Jak naładować śrubokręt przerobiony na lit. Konwersja śrubokręta na baterie litowe. Jest rozwiązanie - przeróbka śrubokręta na sieciowy

Znajomy ma wkrętarkę BOSCH GSR 12-2 Professional, ma ją już dłuższy czas, ale rzadko kiedy działa, a akumulatory zaczęły intensywnie siadać, już na jesieni, powiem Wam, zregeneruję ją za jakiś czas zimą jest mnóstwo czasu i możliwości, zregeneruj stare puszki wlewając do nich wodę destylowaną i po przeszkoleniu wymień zużyte puszki, jeśli jest ich mało, przerób je na lit. Ale nie, mówię, że nie działają dla mnie wystarczająco, pojemność jest wystarczająca, w rezultacie obie baterie padły wiosną przy zerowym napięciu, uruchomiłem baterię za pomocą ładowarki, ale nadal nie ma pojemności, kupuję nowe to jak kupić nowy śrubokręt, zmienić też baterie niklowo-kadmowe nie tanio i na długo, w efekcie dostaję zgodę na konwersję na lit. Właściciel jest emerytem, ​​więc staramy się oszczędzać, a on z nich korzysta okazjonalnie. Zamawiam u ALI BMS 4S 15A, żeby później móc go przerobić na 3S według schematu.

Co dziwne, 4S kosztuje mniej niż 3S, wizja z pewnością nie jest taka sama, ale nadal została przerobiona i kosztuje 100-150 rubli. zapisane. Zamówiłem też 6 wysokoprądowych baterii ludowych. Samsung inr1865025rm 20a jest przeznaczony tylko na dwa akumulatory. Przyjechali i sprawdzili pojemność przy prądzie 1A.

Wydaje się dobre, a opinie sprzedawcy są całkiem dobre.

W sieci jest wiele informacji na temat modyfikacji, ale płytki na trzy i cztery akumulatory różnią się nieco, jeśli na płycie znajdują się 4 akumulatory, to należy włożyć 4 lub przekonwertować zgodnie ze schematem na 3 akumulatory. Zrobiłem to według tego schematu, bo sam śrubokręt jest na 12V.

Pojemność każdego zestawu to jak dwa nowe Ni-Ca (stare teoretycznie 1,3 Ah), stare i nowe akumulatory sklejono gorącym klejem, akumulator został przylutowany a nie spawany, wiem, że to nie feng shui, ale Nie przegrzałem, tak będzie działać;) i nie robiłem od nowa ładowania (w normalnym trybie działa, wszystkie wskazania poprawnie pokazują zarówno ładowanie, jak i koniec ładowania), chodzi jak nowy i lepiej, Balansera na akumulatorze nie montowałem, to przynajmniej kolejne 300 rubli, lepiej za rok, dwa rozbiorę i wyważę ręcznie. W ten sposób śrubokręt zyskał „drugi wiatr”.

GVGVLG, Wołgograd, Rosja
https://www.drive2.com/users/gvgvlg/

Wybór wideo. Najlepsze filmy o przerabianiu śrubokrętów.

1. Zamiana wkrętarki na akumulator Li-Ion.

Przeróbka śrubokręta na baterię litowo-jonową

Jak zamienić śrubokręt na baterie litowe (spawanie baterii w baterię)

Jak samodzielnie zamienić akumulator niklowo-kadmowy na akumulator litowo-jonowy za pomocą śrubokręta

Konwersja śrubokręta na lit baterie jonowe Norma 18650

Konwersja śrubokręta na lit 18650

2. Przeróbka wkrętaka na sieciowy.

Konwersja śrubokręta na sieciowy. Test różnych zasilaczy

Konwersja śrubokręta na sieciowy

Gdy akumulatory nie trzymają ładunku i wyczerpały się, a wkrętarka jest nadal w dobrym stanie, można ją podłączyć do sieci 220V poprzez zasilacz o wystarczającej mocy.

No ale co mają zrobić posiadacze starego instrumentu? Tak, wszystko jest bardzo proste: wyrzuć puszki Ni-Cd i zastąp je Li-Ion popularnego formatu 18650 (oznaczenie wskazuje średnicę 18 mm i długość 65 mm).

Jaka płytka jest potrzebna i jakie elementy potrzebne do przerobienia wkrętarki na litowo-jonową

Oto więc mój akumulator 9,6 V o pojemności 1,3 Ah. Przy maksymalnym poziomie naładowania napięcie wynosi 10,8 V. Ogniwa litowo-jonowe mają napięcie nominalne 3,6 wolta, a maksymalne napięcie 4,2. Dlatego do wymiany starych ogniw niklowo-kadmowych na litowo-jonowe będę potrzebować 3 elementów, ich napięcie robocze wyniesie 10,8 woltów, maksymalnie – 12,6 woltów. Przekroczenie napięcia znamionowego w żaden sposób nie zaszkodzi silnikowi, nie spali się, a przy większej różnicy nie ma się czym martwić.

Ogniwa litowo-jonowe, jak powszechnie wiadomo, kategorycznie nie lubią przeładowań (napięcie powyżej 4,2 V) i nadmiernego rozładowania (poniżej 2,5 V). Po przekroczeniu w ten sposób zakresu roboczego element bardzo szybko ulega degradacji. Dlatego ogniwa litowo-jonowe zawsze łączone są z płytką elektroniczną (BMS – Battery Management System), element sterujący i kontrolowanie zarówno górnego, jak i dolnego limitu napięcia. Jest to płytka zabezpieczająca, która po prostu odłącza puszkę obwód elektryczny gdy napięcie przekracza zakres roboczy. Dlatego oprócz samych elementów wymagana będzie taka tablica BMS.

Teraz są dwa ważne punkty, z którymi kilka razy bezskutecznie eksperymentowałem, aż doszedłem do właściwego wyboru. Jest to maksymalny dopuszczalny prąd pracy samych elementów Li-Ion oraz maksymalny prąd pracy płytki BMS.

W śrubokręcie prądy robocze przy dużych obciążeniach osiągają 10-20 A. Dlatego należy kupić elementy, które są w stanie dostarczać wysokie prądy. Osobiście z powodzeniem korzystam z 30-amperowych ogniw 18650 firmy Sony VTC4 (pojemność 2100 mAh) oraz 20-amperowych Sanyo UR18650NSX (pojemność 2600 mAh). W moich śrubokrętach działają dobrze. Ale na przykład chiński TrustFire 2500 mAh i japoński jasnozielony Panasonic NCR18650B 3400 mAh nie są odpowiednie, nie są przeznaczone do takich prądów. Nie ma zatem co gonić za pojemnością elementów – nawet 2100 mAh w zupełności wystarczy; Najważniejsze przy wyborze nie jest błędne obliczenie maksymalnego dopuszczalnego prądu rozładowania.

W ten sam sposób płyta BMS musi być zaprojektowana na wysokie prądy robocze. Widziałem na Youtube, jak ludzie montują akumulatory na płytach 5 lub 10-amperowych - nie wiem, osobiście takie płyty natychmiast przeszły do ​​zabezpieczenia, gdy włączyłem śrubokręt. Moim zdaniem jest to strata pieniędzy. Powiem tak, że sama Makita umieszcza w swoich akumulatorach 30-amperowe płytki drukowane. Dlatego używam 25-amperowego BMS-a zakupionego na Aliexpress. Kosztują około 6-7 dolarów i są wyszukiwane pod hasłem „BMS 25A”. Ponieważ do montażu 3 elementów potrzebna jest płytka, należy szukać płytki z literą „3S” w nazwie.

Kolejna ważna kwestia: niektóre płyty mogą mieć różne styki do ładowania (oznaczone jako „C”) i obciążenia (oznaczone jako „P”). Na przykład płytka może mieć trzy styki: „P-”, „P+” i „C-”, jak na natywnej płycie litowo-jonowej Makita. Taka opłata nam nie będzie odpowiadać. Ładowanie i rozładowywanie (ładowanie/rozładowanie) musi odbywać się poprzez jeden styk! Oznacza to, że na tablicy powinny znajdować się 2 działające kontakty: po prostu „plus” i po prostu „minus”. Ponieważ nasza stara ładowarka również ma tylko dwa piny.

Ogólnie rzecz biorąc, jak można się domyślić, podczas moich eksperymentów zmarnowałem mnóstwo pieniędzy zarówno na niewłaściwe elementy, jak i na niewłaściwe plansze, popełniając wszystkie możliwe błędy. Zdobyłem jednak bezcenne doświadczenie.

Jak zdemontować baterię śrubokręta

Jak zdemontować starą baterię? Są akumulatory, w których połówki obudowy łączone są śrubami, ale są też takie, które są klejone. Moje baterie są po prostu jednymi z ostatnich i ja w ogóle przez długi czas uważano, że nie da się ich rozebrać. Okazuje się, że jest to możliwe, jeśli masz młotek.

Ogólnie rzecz biorąc, za pomocą intensywnych uderzeń w obwód krawędzi dolnej części obudowy (młotek z nylonową główką, akumulator należy trzymać w dłoni zawieszony), obszar klejenia zostaje skutecznie oddzielony. Obudowa nie jest w żaden sposób uszkodzona, zdemontowałem już 4 takie sztuki.

Część, która nas interesuje.

Ze starego obwodu potrzebne są tylko płytki stykowe. Są solidnie zgrzane punktowo z dwoma górnymi elementami. Możesz wybrać spoinę za pomocą śrubokręta lub szczypiec, ale musisz wybierać tak ostrożnie, jak to możliwe, aby nie uszkodzić plastiku.

Wszystko jest już prawie gotowe do dalszej pracy. Nawiasem mówiąc, zostawiłem standardowy czujnik temperatury i wyłącznik, chociaż nie są one już szczególnie istotne.

Ale jest bardzo prawdopodobne, że obecność tych elementów jest konieczna do normalnej pracy standardowej ładowarki. Dlatego zdecydowanie zalecam ich zapisanie.

Montaż akumulatora litowo-jonowego

Oto nowe ogniwa Sanyo UR18650NSX (znajdziecie je na Aliexpress pod tym numerem artykułu) o pojemności 2600 mAh. Dla porównania stary akumulator miał pojemność zaledwie 1300 mAh, czyli o połowę mniej.

Trzeba przylutować przewody do elementów. Należy wziąć przewody o przekroju co najmniej 0,75 mm2, ponieważ będziemy mieli znaczne prądy. Drut o takim przekroju normalnie pracuje z prądami większymi niż 20 A przy napięciu 12 V. Puszki litowo-jonowe można lutować, krótkotrwałe przegrzanie w żaden sposób im nie zaszkodzi, zostało to sprawdzone. Ale potrzebujesz dobrego, szybko działającego strumienia. Ja używam topnika glicerynowego TAGS. Pół sekundy - i wszystko gotowe.

Przylutuj pozostałe końce przewodów do płytki zgodnie ze schematem.

Do złączy stykowych akumulatora zawsze używam jeszcze grubszych przewodów o przekroju 1,5 mm2 - bo pozwala na to miejsce. Przed przylutowaniem ich do współpracujących styków na płytkę nałożyłem kawałek rurki termokurczliwej. Konieczne jest dodatkowe odizolowanie płytki od ogniw akumulatora. W przeciwnym razie ostre krawędzie lutu mogą łatwo pocierać lub przebić cienką warstwę ogniwa litowo-jonowego i spowodować zwarcie. Nie trzeba stosować termokurczy, ale przynajmniej ułożenie czegoś izolującego pomiędzy płytą a elementami jest absolutnie konieczne.

Teraz wszystko jest izolowane tak jak powinno.

Część stykową w obudowie akumulatora można wzmocnić kilkoma kroplami super kleju.

Bateria jest gotowa do montażu.

Dobrze jest, gdy obudowa jest na śrubki, ale w moim przypadku tak nie jest, więc po prostu sklejam połówki na nowo za pomocą „Momentu”.

Akumulator ładuje się za pomocą standardowej ładowarki. To prawda, że ​​​​algorytm działania się zmienia.

Mam dwie ładowarki: DC9710 i DC1414 T. I teraz działają inaczej, więc powiem dokładnie jak.

Ładowarka Makita DC9710 i akumulator litowo-jonowy

Wcześniej ładowanie baterii było kontrolowane przez samo urządzenie. Po osiągnięciu pełnego poziomu zatrzymywał proces i sygnalizował zakończenie ładowania zielonym wskaźnikiem. Ale teraz zainstalowany przez nas obwód BMS jest odpowiedzialny za kontrolę poziomu i wyłączanie zasilania. Dlatego po zakończeniu ładowania czerwona dioda LED na ładowarce po prostu zgaśnie.

Jeśli masz tak stare urządzenie, masz szczęście. Bo z nim wszystko jest proste. Dioda świeci – trwa ładowanie. Gaśnie – ładowanie zostało zakończone, akumulator jest w pełni naładowany.

Ładowarka Makita DC1414 T i akumulator litowo-jonowy

Jest tu mały niuans, o którym musisz wiedzieć. Ładowarka jest nowsza i przeznaczona jest do ładowania szerszej gamy akumulatorów od 7,2 do 14,4 V. Proces ładowania na niej przebiega normalnie, świeci się czerwona dioda LED:

Gdy jednak akumulator (który w przypadku ogniw NiMH ma mieć maksymalne napięcie 10,8 V) osiągnie 12 V (mamy ogniwa Li-Ion, dla których maksymalne napięcie całkowite może wynosić 12,6 V), ładowarka pójdzie zwariowany. Bo nie będzie wiedział, który akumulator ładuje: albo 9,6 V, albo 14,4 V. W tym momencie Makita DC1414 przejdzie w tryb błędu, migając na przemian czerwoną i zieloną diodą LED.

Jest okej! Twoja nowa bateria będzie nadal ładowana, chociaż nie całkowicie. Napięcie będzie wynosić około 12 woltów.

Oznacza to, że stracisz część pojemności tej ładowarki, ale wydaje mi się, że da się to przeżyć.

W sumie aktualizacja baterii kosztuje około 1000 rubli. Nowa Makita PA09 kosztuje dwa razy więcej. Co więcej, uzyskaliśmy dwukrotnie większą pojemność, a dalsze naprawy (w przypadku krótkotrwałej awarii) będą polegały jedynie na wymianie elementów litowo-jonowych.

Każdy mistrz napotyka problem zmniejszonej wydajności narzędzia lub całkowitej awarii z powodu akumulatora. Producenci stosują akumulatory wykonane z akumulatorów niklowo-kadmowych we wkrętarkach 12, 14, 18 V. Sekwencyjny montaż kilku elementów tworzy wymagane napięcie. Wymiana akumulatorów niklowo-kadmowych na litowe wydłuża żywotność akumulatorów, czyniąc konstrukcję lżejszą. Obowiązkowa instalacja tablicy BMS zwiększa niezawodność. Dlatego uzasadniona jest zamiana wkrętarki na baterie litowe, głównie do formatu 18650.

Dlaczego akumulatory niklowo-kadmowe szybko się psują? W girlandzie puszek połączonych szeregowo każda jest wyjątkowa. Proces chemiczny jest indywidualny, ładunek jest systemy zamknięte różny. Jeśli w jednym banku wystąpi awaria, konstrukcja nie zapewnia wymaganego napięcia. System kontroli i równoważenia ładowania nie jest przewidziany w poszczególnych komponentach.

1. Każdy bank Ni-Cd zapewnia 1,2 V, a litowo-jonowy 18650 - 3,6 V.
2. Pojemność baterii litowej jest 2 razy większa niż baterii niklowo-kadmowej o podobnych rozmiarach.
3. Przegrzany akumulator litowo-jonowy grozi eksplozją i zapaleniem, dlatego obowiązkowe jest zainstalowanie kontroli równomierności ładowania w bankach. BMS nie jest montowany w akumulatorach niklowo-kadmowych - producent nie jest zainteresowany.
4. Ogniwa litowe nie mają efektu pamięci, w przeciwieństwie do Ni-Cd, można je naładować w dowolnym momencie i w ciągu godziny.
5. Wkrętarka staje się znacznie lżejsza po zamianie akumulatora na litowo-jonowy, przy użyciu puszek 18650.

Są tylko dwie przeszkody w konwersji śrubokręta na baterie litowe - nie można z nim pracować przy minusie. Pojemność puszek maleje, zaczynając od spadku już od +10 0 C. Baterie litowe są drogie.

Wiedząc, jakie napięcie wejściowe jest wymagane dla śrubokręta, ładowarka została przeprojektowana, biorąc pod uwagę rozmieszczenie puszek baterii litowych i elementów sterujących w fabrycznym pojemniku. To samo możesz zrobić z latarką, dokonując modernizacji gniazda na blok 18650 elementów.

Załóżmy, że musisz przerobić śrubokręt 12 V przy użyciu puszek Ni-Cd na akumulatorze litowo-jonowym. Jeśli użyjesz 3 banków, napięcie wyjściowe nie wystarczy: 3,6 x 3 = 10,8 V. Przy 4 komponentach moc urządzenia będzie wyższa: 3,6 x 4 = 14,4 V. Jednocześnie narzędzie stanie się 182 g lżejszy, jego moc i pojemność nieznacznie wzrosną - same plusy. Ale przy demontażu należy pozostawić zaciski i oryginalny czujnik temperatury.

Konwersja wkrętarki na baterie litowe 18650 14 V

Przy przeróbce wkrętaków o różnej mocy i latarek z Ni-Cd na Li-ion częściej stosuje się akumulatory w formacie 18650. Z łatwością mieszczą się w pojemniku lub gniazdku, ponieważ zamiast dwóch lub trzech oryginalnych instaluje się jeden litowy. Modyfikację baterii wkrętarki należy przeprowadzić z uwzględnieniem cech baterii litowych 18650.

Ten typ źródła energii nie toleruje głębokiego rozładowania i nadmiernego ładowania. Oznacza to konieczność zastosowania płytek kontroli napięcia. Ponieważ każdy akumulator ma swój własny charakter, jego ładunek jest regulowany za pomocą balansera. Celem przeróbki wkrętaka na napięcie 14,4 V jest stworzenie urządzenia wykorzystującego baterie litowe, które sprawi, że narzędzie ręczne będzie lżejsze i poprawi jego wydajność. Do tych celów najlepiej nadają się baterie litowe 18650.

Przy doborze podzespołów należy wziąć pod uwagę, że prąd rozruchowy wkrętarki jest duży, należy dobrać odpowiedni BMS na wymaganą ilość puszek i co najmniej 30 A. Aby zamienić ładowanie wkrętarki na akumulator litowy, należy trzeba zaopatrzyć się w dobrą lutownicę, bezkwasowy topnik i grube druty do robienia zworek.

Sprzęt:

• Puszki litowo-jonowe w ilości 4 szt.
• Kontroler akumulatorów litowo-jonowych dla 4 banków, CF-4S30A-A dobrze pasuje. Posiada wbudowany balanser, który kontroluje ładunek każdego elementu.
• Klej topliwy, topnik lutowniczy TAGI, lut.
• Taśma odporna na ciepło;
• Zworki łączące lub gruby izolowany drut o przekroju co najmniej 0,75 kwadratowym, przycięty pod mostki.

Procedura konwersji śrubokręta na 18650:

• Zdemontuj obudowę i wyjmij z pojemnika wiązkę 12 elementów Ni-Cd.
• Zdejmij girlandę, pozostawiając złącze z zaciskami „+” i „-”. Zamiast czujnika temperatury zostanie zamontowana termopara ze sterownika.
• Przylutuj całość, pamiętając, że nie można używać kwasu, tylko topnik neutralny i czysty lut. W okresie podłączenia pokrywek nie wolno podgrzewać. Pracuj precyzyjnie.
• Podłączyć punkty bilansujące do sterownika zgodnie ze schematem. Na płytce znajdują się złącza.
• Podłącz zespół do zacisków plus i minus.
• Sprawdź funkcjonalność obwodu. Jeżeli wszystko działa, należy umieścić zmontowany akumulator, umieścić sterownik w gnieździe i zabezpieczyć uszczelniaczem.

Jeśli pamięć nie jest uniwersalna, konieczne będą dodatkowe przeróbki. Wkrętaki 12 V z uniwersalną ładowarką montuje się w ten sam sposób, ale stosuje się obwód ochronny do podłączenia 3x18650 3,7 V do akumulatorów litowych. W ten sam sposób konwertuje się śrubokręt za pomocą zestawu akumulatorów 18650 składającego się z 2 elementów.

Konwersja śrubokręta Makita na baterię litową

Jest wkrętarka Makita o pojemności akumulatora 1,3 A/h i napięciu 9,6 V. Do zmiany w nim źródła zasilania na litowo-jonowe potrzebne będą 3 komponenty 18650. Konwersja nada staremu narzędziu nowe możliwości: wydłuży czas pracy na jednym ładowaniu, doda mocy przy wzroście napięcia roboczego do 10,8 V.

Projekt będzie wymagał zastosowania BMS, czyli sterownika sterującego utrzymującego pracę ogniw litowych w granicach eksploatacyjnych. Dzięki temu wyłącznikowi ładowanie każdego banku będzie równomierne, nie przekraczając 4,2 V, dolne napięcie wynosi 2,7 V. Zastosowano tu wbudowany balanser.

Parametry sterownika muszą towarzyszyć pracy narzędzia, gdy prąd roboczy wzrośnie do 10-20 A. Płyta Sony VTC4 30 A, zaprojektowana na wydajność 2100 A/h, może zapewnić pracę bez wyłączania. Z 20 amperów odpowiedni jest Sanyo UR18650NSX, który otrzymuje energię 2600A/h. Deska potrzebna jest na 3 elementy, co jest oznaczone w klasyfikacji 3S. W takim przypadku płytka powinna mieć 2 styki plus i minus. Jeżeli zaciski są oznaczone literami „P-”, „P+”, „C-”, są one przeznaczone do późniejszych modeli wkrętaków.

Instrukcje krok po kroku dotyczące konwersji śrubokręta Makita na baterie litowe wyglądają tak.

1. Akumulator można zdemontować za pomocą kleju, uderzając w złącze i przytrzymując go miękkim młotkiem. Kierunek uderzenia jest w dół, do stawu wzdłuż dolnej części ciała.
2. Weź tylko płytki stykowe ze starego zespołu, ostrożnie odłączając je od akumulatora. Czujnik i wyłącznik należy pozostawić.
3. Przylutuj 3 elementy szeregowo za pomocą topnika TAGS i izolowanych zworek. Przekrój drutu musi być większy niż 0,75 mm2.
4. Zmontuj obwód ze sterownikiem, a zasilanie podłącz do złączy stykowych przewodami o przekroju 1,5 kwadratowym.
5. Sprawdź działanie obwodu i ponownie zmontuj korpus, umieszczając go z powrotem na kleju.

W wkrętarce ze starą ładowarką DC9710 po zakończeniu ładowania baterii litowej 18650 czerwona dioda LED na panelu zgaśnie. Poziom naładowania monitorowany jest przez wbudowany kontroler.

Ładowarka Makita DC1414 T służy do ładowania zasilaczy 7,2-14,4 V. W trakcie ładowania świeci się czerwona lampka. Ale podczas ładowania akumulatora litowego jego napięcie nie mieści się w standardach produktów solnych, a po 12 V ładowarka zacznie migać na czerwono i zielono. Ale niezbędne ładowanie już jest. Wkrętak jest gotowy do użycia.

Konwersja wkrętarki Hitachi 12V na baterie litowe 18640

Funkcje konwersji wkrętarki Hitachi 12 V na baterie litowe. Bardzo kompaktowe gniazdo na ogniwa akumulatorowe przeznaczone jest do ogniw palcowych. Dlatego należy przygotować miejsce na 18650 elementów. Należy dociąć jedną stronę przegrody, aby szczelnie umieścić 1 element.

Musisz zdobyć topnik, płaską metalową taśmę łączącą, gorący klej. Podczas przebudowy konieczne jest zainstalowanie baterii litowych w śrubokręcie poprzez kontroler ochronny. Powinien obsłużyć 3 ogniwa 18650, 3,7 V i napięcie znamionowe 20–30 amperów.

Wyciąg stara bateria z gniazdka ostrożnie rozłącz styki w zespole z czujnikiem temperatury i wskaźnikiem zasilania. Wyczyść i podpisz kontakty. Należy je wyprowadzić w jednym kierunku, połączyć lutem z wyprowadzeniami z grubych drutów, a całość wypełnić gorącym klejem.

Zmontuj źródło energii z jednym ze sterowników przeznaczonych dla 3 elementów. Złóż obwód sekwencyjny z 3 elementów litowo-jonowych. Podłącz kontroler. Konwersja akumulatora litowego 12 V jest zakończona, gdy konstrukcja jest zamontowana w bloku, zabezpieczona i zaświeci się wskaźnik ładowania. Po pełnym naładowaniu pomiary pokazują 12,17 V w sieci zewnętrznej. Ale to wystarczy do bezproblemowej, długotrwałej pracy urządzenia.

Przeróbka wkrętarki Interskol na baterie litowe 18650

Wcześniej czy później zestaw niklowo-kadmowy składający się z 15 puszek zawodzi. Jeden lub dwa elementy stały się leniwe i nie można już uzyskać napięcia wyjściowego. Nowoczesne Interskol DS z bateriami litowymi służą znacznie lepiej. Rzemieślnicy opanowali konwersję śrubokręta na 18-woltowe baterie litowe.

Trzeba dokupić płytkę zabezpieczającą na 5S, 3,7 V i 40-50 A. Przydałaby się płytka balansująca i same źródła energii - 5 akumulatorów litowych 18650, można je zostawić z fabrycznymi termistorami wydłużając przewody. Podczas montażu należy utworzyć pole stykowe, włożyć zespół, sprawdzić działanie i zabezpieczyć. Funkcje montażu i porady ekspertów są szczegółowo omówione w filmie. Tutaj pełna informacja o przeróbce 18-woltowego śrubokręta litowego

Wielu rzemieślników ma w swojej ofercie wkrętarkę akumulatorową. Z biegiem czasu bateria ulega degradacji i trzyma coraz mniej ładunku. Zużycie baterii ma ogromny wpływ na czas żywotność baterii. Ciągłe ładowanie nie pomaga. W takiej sytuacji pomaga „przepakowanie” akumulatora tymi samymi elementami. Najczęściej stosowanymi elementami w bateriach wkrętakowych są elementy typu „SC”. Ale najcenniejszą rzeczą, jaką ma mistrz, jest naprawianie rzeczy własnymi rękami.
Przeróbmy śrubokręt z akumulatorem 14,4 V. Wkrętaki często wykorzystują silnik dla szerokiego zakresu napięcia zasilania. Zatem w tym przypadku można zastosować tylko trzy ogniwa Li-Ion formatu 18650. Nie będę używał płytek sterujących. Wyładowanie elementów będzie widoczne podczas pracy. Gdy na przykład śruba samogwintująca nie zostanie dokręcona, czas ją naładować.

Zamiana wkrętarki na Li-Ion bez płytki BMS

Już dawno nie było recenzji dotyczącej zamiany śrubokręta na lit :)
Recenzja dotyczy głównie płytki BMS, ale będą w niej linki do innych drobiazgów związanych z przeróbką mojego starego śrubokręta na baterie litowe formacie 18650.
Krótko mówiąc, możesz wziąć tę deskę, po niewielkim wykończeniu działa całkiem dobrze w śrubokręcie.
PS: dużo tekstu, zdjęcia bez spoilerów.

P.S. Recenzja to prawie rocznica na stronie - 58 000, jeśli w to wierzysz pasek adresu przeglądarka;)

Po co to wszystko

No cóż, teraz o najważniejszym :)

• Model: 548604
• Odcięcie przeładowania przy napięciu: 4,28 + 0,05 V (na ogniwo)
• Odzyskiwanie po wyłączeniu z powodu przeładowania przy napięciu: 4,095-4,195 V (na ogniwo)
• Odcięcie napięcia przy nadmiernym rozładowaniu: 2,55 ± 0,08 (na ogniwo)
• Opóźnienie wyłączenia z powodu przeładowania: 0,1 s
• Zakres temperatur: -30-80
• Opóźnienie wyłączenia zwarciowego: 100 ms
• Opóźnienie wyłączenia nadprądowego: 500 ms
• Prąd równoważący ogniwa: 60mA
• Prąd roboczy: 30A
• Maksymalny prąd (wyłączenie zabezpieczające): 60A
• Działanie zabezpieczenia zwarciowego: samonaprawa po odłączeniu obciążenia
• Wymiary: 45x56mm
• Główne funkcje: ochrona przed przeładowaniem, ochrona przed nadmiernym rozładowaniem, ochrona przed zwarciem, ochrona nadprądowa, równoważenie.

Wszystkie elementy płyty są umieszczone po jednej stronie:

Druga strona jest pusta i pokryta białą maską:

Część odpowiedzialna za balansowanie podczas ładowania:

Ta część odpowiada za ochronę ogniw przed przeładowaniem/nadmiernym rozładowaniem, a także odpowiada za ogólną ochronę przed zwarciem:

Mosfety:

Jest starannie zmontowany, nie ma wyraźnych plam topnika, wygląd jest całkiem przyzwoity. W zestawie znajdowała się końcówka ze złączem, którą od razu wpinano do płytki. Długość przewodów w tym złączu to około 20-25 cm, niestety nie zrobiłem od razu zdjęcia.

Co jeszcze zamówiłem specjalnie do tej przeróbki:
Baterie -
Paski niklowe do lutowania akumulatorów: (tak, wiem, że można lutować drutami, ale paski zajmą mniej miejsca i będą bardziej estetyczne :)) A początkowo chciałem nawet zamontować spawanie kontaktowe (nie tylko do tej przeróbki oczywiście), dlatego zamówiłem listwy, ale lenistwo zwyciężyło i musiałem je przylutować.

Wybrawszy dzień wolny (a właściwie odesławszy wszystkie inne sprawy w rażący sposób), zabrałem się za jego przeróbkę. Na początek zdemontowałem akumulator z wyczerpanymi chińskimi akumulatorami, wyrzuciłem akumulatory i dokładnie zmierzyłem przestrzeń w środku. Następnie usiadłem, aby narysować uchwyt baterii i płytkę drukowaną w edytorze 3D. Musiałem też narysować planszę (bez szczegółów), aby przymierzyć wszystko zmontowane. Wyszło coś takiego:


Zgodnie z ideą deskę mocuje się od góry, jedną stroną w rowki, drugą dociska się nakładką, sama deska leży pośrodku na wystającej płaszczyźnie, aby przy wciśnięciu nie wyginała się. Sam uchwyt jest wykonany w takim rozmiarze, aby ściśle przylegał do wnętrza obudowy akumulatora i nie zwisał tam.
Na początku myślałem o zrobieniu styków sprężynowych do akumulatorów, ale porzuciłem ten pomysł. Nie jest to najlepsza opcja przy dużych prądach, dlatego w uchwycie zostawiłem wycięcia na paski niklowe, którymi będą lutowane akumulatory. Zostawiłem też pionowe wycięcia na przewody, które powinny wystawać z połączeń międzypuszkowych poza pokrywę.
Ustawiłem do druku na drukarce 3D z ABS i po kilku godzinach wszystko było gotowe :)


Przykręcając wszystko postanowiłem nie ufać śrubom i wtopiłem w korpus te nakrętki wtykowe M2,5:


Mam to tutaj -
Świetny przedmiot do tego typu zastosowań! Łączy się go powoli lutownicą. Aby zapobiec zapychaniu się plastiku podczas wtapiania w ślepe otwory, wkręciłem w tę nakrętkę śrubę o odpowiedniej długości i podgrzałem jej łeb grotem lutownicy z dużą kroplą cyny dla lepszego przewodzenia ciepła. Otwory w plastiku dla tych nakrętek pozostają nieco mniejsze (0,1-0,2 mm) niż średnica zewnętrznej gładkiej (środkowej) części nakrętki. Trzymają bardzo mocno, możesz wkręcać i odkręcać śruby ile chcesz i nie bój się siły dokręcania.

Aby mieć możliwość sterowania ogniwami po puszce i w razie potrzeby ładowania z zewnętrznym balansowaniem, w tylnej ściance akumulatora będzie wystawało 5-pinowe złącze, do którego szybko zarzuciłem szalik i zrobiłem na maszynie:




Uchwyt posiada platformę na tę chustę.

Jak już pisałem, akumulatory przylutowałem paskami niklowymi. Niestety, metoda ta nie jest pozbawiona wad, a jedna z baterii była tak oburzona tym zabiegiem, że pozostawiła na stykach tylko 0,2 wolta. Musiałem go wylutować i przylutować inny, na szczęście wziąłem je z rezerwą. W przeciwnym razie nie było żadnych trudności. Za pomocą kwasu cynujemy styki akumulatora i paski niklu przycinamy na wymaganą długość, następnie dokładnie przecieramy całą puszkę i okolice watą z alkoholem (ale można też użyć wody) i lutujemy. Lutownica musi być mocna i albo bardzo szybko reagować na ochłodzenie grotu, albo po prostu mieć masywną grot, która nie ostygnie natychmiast po zetknięciu z masywnym kawałkiem żelazka.
Bardzo ważne: podczas lutowania i wszelkich późniejszych operacji z wlutowanym akumulatorem należy zachować szczególną ostrożność, aby nie spowodować zwarcia styków akumulatora! Ponadto, jak wskazano w komentarzach ybxtuj, bardzo wskazane jest lutowanie ich rozładowanych i całkowicie się z nim zgadzam, w ten sposób konsekwencje będą łatwiejsze, jeśli coś się zepsuje. Zwarcie takiego akumulatora, nawet rozładowanego, może spowodować duże kłopoty.
Przylutowałem przewody do trzech połączeń pośrednich pomiędzy akumulatorami - pójdą one do złącza płytki BMS do monitorowania banków oraz do złącza zewnętrznego. Patrząc w przyszłość, chcę powiedzieć, że trochę popracowałem z tymi przewodami - nie można ich doprowadzić do złącza płytki, ale przylutować do odpowiednich pinów B1, B2 i B3. Te piny na samej płycie są połączone z pinami złącza.

Nawiasem mówiąc, wszędzie zastosowałem przewody w izolacji silikonowej - w ogóle nie reagują na ciepło i są bardzo elastyczne. Kupiłem kilka sekcji na Ebay, ale nie pamiętam dokładnego linku... Bardzo mi się podobają, ale jest minus - izolacja silikonowa nie jest zbyt mocna mechanicznie i łatwo ulega uszkodzeniu ostrymi przedmiotami.

Próbowałem na bateriach i płytce w uchwycie - wszystko jest doskonałe:

Przymierzyłem chusteczkę ze złączem, za pomocą Dremel wyciąłem otwór w pojemniku na akumulator na złącze... i pomyliłem wysokość i wziąłem rozmiar ze złej płaszczyzny. Rezultatem była przyzwoita luka, taka jak ta:

Teraz pozostaje tylko zlutować wszystko razem.
Do szalika przylutowałam dołączoną końcówkę, przycinając ją na wymaganą długość:


Tam też przylutowałem przewody od połączeń międzykanałowych. Choć jak już pisałem udało się je wlutować do odpowiednich styków płytki BMS to jest też niedogodność - żeby wyjąć akumulatory trzeba będzie wylutować nie tylko plus i minus z BMS-a, ale także jeszcze trzy przewody, ale teraz możesz po prostu wyciągnąć złącze.
Musiałem trochę pokombinować ze stykami akumulatora: w oryginalnej wersji plastikowa część (przytrzymująca styki) wewnątrz nóżki akumulatora jest dociskana przez jeden akumulator stojący bezpośrednio pod nią, ale teraz musiałem pomyśleć, jak naprawić tę część , żeby nie było ciasno. Oto szczegóły:


Na koniec wziąłem kawałek silikonu (który pozostał po wylaniu jakiejś formy), odciąłem z niego mniej więcej odpowiedni kawałek i włożyłem go w nogę, dociskając tę ​​część. Jednocześnie ten sam kawałek silikonu dociska uchwyt do deski, nic nie będzie zwisało.
Na wszelki wypadek położyłem na stykach taśmę izolacyjną Kapton, a przewody spryskałem kilkoma kroplami gorącego kleju, aby podczas montażu nie dostały się pomiędzy połówki obudowy.

Ładowanie i równoważenie

A teraz o grabiach

Postanowiłem spróbować dotrzeć do źródła problemu.

Odrzuciłem założenie, że zabezpieczenie przeciążeniowe zadziałało podczas prądów rozruchowych, ponieważ nawet bez bocznika nic się nie zmieniło.
Ale nadal patrzyłem oscyloskopem na domowy bocznik 0,077 oma między akumulatorami a płytką - tak, PWM jest widoczne, ostre szczyty zużycia o częstotliwości około 4 kHz, 10-15 ms po rozpoczęciu pików, które płyta obcina odłączony od obciążenia. Ale te piki pokazywały mniej niż 15 amperów (w oparciu o rezystancję bocznika), więc na pewno nie jest to kwestia przeciążenia prądowego (jak się później okazało, nie było to do końca prawdą). A rezystancja ceramiczna 1 om nie spowodowała wyłączenia, ale prąd również wynosił 15 amperów.
Była też możliwość krótkotrwałego zaciągnięcia na bankach w trakcie uruchamiania, co uruchomiło zabezpieczenie przed nadmiernym rozładowaniem, więc pojechałem zobaczyć, co się dzieje na bankach. Cóż, tak, dzieje się tam horror - szczytowy spadek wynosi do 2,3 V na wszystkich bankach, ale jest bardzo krótki - mniej niż milisekunda, podczas gdy płyta obiecuje poczekać sto milisekund, zanim włączy zabezpieczenie przed nadmiernym rozładowaniem. „Chińczycy wskazali chińskie milisekundy” – pomyślałem i poszedłem przyjrzeć się obwodowi kontroli napięcia puszek. Okazało się, że zawiera filtry RC, które wygładzają nagłe zmiany (R=100 Ohm, C=3,3 uF). Po tych filtrach, już na wejściu mikroukładów sterujących bankami, spadek był mniejszy - tylko do 2,8 wolta. Nawiasem mówiąc, oto arkusz danych chipów sterujących can na tej płycie DW01B -
Według danych technicznych czas reakcji na nadmierne rozładowanie jest również znaczny – od 40 do 100 ms, co nie mieści się w obrazie. Ale ok, nie ma co więcej zakładać, więc zmienię rezystancję w filtrach RC ze 100 omów na 1 kOhm. To radykalnie poprawiło obraz na wejściu mikroukładów; nie było już pobrań mniejszych niż 3,2 wolta. Ale to wcale nie zmieniło zachowania śrubokręta – nieco ostrzejszy początek – a potem się zamknął.
„Zastosujmy prosty, logiczny ruch”©. Tylko te mikroukłady DW01B, które kontrolują wszystkie parametry rozładowania, mogą odciąć obciążenie. I za pomocą oscyloskopu przyjrzałem się wyjściom sterującym wszystkich czterech mikroukładów. Wszystkie cztery mikroukłady nie podejmują żadnych prób odłączenia obciążenia po uruchomieniu śrubokręta. A napięcie sterujące znika z bramek mosfetów. Albo mistycyzm, albo Chińczycy schrzanili coś w prostym obwodzie, który powinien znajdować się pomiędzy mikroukładami a mosfetami.
Zacząłem inżynierię wsteczną tej części płytki. Przeklinając i biegając od mikroskopu do komputera.

Oto co otrzymaliśmy:


W zielonym prostokącie znajdują się same baterie. Na niebiesko - klucze z wyjść układów zabezpieczających, też nic ciekawego, w normalnej sytuacji ich wyjścia do R2, R10 po prostu „wiszą w powietrzu”. Najciekawsza część jest na placu czerwonym, czyli tam, jak się okazało, pies szperał. Dla uproszczenia narysowałem mosfety jeden po drugim, lewy odpowiada za rozładowanie do obciążenia, prawy za ładunek.
O ile rozumiem, przyczyną wyłączenia jest rezystor R6. Dzięki niemu organizowana jest „żelazna” ochrona przed przeciążeniem prądowym ze względu na spadek napięcia na samym mosfecie. Co więcej, to zabezpieczenie działa jak wyzwalacz - gdy tylko napięcie na bazie VT1 zacznie rosnąć, zaczyna zmniejszać napięcie na bramce VT4, od czego zaczyna zmniejszać przewodność, wzrasta spadek napięcia na nim, co prowadzi do jeszcze większego wzrostu napięcia u podstawy VT1 i procesu lawinowego prowadzącego do całkowitego otwarcia VT1 i odpowiednio zamknięcia VT4. Dlaczego tak się dzieje przy uruchamianiu śrubokręta, gdy szczyty prądu nie osiągają nawet 15A, podczas gdy działa stałe obciążenie 15A - nie wiem. Być może rolę odgrywa tutaj pojemność elementów obwodu lub indukcyjność obciążenia.
Aby to sprawdzić, najpierw zasymulowałem tę część obwodu:


A oto co otrzymałam z wyników jej pracy:


Oś X to czas w milisekundach, oś Y to napięcie w woltach.
Na dolnym wykresie - obciążenie jest włączone (nie trzeba patrzeć na liczby na Y, są one dowolne, po prostu w górę - obciążenie jest włączone, w dół - wyłączone). Obciążeniem jest rezystancja 1 oma.
Na górnym wykresie czerwony to prąd obciążenia, niebieski to napięcie na bramce mosfet. Jak widać, napięcie bramki (niebieskie) maleje z każdym impulsem prądu obciążenia i ostatecznie spada do zera, co oznacza, że ​​obciążenie jest wyłączone. I nie jest przywracany nawet wtedy, gdy ładunek przestaje próbować coś zużywać (po 2 milisekundach). I choć zastosowano tu inne mosfety o innych parametrach, obraz jest taki sam jak na płytce BMS – próba uruchomienia i wyłączenia w ciągu milisekund.
Cóż, przyjmijmy to jako hipotezę roboczą i uzbrojeni w nową wiedzę spróbujmy przeżuć ten kawałek chińskiej nauki :)
Istnieją dwie opcje tutaj:
1. Umieść mały kondensator równolegle z rezystorem R1, czyli:


Kondensator ma pojemność 0,1 uF, według symulacji można nawet mniej, do 1 nf.
Wynik symulacji w tej wersji:


2. Usuń całkowicie rezystor R6:


Wynik symulacji tej opcji:

Wypróbowałem obie opcje - obie działają. W drugiej opcji śrubokręt w żadnym wypadku się nie wyłącza - start, obrót jest zablokowany - kręci (lub próbuje z całych sił). Ale jakoś życie z wyłączoną ochroną nie jest całkowicie spokojne, chociaż nadal istnieje ochrona przed zwarciami w mikroukładach.
Dzięki pierwszej opcji wkrętak zaczyna pewnie przy każdym nacisku. Udało mi się wyłączyć urządzenie tylko wtedy, gdy uruchomiłem go na drugiej prędkości (zwiększonej do wiercenia) z zablokowanym uchwytem. Ale nawet wtedy szarpie dość mocno przed wyłączeniem. Przy pierwszej prędkości nie mogłem go wyłączyć. Tę opcję pozostawiłem dla siebie, jestem z niej w pełni zadowolony.

Na płytce są nawet puste miejsca na podzespoły, a jedno z nich wydaje się być specjalnie zaprojektowane dla tego kondensatora. Został zaprojektowany na rozmiar SMD 0603, więc wlutowałem tutaj 0,1 uF (zakreśliłem na czerwono):

WYNIK

PS: kurczę, przebudowa śrubokręta zajęła mi mniej czasu niż napisanie tej recenzji :)
ZZY: może moi towarzysze, którzy są bardziej doświadczeni w obwodach mocy i obwodów analogowych, poprawią mnie w czymś, sam jestem osobą cyfrową i analogową aż do zera :)