Можно в принципе и купить новый «Шурик» на литий ионных аккумуляторах, но имея два шуруповерта с еще нормальной механической частью решено было провести реконструкцию электроинструмента. Особо интересно попробовать сделать все это своими руками.
Изучив вопрос переделки на литий в сети, заказал у китайцев комплектующие. Основными составляющими в той переделки являются качественные высокотоковые литий ионные аккумуляторы формата 18650 и надежная плата BMS с балансировкой элементов аккумуляторной сборки. Замерил рабочий ток моего шуруповерта и он составил 10-15А. Я выбрал аккумуляторы типа Samsung INR18650-30Q 3000mAh 15A и плату защиты и контроля заряда\разряда с балансировкой BMS 5S60-100A.
Перечень инструментов и материалов.
- литий–ионный аккумулятор Samsung INR18650-30Q 3000mAh 15A -4шт ;
- плата контроля, защиты с балансировкой BMS 5S60-100A-1шт;
- соединительные провода 1,5 кв.мм;
- паяльник;
- тестер;
- пластмассовая коробка для аккумуляторов или готовый холдер-1шт;
- минивольтметр (индикатор заряда 3s/4s/5s) -1шт;
- выключатель питания для вольтметра(или кнопка) -1шт;
- плата заряда аккумуляторов 5А -1шт;
- штатное зарядное устройство шуруповерта (или источник питания).
Шаг первый. Сборка схемы аккумуляторного отсека шуруповерта.
Схема подключения
Я применил универсальную плату BMS, то есть можно включить ее по схеме на три, четыре или пять аккумуляторов(12В, 16,8В или 18В). Остается выбрать схему подключения в соответствие вашего шуруповерта.
Место для установки перемычек
У микросхемы есть места запайки перемычек, обозначенные цифрами 4 и 3. По схеме 5S перемычки не устанавливаем. По схеме 4S перемычку припаиваем между контактами 4, ну а по схеме 3S припаиваем между контактами 3. Наиболее удобна схема с общим минусовым проводом на питание двигателя шуруповерта и зарядки аккумуляторов. Общий минус подключаем к площадке С-.
Литий –ионный аккумулятор 18650 смонтировал в пластмассовом боксе с перемычками(был в комплекте с аккумуляторами), к которым также припаяны провода управления балансировкой. Можно соединить аккумуляторы между собой при помощи пайки, но нужно быстро припаять провода исключая перегрев корпуса аккумулятора. Можно применить точечную сварку а можно использовать готовый холдер. Силовые выводы лучше сделать из гибкого медного провода сечением 1,5-2,5 кв.мм, так как токи на двигатель шуруповерта немаленькие.
После сборки всей схемы остается припаять два провода питания к клеммам отсека аккумуляторного блока. Я использовал два старых никель-кадмиевый аккумулятора с клеммной колодкой. Плюсовой провод припаял к плюсу аккумулятора а минусовой к металлическому корпусу другого аккумулятора. В результате эта конструкция плотно вошла на свое штатное место.
Плату контроллера BMS приклеил двухсторонним скотчем к пластмассовому аккумуляторному боксу. Вся эта конструкция плотно вошла в корпус старого аккумуляторного отсека. Чтобы не вывалилась закрепил металлической полоской. Нижняя крышка аккумуляторного отсека была давно утеряна-позже надо будет сделать самодельную.
Шаг второй. Проверка работы платы BMS при зарядке аккумуляторов 18650.
До установки платы BMS и аккумуляторов в штатный отсек провел зарядку проверку работы всей схемы. Запитать для шуруповертов на 12,6 В (3S) можно и от адаптера 12В\3А. После источника питания лучше всего включить плату заряда. Это даст стабилизированное напряжение ( в моем случае 16,8В) и ограничит ток заряда аккумуляторов.
Для этого на холостом ходу выставляем регулятором напряжения 16,8В а регулятором тока нужный зарядный ток -1,5А. Для литий ионных аккумуляторов других марок выставляем согласно даташиту.
Можно установить эту плату в штатное зарядное устройство шуруповерта. Для контроля степени заряда аккумуляторов можно установить в аккумуляторный отсек минивольтметр или индикатор заряда. Чтобы не было лишнего потребления тока с его стороны, можно включить через выключатель или кнопку. Индикатор заряда выпускается в исполнении 3s/4s/5s.
Плата контроллера BMS в конце зарядки проводит балансировку всех элементов аккумуляторной батареи, чтобы все ячейки зарядились одинаково. Ячейка набравшая полный заряд шунтируется схемой (загорится соответствующий светодиод).
Зарядная энергия переходит к элементам имеющий меньшее напряжение. Уже зарядившиеся ячейки получат меньший ток чем недозаряженные (ток балансировки -60mA). Это процесс будет проходить пока все элементы аккумуляторной батареи не будут иметь заданный уровень напряжения.
В конце балансировки все светодиоды платы будут гореть.
Контроллер BMS управляет батареей –осуществляет балансировку, контролирует температуру перегрева банок и защищает от перегрузок. Все эти функции значительно повышает срок эксплуатации аккумуляторов.На плате BMS с обратной стороны есть контакты NTC предназначенные для подключения датчика термореле. Этим датчиком можно контролировать температуру корпуса аккумуляторов.
Подробнее процесс работы BMS и тест переделанного шуруповерта можно посмотреть в видео
Всем желаю здоровья и успехов в жизни и творчестве!
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
