Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Переделка 12В шуруповерта с Ni-Cd на Li-ion аккумуляторы

    Переделка 12В шуруповерта с Ni-Cd на Li-ion аккумуляторы


    Аккумуляторный инструмент мобильнее и удобнее в использовании по сравнению со своими сетевыми собратьями. Но не надо забывать и о существенном недостатке аккумуляторного инструмента, это как вы сами понимаете недолговечность батарей питания. Покупать отдельно новые аккумуляторы сопоставимо по цене с приобретением нового инструмента.

    После четырех лет службы мой первый шуруповерт, а точнее батареи стали терять емкость. Для начала я из двух батарей собрал одну выбрав рабочие «банки», но и этой модернизации хватило ненадолго. Переделывал свой шуруповерт на сетевой - оказалось очень неудобно. Пришлось, купить такой же, но новый 12 вольтовый «Интерскол ДА-12ЭР». Батареи в новом шуруповерте прослужили еще меньше. В итоге два исправных шуруповерта и не одной рабочей батареи.

    На просторах интернета много пишут, как решить данную проблему. Предлагается переделать отслужившие свой срок Ni-Cd батареи на Li-ion аккумуляторы типоразмера 18650. На первый взгляд ничего сложного в этом нет. Удаляешь из корпуса старые Ni-Cd батареи и устанавливаешь новые Li-ion. Но оказалось не все так просто. Ниже описано, на что следует обратить внимание при модернизации аккумуляторного инструмента.



    Для переделки потребуется:


    Аккумуляторы 18650
    BMS плата CF-4S30A-A
    Гибкий провод 2,5 кв. мм.
    Паяльник
    Старая аккумуляторная батарея (корпус)


    Начну с литий ионных аккумуляторов 18650. Приобретались на AliExpress.



    Номинальное напряжение элементов 18650 - 3,7 В. По заявлению продавца емкость 2600мАч, маркировка ICR18650 26F, габариты 18 на 65 мм.

    Преимущества Li-ion батарей перед Ni-Cd - меньшие габариты и вес, при большей емкости, а так же отсутствие так называемого «эффекта памяти». Но у литий ионных батарей есть серьезные недостатки, а именно:

    1. Отрицательные температуры резко снижают емкость, что не скажешь про никель кадмиевые батареи. Отсюда вывод – если инструмент часто используется при отрицательных температурах, то замена на Li-ion не решит проблему.

    2. Разряд ниже 2,9 - 2,5В и перезаряд выше 4,2В может быть критичным, возможен полный выход из строя. Следовательно, нужна BMS плата для контроля заряда и разряда, если ее не установить, то новые элементы питания быстро выйдут из строя.

    В интернете в основном описывают, как переделать 14 вольтовый шуруповерт – он идеально подходит для модернизации. При последовательном соединении четырех элементов 18650 и номинальном напряжении 3,7В. получаем 14,8В. – как раз, что надо, даже при полной зарядке плюс еще 2В это не страшно для электродвигателя. А как быть с 12В инструментом. Возможны два варианта, установить 3 или 4 элемента 18650, если три то вроде бы маловато, особенно при частичном разряде, а если четыре – многовато. Я выбрал четыре и на мой взгляд сделал правильный выбор.

    А сейчас про BMS плату, она тоже с AliExpress.




    Это так называемая плата контроля заряда, разряда батареи, конкретно в моем случае CF-4S30A-A. Как видно из маркировки рассчитана она для батареи из четырех «банок» 18650 и ток разряда до 30А. Еще в нее встроен так называемый «балансир», который контролирует заряд каждого элемента отдельно и исключает неравномерную зарядку. Для правильной работы платы аккумуляторы для сборки берутся одной емкости и желательно из одной партии.

    Вообще в продаже есть великое множество BMS плат с разными характеристиками. На ток ниже 30А брать не советую – плата постоянно будет уходить в защиту и для восстановления работы на некоторые платы нужно кратковременно подать зарядный ток, а для этого нужно вынуть аккумулятор и подключить к зарядному устройству. На плате, которую мы рассматриваем, такого недостатка нет, просто отпускаешь курок шуруповерта и при отсутствии токов короткого замыкания плата включится сама.



    Для зарядки переделанного аккумулятора прекрасно подошло родное универсальное зарядное устройство. В последние годы «Интерскол» стал комплектовать свой инструмент универсальными ЗУ.



    На фото видно, до какого напряжения BMS плата заряжает мою батарею совместно со штатным зарядным устройством. Напряжение на аккумуляторе после зарядки 14,95В немного выше нужного для 12 вольтового шуруповерта, но это скорее даже лучше. Мой старый шуруповерт стал резвее и мощнее, а опасения что он перегорит, после четырех месяцев использования постепенно развеялись. Вот вроде бы и все основные нюансы, можно приступать к переделке.



    Разбираем старую батарею.



    Выпаиваем старые банки и оставляем клеммы вместе с термодатчиком. Если удалить и датчик, то при использовании штатного ЗУ оно не включится.

    Переделка 12В шуруповерта с Ni-Cd на Li-ion аккумуляторы


    Согласно схеме на фото, спаиваем 18650 элементы в одну батарею. Перемычки между «банками» должны быть выполнены толстым проводом минимум 2,5кв. мм, так как токи при работе шуруповерта большие, а при маленьком сечении резко упадет мощность инструмента. В сети пишут, что паять Li-ion аккумуляторы нельзя так как они боятся перегрева, и рекомендуют соединять при помощи точечной сварки. Паять можно только нужен паяльник по мощней не менее 60 ватт. Самое главное паять надо быстро, чтоб не перегреть сам элемент.



    Должно получиться примерно так, чтобы вошло в корпус аккумулятора.



    От платы до клеммы провода должны быть гибкие, как можно короче и сечение минимум 2,5 кв. мм.



    Всю схему аккуратно помещаем в корпус и фиксируем любым уплотнителем, для предотвращения повреждения деталей.



    Для фиксации клеммы просто поместил ее на место и расклинил деревянными клиньями. Осталось только собрать корпус.



    Вес стандартного Ni-Cd аккумулятора как видно 558 грамм.



    Вес переделанного аккумулятора 376 грамм, следовательно, инструмент стал легче на 182 грамма. В заключении хочу сказать, что данная переделка того стоит. Шуруповерт стал мощнее и заряда хватает намного дольше, чем с родным аккумулятором. Переделывайте, не пожалеете!
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

    Самодельная паяльная станция

    Двигатель+Power Bank=мини электроотвертка

    9.6
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    9
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    8.8
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 9.15 из 10 (голосов: 52 / История оценок)

    Добавить комментарий

    77 комментариев
    Гость Андрей
    Все батареи работают. Пох самсунг или лж. Статья правильная. Не слушайте алфизиков
    Гость Alexxx
    Ни в коем случае не применяйте аккумуляторы "icr18650 samsung 26f" указанные в статье! У них максимальный ток разряда - 5А, шуроповёрт под нагрузкой потребляет до 25А! Только высокотоковые (30а) аккумуляторы. Да и плата балансировки требует доработки - Гугль в помощь. Короче - статья от балды.

    Yurij18
    Отличная статья. Всё выполнил, как в силе, за исключением того, что для элементов купил специальные крепления одно- и трёхместные. Соединил их так, что сбоку выглядит, как буква г. Вставил элементы, а плату с помощью пластиковых кабельных стяжку расположил по диагонали. Распаял согласно схеме. Колодку подключения укрепил парой капель клея "момент". Зарядное переделал согласно схеме из журнала "радио" √8 за 2019г.
    Спасибо за статью!
    Korolev
    Nikolaevich_2,
    Как подключить, три батареи, к cf-4s30a-a
    Да пребудет с Вами Гугл, Всезнающий и Всеведающий!
    Есть возможность переделать из 4S в 3S. Поставьте перемычку между B+ и B3; или 4S должна работать как 3S если вместо площадки P+/B+ использовать B3. Так же можно превратить платы в 2S если замкнуть перемычкой B2 и B+, при этом силовые ключи могут греться сильнее за счёт повышения сопротивления каналов полевиков (Потому, что оно зависит от напряжения на затворе, которое будет занижено). Чтобы плата BMS не срабатывала при пуске шуруповерта необходимо впаять конденсатор. На плате даже есть пустые места для компонентов и одно из них как будто специально предназначено для этого конденсатора. Рассчитано оно под размер SMD 0603, 0,1 мкф http://ali.pub/4ayvly; http://ali.pub/4ayvn4
    Nikolaevich_2
    ⚠⚠⚠Подскажите, пожалуйста ! Как подключить, три батареи, к cf-4s30a-a . ⚠⚠⚠Спасибо !
    StasON
    А где на схеме датчик температуры?
    Валерий
    И я того-же мнения... И тоже перешёл...
    Купил несколько литиевых шуриков... А старые разобрал - на самоделки пригодятся.)))) Там и патроны, и движки и планетарки...
    Але нови ностра алис!
    Greg6204
    NiCa хороши при регулярном использовании. А если Вам раз в полгода приспичит завернуть десяток саморезов, то шурик наверняка окажется разряженным. А короткая зарядка типа за 20 минут, лишь бы отработать, только убьёт аккумы. Литий же всегда готов к работе и не боится зарядки в любой момент рабочего цикла. Лично я именно из-за этого перешёл на литий. И не жалею...
    igorpl Автор
    батарея заметно потеряла емкость - плата БМС работает
    BrooStr
    Ещё раз про подключение платы BMS:
    Готовую (собранную) батарею подключаем, начиная с минуса и далее по нарастанию напряжения. В противном случае плата работать не будет и убьёт аккумы...
    BrooStr
    Хочу немного уточнить...
    Подключать BMS плату к аккумуляторам нужно в строгой последовательности, которая описана на странице покупки, иначе выйдет плата из строя.
    Литиевые аккумуляторы такую характеристику, как "ток разряда", и от ноута на шурик ставить не желательно. Лично себе заказал аккумы с маркировкой HG2, по описанию до 20 ампер, только сегодня пришли, заберу, проверю и отпишусь.
    По поводу зарядного пока не решил, но думаю, стабилизатор тока нужен, буду пробовать на lm338. Дальше посмотрим.
    igorpl Автор
    Гость Виталий, если Вы все правильно подключили и с платой шуруповерт не работает, как вариант неисправна плата, не заряжены или плохие батареи при которых плата уходит в защиту. включать без платы эти батареи не рекомендуется - они чувствительны к перезаряду, а так же и к разряду ниже допустимого предела.
    Гость Виталий
    Сделал один в один как автор, и шуруповёрт тот же, но без платы работает шуруповёрт а через плату работает несколько секунд падает напряжение до 10-11 в и шуруповёрт встаёт...потом от платы вольтметр показывает 10 вольт, а напрямую с аккумуляторов 14,2 вольта и запросто работает. в чём причтна?? плата плохая( на маленьких чёрном и красном проводках платы 14,2 вольта, а на выводах платы только 10 вольт)?
    могу ли я напрямую соединить минун P и B чтобы шуруповёрт работал и будет ли он заряжаться?
    igorpl Автор
    у меня зарядное ведет себя так же, но при заряженной батарее и резком нажатии и под приличной нагрузкой отключения не происходит (токи и падение напряжения не превышают максимально допустимые. Чем мощней инструмент тем больше токи) но вот когда батарея частично разряжена бывает что БМСка в защиту уходит значит скоро потребуется зарядка!
    Korolev
    а сейчас - избаловал нас прогресс!!!
    Недавно тоже "переобул" свою мощную "Макиту", при резком нажатии на клавишу срабатывает защита БМС-ки, при плавном - нормально. Родная зарядка по окончании заряда индицирует неисправность АКБ - это БМС-ка отключает заряд! Но пока всё работает!
    igorpl Автор
    Полностью согласен, в далекие времена, благодаря ручному труду и люди здоровее были, а сейчас - избаловал нас прогресс!!!
    Korolev
    пользую постоянно пока все работает!
    В далёкие времена моей юности электроинструмент нам был недоступен, пользовал ручную дрель, всё работало! smile
    igorpl Автор
    Всем здравствуйте! Если кому интересно, прошло более двух лет эксплуатации - "полет нормальный", пользую постоянно пока все работает!
    Валерий
    Но если мне не изменяет память стартовый, ток при котором аккумулятор вращает двигатель доходит до 300 ампер (не зря же на стартер идет провод с палец толщиной).

    Современные, которые рассчитаны на то, чтобы резко крутануть замёрзшую трёхлитровую дизиляку на морозе, рассчитаны и на 1000 Ампер. Только на 10-15 секунд.
    Але нови ностра алис!
    Korolev
    Я в детстве сам не раз коротил
    Помню в школу ещё не ходил, а ножницы в розетку засунул! Видимо "жуки" стояли из гвоздей, фейерверком успел полюбоваться! Как же-ж меня тогда мама ремнём отходила! smile
    Korolev
    Автомобильные свинцовые аккумы некоторые используют как сварочник
    Знаете как работает нагрузочная вилка? Измеряет просадку напряжения под нагрузкой! smile
    Я в детстве сам не раз коротил, стоящий в гараже аккумулятор
    Хорошо что отец не видел! smile
    пластина из лития и ткань покрытая порошком углерода в электролите
    Пластина точно не из лития, по внешнему виду вроде медная! В мои школьные годы литий хранили в банке с керосином! smile
    маленькая r это сопротивления источника тока (аккумулятора) чем она меньше чем больше сила тока в цепи
    Силу тока в цепи определяет E/R, вклад r ничтожно мал, при нормально заряженной батарее! smile
    artdizz
    Цитата: Валерий
    Да какая там просадка?... Точнее, просадка будет - до нуля! ))) Замерять так ток (если это не лабы) можно только один раз!.. Дальше - аккумулятор на выброс, и следующий на испытания!))))

    О каком аккумуляторе идет речь? Автомобильные свинцовые аккумы некоторые используют как сварочник. Я в детстве сам не раз коротил, стоящий в гараже аккумулятор. Понятно что, такие токи им здоровья не добавляли. Но если мне не изменяет память стартовый, ток при котором аккумулятор вращает двигатель доходит до 300 ампер (не зря же на стартер идет провод с палец толщиной).
    Литий ионные я
    Цитата: Валерий
    Простите, но или Вы на лабах списывали, или это было уж очень давно...)))))) (шутка)..
    Потому что, как когда-то говорил Похмельев, "смешались в кучу кони, люди" )))
    согласно закону Ома для полной цепи Ток это напряжение деленное на сопротивление.

    А как тогда выглядит по-Вашему, закон Ома для участка цепи? ))))
    Понимаете... Вы говорите о полной, формулируете для участка, но применяете для участка закон полной!)))...Бр-р-р... Голова кругом...))
    Вам то какая разница, какие токи потекут внутри аккумулятора? (Если они не превышают, конечно, максимально допустимых))). Вам важен ток в шуруповёрте! А он-то зависит от чего??? (при U=const)...Правильно... От сопротивления мотора шурика.))) А оно, вроде-бы и не изменилось...))).. Так что, подключай этот шурик к любо-о-ому источнику с подходящей напругой, а ток в нём потечёт одинаковый!!! (Если аккумулятор способен его дать)))
    Э-э-э... А какие пластины в литиевом аккумуляторе?

    закон Ома для полной цепи
    маленькая r это сопротивления источника тока (аккумулятора) чем она меньше чем больше сила тока в цепи.
    Э-э-э... А какие пластины в литиевом аккумуляторе?
    В литиевом аккумуляторе одна пластина так как гальваническая пара литий - углерод сразу дает нам 3,7 вольта. Чаще всего это свернутый в свиток пластина из лития и ткань покрытая порошком углерода в электролите.
    Korolev
    если рассматривать туже обычную батарейку, то замеряешь ее вольтметром и напряжение есть, а часовую стрелку же не тянет
    Вот в этом - то и весь фокус, по мере разряда растёт внутреннее сопротивление батарейки и падает ток! smile
    artdizz
    Цитата: Korolev
    нужно накоротко замкнуть источник тока и померить силу тока
    А просадку напряжения при этом Вы учитываете? Или берёте напряжение холостого хода (ЭДС)? Соотношение сопротивлений нагрузки и источника прикидывали? Как правило, сопротивление нагрузки в разы больше и внутренним сопротивлением источника напряжения пренебрегают.

    Я уже не помню как точно мы проводили эти лабораторные работы (так как это было давно). Возможно вместе с измерением силы тока в цепь параллельно был подключен вольтметр.
    Как правило, сопротивление нагрузки в разы больше и внутренним сопротивлением источника напряжения
    это справедливо для приборов включенных в розетку. А если рассматривать туже обычную батарейку, то замеряешь ее вольтметром и напряжение есть, а часовую стрелку же не тянет. Потом те же батареи сотовых телефонов, их закоротить не получиться так как у них стоит плата защиты, но именно из за падения силы тока, а не напряжение которое у них не меняется, телефоны начинают перезагружаться и тупить уже через два года.
    artdizz
    20 лет назад это было. Давно или нет не знаю.
    Накоротко замыкать нужно исследуемый источник тока как правило - это батарейка или аккумулятор. Источник тока подключенный к электрической сети мы не замыкали (по крайней мере специально).
    Korolev
    или Вы на лабах списывали, или это было уж очень давно
    нужно накоротко замкнуть источник тока
    Лабораторный источник тока должен иметь защиту.
    Валерий
    Да какая там просадка?... Точнее, просадка будет - до нуля! ))) Замерять так ток (если это не лабы) можно только один раз!.. Дальше - аккумулятор на выброс, и следующий на испытания!))))
    Але нови ностра алис!
    Валерий
    Простите, но или Вы на лабах списывали, или это было уж очень давно...)))))) (шутка)..
    Потому что, как когда-то говорил Похмельев, "смешались в кучу кони, люди" )))
    согласно закону Ома для полной цепи Ток это напряжение деленное на сопротивление.

    А как тогда выглядит по-Вашему, закон Ома для участка цепи? ))))
    Понимаете... Вы говорите о полной, формулируете для участка, но применяете для участка закон полной!)))...Бр-р-р... Голова кругом...))
    Вам то какая разница, какие токи потекут внутри аккумулятора? (Если они не превышают, конечно, максимально допустимых))). Вам важен ток в шуруповёрте! А он-то зависит от чего??? (при U=const)...Правильно... От сопротивления мотора шурика.))) А оно, вроде-бы и не изменилось...))).. Так что, подключай этот шурик к любо-о-ому источнику с подходящей напругой, а ток в нём потечёт одинаковый!!! (Если аккумулятор способен его дать)))
    Э-э-э... А какие пластины в литиевом аккумуляторе?
    Але нови ностра алис!
    Korolev
    нужно накоротко замкнуть источник тока и померить силу тока
    А просадку напряжения при этом Вы учитываете? Или берёте напряжение холостого хода (ЭДС)? Соотношение сопротивлений нагрузки и источника прикидывали? Как правило, сопротивление нагрузки в разы больше и внутренним сопротивлением источника напряжения пренебрегают.
    artdizz
    Ток у источника тока ( в даном случае аккумулятора) зависит от внутренного сопротивления. Что бы замерить ее нужно накоротко замкнуть источник тока и померить силу тока. Мы такие работы делали на лабах в институте, для этого нужен амперметр с шунтом. Шунтом в данном случае является проводник с известным сопротивлением. В обычном тестере его роль исполняет не большая пластина. Что будет с ней не трудно докагаться если просто замкнуть плюс и минус аккумулятора. На сколько я видел на автомобильно аккумуторе рожковый ключ плавиться как от сварки. И это не удивительно ведь количество электронов способных перейти от одно полюса до другого зависит от площади пластин и вязкости электролита. Не трудно догадаться на сколько меньше пластины в автомобильном аккумуляторе, в мое и в литиевой батареи. При этом литиевые батареи я измерял силу тока там не больше 3-4 ампер. По этому я с полной увереностью могу утверждать, что мой свинцовый аккумулятор имеет меньшее сопротивление, а значит и больший ток короткого замыкания чем кадмиевые и литиевые батареи даже не проводя измерения, просто по искре.
    Что касается "сгорит движок" то согласно закону Ома для полной цепи Ток это напряжение деленное на сопротивление. Однако сопротивление не только нагрузки, но и источника тока. По тому заменяя батарею мы не учитываем, что меняем сопротивление в цепи в моем случае оно уменьшается, а следовательно ток растер. Со времен конечно сопротивление у аккумуляторов повышается.

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии