliser du thermorétractable, mais au moins il est absolument nécessaire de poser quelque chose d’isolant entre le panneau et les éléments.

Maintenant, tout est isolé comme il se doit.

La partie de contact peut être renforcée dans le boîtier de la batterie avec quelques gouttes de super colle.

La batterie est prête à être assemblée.

C'est bien quand le boîtier est sur des vis, mais ce n'est pas mon cas, alors je recolle simplement les moitiés ensemble avec "Moment".

La batterie est chargée à l'aide d'un chargeur standard. Certes, l'algorithme de fonctionnement change.

J'ai deux chargeurs : DC9710 et DC1414 T. Et ils fonctionnent différemment maintenant, alors je vais vous dire exactement comment.

Chargeur Makita DC9710 et batterie lithium-ion

Auparavant, la charge de la batterie était contrôlée par l'appareil lui-même. Lorsque le niveau maximum était atteint, il arrêtait le processus et signalait la fin de la charge avec un indicateur vert. Mais maintenant, le circuit BMS que nous avons installé est responsable du contrôle du niveau et de la coupure de courant. Par conséquent, une fois la charge terminée, la LED rouge du chargeur s’éteindra simplement.

Si vous possédez un appareil aussi ancien, vous avez de la chance. Parce que tout est simple avec lui. La diode est allumée - la charge est en cours. S'éteint – la charge est terminée, la batterie est complètement chargée.

Chargeur Makita DC1414 T et batterie lithium-ion

Il y a ici une petite nuance que vous devez connaître. Ce chargeur est plus récent et est conçu pour charger une plus large gamme de batteries de 7,2 à 14,4 V. Le processus de charge se déroule comme d'habitude, la LED rouge est allumée :

Mais lorsque la batterie (qui dans le cas des cellules NiMH est censée avoir une tension maximale de 10,8 V) atteint 12 volts (nous avons des cellules Li-Ion, pour lesquelles la tension totale maximale peut être de 12,6 V), le chargeur se met en marche. fou. Parce qu'il ne comprendra pas quelle batterie il charge : soit une batterie de 9,6 volts, soit une de 14,4 volts. Et à ce moment, le Makita DC1414 entrera en mode erreur, faisant clignoter alternativement les LED rouge et verte.

C'est bon! Votre nouvelle batterie se chargera toujours, mais pas complètement. La tension sera d'environ 12 volts.

Autrement dit, avec ce chargeur, vous manquerez une partie de la capacité, mais il me semble que cela peut être survécu.

Au total, la mise à niveau de la batterie coûte environ 1 000 roubles. Le nouveau Makita PA09 coûte deux fois plus cher. De plus, nous nous sommes retrouvés avec une capacité deux fois supérieure et les réparations ultérieures (en cas de panne à court terme) consisteront uniquement à remplacer les éléments lithium-ion.

Chaque maître est confronté au problème d'une performance réduite de l'outil ou d'une panne complète due à la batterie. Les fabricants utilisent des batteries fabriquées à partir de batteries nickel-cadmium dans des tournevis de 12, 14 et 18 volts. L'assemblage séquentiel de plusieurs éléments crée la tension requise. Le remplacement des batteries au nickel-cadmium par des batteries au lithium augmente la durée de vie de la batterie en rendant la conception plus légère. L'installation obligatoire d'une carte BMS ajoute de la fiabilité. Par conséquent, la conversion du tournevis en batteries au lithium, principalement au facteur de forme 18650, est justifiée.

Pourquoi les batteries nickel-cadmium tombent-elles en panne rapidement ? Dans une guirlande de canettes reliées en série, chacune est spéciale. Le processus chimique est individuel, la charge en systèmes fermés différent. S'il y a un dysfonctionnement dans une banque, la conception ne fournit pas la tension requise. Un système de contrôle et d'équilibrage de charge n'est pas fourni dans des composants individuels.

1. Chaque batterie Ni-Cd fournit 1,2 V et Li-ion 18650 - 3,6 V.
2. La capacité d’une batterie au lithium est 2 fois supérieure à celle d’une batterie au nickel-cadmium, de taille similaire.
3. Une batterie Li-ion surchauffée menace d'exploser et de prendre feu, il est donc obligatoire d'installer un contrôle d'uniformité de charge dans les banques. Le BMS n'est pas installé dans les batteries nickel-cadmium - le fabricant n'est pas intéressé.
4. Les cellules au lithium n'ont pas d'effet mémoire, contrairement au Ni-Cd, elles peuvent être chargées à tout moment et en une heure.
5. Le tournevis devient beaucoup plus léger après avoir converti la batterie en Li-ion, en utilisant des canettes de 18650.

Il n'y a que deux obstacles à la conversion d'un tournevis pour piles au lithium : il est impossible de travailler avec lui au moins. La capacité des canettes diminue, à partir d'une diminution déjà de +10 0 C. Les batteries au lithium sont chères.

Sachant quelle tension d'entrée est requise pour le tournevis, le chargeur a été repensé, en tenant compte de l'emplacement des boîtiers de batterie au lithium et des éléments de commande dans le conteneur d'usine. Vous pouvez faire la même chose avec une lampe de poche en mettant à niveau la prise pour un bloc de 18650 éléments.

Disons que vous devez retravailler un tournevis 12 V en utilisant des canettes Ni-Cd sur Li-ion. Si vous utilisez 3 banques, la tension de sortie n'est pas suffisante : 3,6 x 3 = 10,8 V. Avec 4 composants, la puissance de l'appareil sera plus élevée : 3,6 x 4 = 14,4 V. Dans le même temps, l'outil deviendra 182 g plus léger , sa puissance et sa capacité augmenteront légèrement - tous des avantages. Mais lors du démontage il faut laisser les bornes et la sonde de température d'origine.

Conversion d'une visseuse en piles lithium 18650 14 V

Lors de la conversion de tournevis de différentes puissances et de lampes de poche du Ni-Cd au Li-ion, on utilise plus souvent des batteries au facteur de forme 18650. Ils s'intègrent facilement dans un conteneur ou une prise, car au lieu de deux ou trois d'origine, ils en installent une au lithium. La modification de la batterie du tournevis doit être effectuée en tenant compte des caractéristiques des batteries au lithium 18650.

Ce type de source d'énergie ne tolère pas les décharges profondes et les charges excessives. Cela signifie qu'il est nécessaire d'utiliser des cartes de contrôle de tension. Chaque batterie ayant son propre caractère, leur charge est ajustée par un équilibreur. L'intérêt de convertir un tournevis avec une tension de 14,4 V est de créer un appareil utilisant des piles au lithium pour alléger un outil à main et améliorer ses performances. Les batteries au lithium 18650 sont les plus adaptées à ces fins.

Lors de la sélection des composants, il convient de tenir compte du fait que le courant de démarrage du tournevis est élevé, vous devez sélectionner le BMS approprié pour le nombre de canettes requis et au moins 30 A. Pour convertir la charge du tournevis en batterie au lithium, vous devez vous approvisionner en un bon fer à souder, un flux non acide et des fils épais pour fabriquer des cavaliers.

Équipement:

• Bidons lithium-ion en quantité de 4 pièces.
• Contrôleur de batterie Li-ion pour 4 banques, CF-4S30A-A s'adapte bien. Il dispose d'un équilibreur intégré qui contrôle la charge de chaque élément.
• Adhésif thermofusible, flux de soudure TAGS, soudure.
• Ruban résistant à la chaleur ;
• Cavaliers de connexion ou fil isolé épais d'une section d'au moins 0,75 carré, coupé pour les ponts.

La procédure pour convertir un tournevis en 18650 :

• Démontez le boîtier et retirez un paquet de 12 éléments Ni-Cd du conteneur.
• Retirez la guirlande en laissant le connecteur avec les bornes « + » et « - ». Au lieu d'un capteur de température, un thermocouple du contrôleur sera installé.
• Soudez l'ensemble en tenant compte du fait que vous ne pouvez pas utiliser d'acide, uniquement du flux neutre et de la soudure propre. Pendant la période de raccordement, les couvercles ne doivent pas être chauffés. Travaillez avec précision.
• Connectez les points d'équilibrage au contrôleur selon le schéma. Il y a des connecteurs sur la carte.
• Connectez l'ensemble aux bornes plus et moins.
• Vérifiez la fonctionnalité du circuit. Si tout fonctionne, placez la batterie assemblée, placez le contrôleur dans la prise et fixez-le avec du mastic.

Si la mémoire n'est pas universelle, des retouches supplémentaires seront nécessaires. Les tournevis 12 V avec chargeur universel sont assemblés de la même manière, mais un circuit de protection pour connecter 3x18650 3,7 V aux batteries au lithium est utilisé. Un tournevis se transforme de la même manière à l'aide d'un kit accu 18650 composé de 2 éléments.

Conversion d'un tournevis Makita en batterie au lithium

Il existe un tournevis Makita avec une capacité de batterie de 1,3 A/h et une tension de 9,6 V. Pour changer la source d'alimentation en lithium-ion, vous aurez besoin de 3 composants 18650. La conversion donnera à l'ancien outil de nouvelles capacités : cela augmentera la durée de fonctionnement avec une seule charge et ajoutera de la puissance à mesure que la tension de fonctionnement atteint 10,8 V.

La conception nécessitera l’utilisation d’un BMS, un contrôleur de contrôle qui maintient le fonctionnement des piles au lithium dans les limites de fonctionnement. Avec ce disjoncteur, la charge de chaque banc sera uniforme sans dépasser 4,2 V, la tension inférieure est de 2,7 V. Un équilibreur intégré est utilisé ici.

Les paramètres du contrôleur doivent accompagner le fonctionnement de l'outil lorsque le courant de fonctionnement augmente jusqu'à 10-20 A. Une carte Sony VTC4 de 30 A, conçue pour une capacité de 2100 A/h, peut assurer un fonctionnement sans arrêt. Parmi les 20 ampères, le Sanyo UR18650NSX convient, recevant une énergie de 2600A/h. Le tableau est nécessaire pour 3 éléments, marqués dans la classification 3S. Dans ce cas, la carte doit avoir 2 contacts, plus et moins. Si les bornes sont désignées par les lettres « P- », « P+ », « C- », elles sont destinées aux modèles ultérieurs de tournevis.

Les instructions étape par étape pour convertir un tournevis Makita en piles au lithium ressemblent à ceci.

1. Vous pouvez démonter la batterie avec de la colle en tapotant le joint tout en la tenant avec un marteau à tête souple. La direction du coup est vers le bas, dans l’articulation située le long de la partie inférieure du corps.
2. Reprenez uniquement les plaques de contact de l'ancien ensemble en les déconnectant soigneusement de la batterie. Le capteur et le disjoncteur doivent être laissés.
3. Soudez 3 éléments en série à l’aide du flux TAGS et des cavaliers isolés. La section du fil doit être supérieure à 0,75 mm2.
4. Assemblez le circuit avec le contrôleur et connectez l'alimentation aux connecteurs de contact avec des fils carrés de 1,5.
5. Vérifiez le fonctionnement du circuit et remontez le corps en le replaçant sur la colle.

Dans un tournevis équipé d'un ancien chargeur DC9710, une fois la charge de la batterie au lithium 18650 terminée, la LED rouge du panneau s'éteindra. Le niveau de charge est surveillé par un contrôleur intégré.

Le chargeur Makita DC1414 T est utilisé pour charger des alimentations 7,2-14,4 V. Pendant la charge, le voyant rouge est allumé. Mais lors du chargement d'une batterie au lithium, sa tension ne correspond pas aux normes des produits salés, et après 12 V, le chargeur commencera à clignoter en rouge et vert. Mais la recharge nécessaire est déjà là. Le tournevis est prêt à l'emploi.

Conversion d'un tournevis Hitachi 12 V en piles au lithium 18640

Caractéristiques de conversion d'un tournevis Hitachi 12 V en batteries au lithium. Le support de cellule de batterie très compact est conçu pour les cellules de type doigt. Par conséquent, vous devez préparer un espace pour 18 650 éléments. Il est nécessaire de couper un côté de la cloison afin de bien placer 1 élément.

Vous avez besoin de flux, de ruban de connexion métallique plat, de colle chaude. Il est nécessaire d'installer des piles au lithium dans un tournevis lors du remodelage via un contrôleur de protection. Il doit gérer 3 cellules 18650, 3,7 V et évaluées à 20-30 ampères.

Extrait vieille batterie de la prise, débranchez soigneusement les contacts de l'ensemble avec le capteur de température et l'indicateur d'alimentation. Effacer et signer les contacts. Ils doivent être sortis dans une direction, reliés par de la soudure aux fils constitués de fils épais, et l'ensemble doit être rempli de colle chaude.

Assemblez une source d'énergie avec l'un des contrôleurs conçus pour 3 éléments. Assemblez un circuit séquentiel de 3 éléments Li-ion. Connectez le contrôleur. La conversion de la batterie au lithium 12 volts est terminée lorsque la structure est installée dans le bloc, sécurisée et que le voyant de charge s'allume. Après une charge complète, les mesures montrent 12,17 volts sur le réseau externe. Mais cela suffit pour un fonctionnement à long terme et sans problème de l'appareil.

Conversion du tournevis Interskol en piles lithium 18650

Tôt ou tard, l'assemblage nickel-cadmium de 15 canettes tombe en panne. Un ou deux éléments sont devenus paresseux et il n'est plus possible d'obtenir une tension de sortie. Les Interskol DS modernes équipés de batteries au lithium fonctionnent bien mieux. Les artisans maîtrisent parfaitement la conversion d'un tournevis en piles au lithium de 18 volts.

Vous devez acheter une carte de protection pour 5S, 3,7 V et 40-50 A. Vous aurez besoin d'une carte d'équilibrage et des sources d'énergie elles-mêmes - 5 piles lithium 18650, vous pouvez les laisser avec des thermistances d'usine en allongeant les fils. Lors de l'installation, créez une plage de contact, insérez l'ensemble, vérifiez la fonctionnalité et fixez-le. Les fonctionnalités d'assemblage et les conseils d'experts sont donnés en détail dans la vidéo. Ici informations complètesà propos de la conversion d'un tournevis au lithium de 18 volts

De nombreux artisans ont à leur service une visseuse sans fil. Avec le temps, la batterie se dégrade et tient de moins en moins la charge. L'usure de la batterie affecte grandement le temps vie de la batterie. Une recharge constante n'aide pas. Dans cette situation, il est utile de « reconditionner » la batterie avec les mêmes éléments. Les éléments les plus couramment utilisés dans les batteries de tournevis sont du type « SC ». Mais la chose la plus précieuse qu'un maître possède, c'est de réparer les choses de ses propres mains.
Refabriquons un tournevis avec une batterie de 14,4 volts. Les tournevis utilisent souvent un moteur pour une large plage de tension d'alimentation. Donc dans ce cas, vous ne pouvez utiliser que trois cellules Li-ion au format 18650. Je n'utiliserai pas de cartes de contrôle. La décharge des éléments sera visible en fonctionnement. Dès que la vis autotaraudeuse ne serre pas par exemple, il est temps de la mettre en charge.

Conversion d'un tournevis en Li-ion sans carte BMS

Il n'y a pas eu d'examen de la conversion d'un tournevis au lithium depuis longtemps :)
La revue est principalement consacrée à la carte BMS, mais il y aura des liens vers d'autres petites choses impliquées dans la conversion de mon ancien tournevis en batteries à lithium Format 18650.
Bref, vous pouvez prendre cette planche, après un peu de finition, elle fonctionne plutôt bien dans une visseuse.
PS : beaucoup de texte, des images sans spoilers.

P.S. La revue marque presque un anniversaire sur le site - le 58 000e, si vous y croyez barre d'adresse navigateur;)

A quoi ça sert tout ça

Eh bien, maintenant à propos de l'essentiel :)

• Modèle : 548604
• Coupure de surcharge à tension : 4,28+ 0,05 V (par cellule)
• Récupération après arrêt de surcharge à tension : 4,095-4,195 V (par cellule)
• Coupure de tension de décharge excessive : 2,55 ± 0,08 (par cellule)
• Délai d'arrêt en cas de surcharge : 0,1 s
• Plage de température : -30-80
• Délai d'arrêt en cas de court-circuit : 100 ms
• Délai d'arrêt en cas de surintensité : 500 ms
• Courant d'équilibrage des cellules : 60 mA
• Courant de travail: 30A
• Courant maximum (déclenchement de protection): 60A
• Fonctionnement de protection contre les courts-circuits : auto-guérison après déconnexion de la charge
• Dimensions: 45x56mm
• Fonctions principales : protection contre les surcharges, protection contre les décharges excessives, protection contre les courts-circuits, protection contre les surintensités, équilibrage.

Tous les composants de la carte sont placés d'un seul côté :

La deuxième face est vide et recouverte d'un masque blanc :

La partie responsable de l'équilibrage pendant la charge :

Cette partie est chargée de protéger les cellules contre les surcharges/décharges excessives et elle est également responsable de la protection générale contre les courts-circuits :

Mosfet :

Il est soigneusement assemblé, il n'y a pas de taches de flux évidentes, l'apparence est tout à fait correcte. Le kit comprenait une queue avec un connecteur, qui était immédiatement branché sur la carte. La longueur des fils de ce connecteur est d'environ 20 à 25 cm, malheureusement je ne l'ai pas pris en photo tout de suite.

Qu'ai-je commandé d'autre spécifiquement pour cette modification :
Batteries -
Bandes de nickel pour souder les batteries : (oui, je sais qu'on peut souder avec des fils, mais les bandes prendront moins de place et seront plus esthétiques :)) Et au départ j'avais même envie d'assembler des soudures par contact (pas seulement pour cette retouche , bien sûr), c'est pour cela que j'ai commandé les bandes, mais la paresse a pris le dessus et j'ai dû les souder.

Ayant choisi un jour libre (ou plutôt ayant ouvertement renvoyé toutes les autres affaires), je me suis mis à le refaire. Pour commencer, j'ai démonté la batterie avec des piles chinoises mortes, j'ai jeté les piles et j'ai soigneusement mesuré l'espace à l'intérieur. Ensuite, je me suis assis pour dessiner le support de batterie et le circuit imprimé dans un éditeur 3D. J'ai également dû dessiner la planche (sans détails) afin de pouvoir essayer le tout assemblé. Il s'est avéré quelque chose comme ceci :


Selon l'idée, la planche est fixée par le haut, un côté dans les rainures, l'autre côté est serré avec un revêtement, la planche elle-même repose au milieu sur un plan saillant de sorte que lorsqu'elle est pressée, elle ne se plie pas. Le support lui-même est fait d'une taille telle qu'il s'adapte parfaitement à l'intérieur du boîtier de la batterie et n'y pend pas.
Au début, j'ai pensé à réaliser des contacts à ressort pour les batteries, mais j'ai abandonné cette idée. Ce n'est pas la meilleure option pour les courants élevés, j'ai donc laissé des découpes dans le support pour les bandes de nickel avec lesquelles les batteries seront soudées. J'ai également laissé des découpes verticales pour les fils, qui doivent s'étendre depuis les connexions inter-boîtes au-delà du couvercle.
Je l'ai configuré pour qu'il soit imprimé sur une imprimante 3D en ABS et après quelques heures, tout était prêt :)


En vissant le tout, j'ai décidé de ne pas faire confiance aux vis et j'ai fusionné ces écrous enfichables M2,5 dans le corps :


Je l'ai ici -
Excellent article pour ce type d'utilisation ! Il est fondu lentement avec un fer à souder. Pour éviter que le plastique ne s'emballe à l'intérieur lors de la fusion dans des trous borgnes, j'ai vissé un boulon de longueur appropriée dans cet écrou et j'ai chauffé sa tête avec une panne de fer à souder avec une grosse goutte d'étain pour un meilleur transfert de chaleur. Les trous dans le plastique de ces écrous sont légèrement plus petits (0,1-0,2 mm) que le diamètre de la partie extérieure lisse (milieu) de l'écrou. Ils tiennent très bien, vous pouvez visser et dévisser les boulons autant que vous le souhaitez et ne soyez pas trop timide avec la force de serrage.

Afin d'avoir la possibilité de contrôler cellule par canette et, si nécessaire, de charger avec équilibrage externe, un connecteur à 5 broches dépassera dans la paroi arrière de la batterie, pour lequel j'ai rapidement enfilé un foulard et l'ai fabriqué sur la machine :




Le support a une plateforme pour cette écharpe.

Comme je l'ai déjà écrit, j'ai soudé les piles avec des bandes de nickel. Hélas, cette méthode n'est pas sans inconvénients, et l'une des batteries a été tellement indignée par ce traitement qu'elle n'a laissé que 0,2 volt sur ses contacts. J'ai dû le dessouder et en souder un autre, heureusement je les ai pris avec une réserve. Sinon, il n'y a eu aucune difficulté. À l'aide d'acide, nous étamons les contacts de la batterie et les bandes de nickel coupées à la longueur requise, puis essuyons soigneusement tout ce qui est étamé et autour avec du coton et de l'alcool (mais vous pouvez également utiliser de l'eau) et soudons-le. Le fer à souder doit être puissant et soit capable de réagir très rapidement au refroidissement de la panne, soit simplement avoir une panne massive qui ne refroidira pas instantanément au contact d'un morceau de fer massif.
Très important : lors du soudage et lors de toutes les opérations ultérieures avec le pack batterie soudé, vous devez faire très attention à ne pas court-circuiter les contacts de la batterie ! De plus, comme indiqué dans les commentaires ybxtuj, il est très conseillé de les souder déchargés, et je suis tout à fait d'accord avec lui, de cette façon les conséquences seront plus faciles en cas de court-circuit. Un court-circuit d'une telle batterie, même déchargée, peut entraîner de gros problèmes.
J'ai soudé des fils à trois connexions intermédiaires entre les batteries - ils iront au connecteur de la carte BMS pour surveiller les banques et au connecteur externe. Pour l'avenir, je tiens à dire que j'ai fait un petit travail supplémentaire avec ces fils - ils ne peuvent pas être amenés au connecteur de la carte, mais soudés aux broches correspondantes B1, B2 et B3. Ces broches sur la carte elle-même sont connectées aux broches du connecteur.

À propos, j'ai utilisé partout des fils isolés au silicone - ils ne réagissent pas du tout à la chaleur et sont très flexibles. J'ai acheté plusieurs sections sur Ebay, mais je ne me souviens pas du lien exact... Je les aime beaucoup, mais il y a un inconvénient : l'isolation en silicone n'est pas très résistante mécaniquement et est facilement endommagée par des objets pointus.

J'ai essayé les piles et la carte dans le support - tout est excellent :

J'ai essayé un mouchoir avec un connecteur, j'ai utilisé un Dremel pour découper un trou dans le boîtier de la batterie pour le connecteur... j'ai raté la hauteur et j'ai pris la taille du mauvais plan. Le résultat était un écart décent comme celui-ci :

Il ne reste plus qu'à tout souder ensemble.
J'ai soudé la queue incluse sur mon écharpe, en la coupant à la longueur requise :


J'y ai également soudé les fils des connexions inter-cannes. Bien que, comme je l'ai déjà écrit, il était possible de les souder aux contacts correspondants de la carte BMS, il y a aussi un inconvénient - pour retirer les piles, vous devrez dessouder non seulement les fils plus et moins du BMS. , mais aussi trois fils supplémentaires, mais vous pouvez maintenant simplement retirer le connecteur.
J'ai dû bricoler un peu les contacts de la batterie : dans la version originale, la partie en plastique (qui maintient les contacts) à l'intérieur du pied de la batterie est pressée par une batterie placée directement en dessous, mais maintenant j'ai dû réfléchir à la façon de réparer cette pièce , pour ne pas être serré. Voici le détail :


En fin de compte, j'ai pris un morceau de silicone (restant d'un moule), j'en ai coupé un morceau à peu près approprié et je l'ai inséré dans la jambe, en appuyant sur cette partie. En même temps, le même morceau de silicone appuie sur le support avec la planche, rien ne pendre.
Juste au cas où, j'ai posé du ruban isolant Kapton sur les contacts et j'ai attrapé les fils avec quelques gouttes de colle chaude afin qu'ils ne se glissent pas entre les moitiés du boîtier lors de son assemblage.

Chargement et équilibrage

Et maintenant à propos du râteau

Et j'ai décidé d'essayer d'aller à la racine du problème.

J'ai rejeté l'hypothèse selon laquelle la protection contre les surcharges se déclenchait lors des courants d'appel, car même sans le shunt, rien ne changeait.
Mais j'ai quand même regardé avec un oscilloscope un shunt fait maison de 0,077 ohm entre les batteries et la carte - oui, le PWM est visible, des pics de consommation brusques avec une fréquence d'environ 4 kHz, 10-15 ms après le début des pics, la carte coupe hors de la charge. Mais ces pics indiquaient moins de 15 ampères (sur la base de la résistance du shunt), il ne s'agit donc certainement pas d'une question de surcharge de courant (comme il s'est avéré plus tard, ce n'est pas tout à fait vrai). Et la résistance céramique de 1 Ohm n'a pas provoqué d'arrêt, mais le courant était également de 15 ampères.
Il y avait aussi la possibilité d'un prélèvement à court terme sur les banques au démarrage, ce qui déclenchait la protection contre les décharges excessives, et je suis allé voir ce qui se passait sur les banques. Eh bien, oui, l'horreur s'y produit - la baisse maximale peut atteindre 2,3 volts sur toutes les banques, mais elle est très courte - moins d'une milliseconde, alors que la carte promet d'attendre cent millisecondes avant d'activer la protection contre les décharges excessives. «Les Chinois indiquaient les millisecondes chinoises», ai-je pensé et je suis allé regarder le circuit de contrôle de tension des canettes. Il s'est avéré qu'il contient des filtres RC qui atténuent les changements brusques (R=100 Ohm, C=3,3 uF). Après ces filtres, déjà à l'entrée des microcircuits qui contrôlent les banques, le tirage était moindre - seulement jusqu'à 2,8 volts. Au fait, voici la fiche technique des puces de contrôle de boîte sur cette carte DW01B -
Selon la fiche technique, le temps de réponse en cas de décharge excessive est également considérable - de 40 à 100 ms, ce qui ne correspond pas à l'image. Mais bon, il n'y a plus rien à supposer, je vais donc changer la résistance des filtres RC de 100 Ohms à 1 kOhm. Cela a radicalement amélioré le tableau à l'entrée des microcircuits : il n'y a plus eu de baisses de tension inférieures à 3,2 volts. Mais cela n'a pas du tout changé le comportement du tournevis - un démarrage légèrement plus brusque - puis s'est tu.
« Allons-y avec un geste logique simple »©. Seuls ces microcircuits DW01B, qui contrôlent tous les paramètres de décharge, peuvent couper la charge. Et j'ai regardé les sorties de contrôle des quatre microcircuits avec un oscilloscope. Les quatre microcircuits ne tentent pas de déconnecter la charge lorsque le tournevis démarre. Et la tension de commande disparaît des portes mosfets. Soit le mysticisme, soit les Chinois ont foiré quelque chose dans un circuit simple qui devrait se situer entre les microcircuits et les mosfets.
Et j'ai commencé l'ingénierie inverse de cette partie de la carte. En jurant et en courant du microscope à l'ordinateur.

Voici ce que nous avons obtenu :


Dans le rectangle vert se trouvent les batteries elles-mêmes. En bleu - les touches des sorties des puces de protection, rien d'intéressant non plus, dans une situation normale leurs sorties vers R2, R10 sont simplement "suspendues en l'air". La partie la plus intéressante se trouve sur la place rouge, où, en fait, le chien a fouillé. J'ai dessiné les mosfets un par un pour plus de simplicité, celui de gauche est responsable de la décharge vers la charge, celui de droite est pour la charge.
D'après ce que je comprends, la raison de l'arrêt réside dans la résistance R6. Grâce à lui, une protection « fer » contre les surcharges de courant est organisée en raison de la chute de tension sur le mosfet lui-même. De plus, cette protection fonctionne comme un déclencheur - dès que la tension à la base de VT1 commence à augmenter, elle commence à réduire la tension à la grille de VT4, à partir de laquelle elle commence à réduire la conductivité, la chute de tension à ses bornes augmente, ce qui conduit à une augmentation encore plus importante de la tension à la base de VT1 et à un processus semblable à une avalanche conduisant à l'ouverture complète de VT1 et, par conséquent, à la fermeture de VT4. Pourquoi cela se produit-il lors du démarrage d'un tournevis, alors que les pics de courant n'atteignent même pas 15A, alors qu'une charge constante de 15A fonctionne - je ne sais pas. Peut-être que la capacité des éléments du circuit ou l'inductance de la charge joue ici un rôle.
Pour vérifier, j'ai d'abord simulé cette partie du circuit :


Et voici ce que j'ai retenu des résultats de son travail :


L'axe X représente le temps en millisecondes, l'axe Y représente la tension en volts.
Sur le graphique du bas - la charge est activée (vous n'avez pas besoin de regarder les nombres sur Y, ils sont arbitraires, juste en haut - la charge est allumée, en bas - éteinte). La charge est une résistance de 1 ohm.
Dans le graphique du haut, le rouge est le courant de charge, le bleu est la tension à la porte mosfet. Comme vous pouvez le voir, la tension de grille (bleue) diminue à chaque impulsion du courant de charge et finit par tomber à zéro, ce qui signifie que la charge est éteinte. Et il n'est pas restauré même lorsque la charge cesse d'essayer de consommer quelque chose (après 2 millisecondes). Et bien que d'autres mosfets avec des paramètres différents soient utilisés ici, l'image est la même que dans la carte BMS - une tentative de démarrage et d'arrêt en quelques millisecondes.
Eh bien, prenons cela comme une hypothèse de travail et, armés de nouvelles connaissances, essayons de mâcher ce morceau de science chinoise :)
Il y a deux options ici:
1. Placez un petit condensateur en parallèle avec la résistance R1, soit :


Le condensateur est de 0,1 uF, selon la simulation il est possible encore moins, jusqu'à 1 nf.
Le résultat de la simulation dans cette version :


2. Retirez complètement la résistance R6 :


Le résultat de la simulation de cette option :

J'ai essayé les deux options – les deux fonctionnent. Dans la deuxième option, le tournevis ne s'éteint en aucun cas - démarre, la rotation est bloquée - il tourne (ou essaie de toutes ses forces). Mais d’une manière ou d’une autre, il n’est pas tout à fait paisible de vivre avec la protection désactivée, même s’il existe toujours une protection contre les courts-circuits sur les microcircuits.
Avec la première option, le tournevis démarre en toute confiance quelle que soit la pression. Je n'ai pu obtenir l'arrêt que lorsque je l'ai démarré à la deuxième vitesse (augmentée pour le perçage) avec le mandrin bloqué. Mais même dans ce cas, il tremble assez fortement avant de s'éteindre. À la première vitesse, je n'ai pas réussi à l'éteindre. Je me suis réservé cette option, j'en suis entièrement satisfait.

Il y a même des espaces vides pour les composants sur la carte, et l'un d'eux semble être spécialement conçu pour ce condensateur. Il a été conçu pour la taille du SMD 0603, j'ai donc soudé 0,1 uF ici (l'ai entouré en rouge) :

RÉSULTAT

PS : putain, il m'a fallu moins de temps pour remodeler le tournevis qu'il ne m'en a fallu pour écrire cette critique :)
ZZY : peut-être que mes camarades qui sont plus expérimentés dans les circuits de puissance et analogiques me corrigeront sur quelque chose, je suis moi-même une personne numérique et analogique à travers le toit :)