В гостях у Самоделкина! » Темы » Ремонт, модернизация » Замена NiCd аккумуляторов на Li в шуруповертах (подробно)

Замена NiCd аккумуляторов на Li в шуруповертах (подробно)

Шуруповёрту много лет. Штатные NiCd батареи давно ушли в историю.
Само железо еще бодрое.
Стоимость новой батареи соизмерима со стоимостью нового шуруповёрта.
Она возможно новая при покупке, но уже не "молодая" и готова умереть....

"Старенький Интерскол"

Что получилось:

Старенький Интерскол с новым Li аккумулятором и зарядкой


Валялся еще один шуруповерт в таком же состоянии...
Решил переделать на Li батареи.
Просчитал чего это стоит и загрустил...пока не зашёл на Али экспресс.
На Али стоимость нужных компонентов в 2 раза ниже, чем у нас.
Три года тому назад переделка 2-х шуруповёртов с 2-мя комплектами зарядки обошлась мне порядка 3500 руб.
Один шуруповёрт - на даче, другой - дома.


Кабель в белой оплетке с аудиовилками на концах - для соединения блока платы стабилизации с аккумуляторным блоком шуруповёрта при зарядке. На время зарядки аккумуляторный блок с шуруповёрта снимаю.
В верху коробка светлого цвета с платой стабилизации напряжения и тока. Внизу справа бок питания от компьютера на 18 Вольт и провода.

Немного теории



1 бочонок NiCd выдает 1,2 В. Для 14 вольтового шуруповёрта нужно 12 штук.
Зарядка производится малым током (0,1 от максимального тока разряда).
При полной разрядке навсегда выходит из строя.
Имеет высокий саморазряд и память остаточного заряда.

1 аккумулятор 18650 (Li) Выдает от 2,4 до 4,3 В .
18 - диаметр в мм 650 - длина в мм
Ток заряда порядка 1С-2С (однократное или двукратное значение емкости) .
Иначе, если ёмкость 2800 мА/ч, ток заряда порядка 2,8 А
Если разряжается менее напряжения 2,4 В - навсегда выходит из строя.
При превышении напряжения 4,3 В - может взорваться....
Чтобы этого не происходило - существуют специальные КОНТРОЛЛЕРЫ, которые следят за током и напряжением заряда и разряда.
Продаются аккумуляторы на основе 18650 и со встроенными контроллерами.
У них длина больше на несколько мм и другое обозначение.

Итак, нужно запитать шуруповёрт с рабочим напряжением 14,4 Вольт.



Берём 4-ре Li аккумулятора: 4 шт х 4,3 В =17,2 Вольт - это максимальное значение, которое при зарядке превышать нельзя.
Для шуруповёрта
17,2 -14,4 = 2,8 В (превышение) не страшно.
Для каждой батареи нужен отдельный контроллер.
Он будет следить за каждым аккумулятором отдельно.
Для этого контроллеры объединяют по несколько штук на одной плате.
Нам понадобится плата контроллеров на 4 аккумулятора.

Приступаем



Материалы (цены не привожу, т.к делал это 3 года тому назад) на один комплект:
1. Аккумуляторы 18650 - 8 шт (на 2 блока)
2. Контроллеры на 4 элемента 18650 - 2 шт.
3. Блок питания от компьютера (ноутбука) на 18 Вольт - 1 шт.
4. Плата стабилизатора питания - 1 шт.
5. Цифровые вольтметры 3 шт.
6. гнезда и провода (мелочевка).
7. Корпус для платы стабилизатора 1 шт.
8. Сварочная лента для точечной сварки

Блок питания от ноутбука

(сетевой на 220 В с выходом 18 В постоянного напряжения).

Старый зарядный блок не подойдет - он слаботочный.

Почему требуется такой сетевой блок питания: - нужно сформировать напряжение порядка 18 вольт с током порядка 2 А - это как раз блок от ноутбука.

Можно купить отдельно или порыться в закромах запчастей от старых ноутбуков.

Я нашел в закромах (у знакомых). Разъем (приборную часть) пришлось покупать в радиомагазине.

Более низкое напряжение не годится, так как есть входные ограничения по напряжению для платы стабилизации.

Блок платы стабилизатора



Блок платы стабилизатора

(корпус купил в "Чип и Дип"). Можно и самому склеить....

Плата стабилизатора внутри блока.


Плата стабилизатора внутри блока.


Просверлил в корпусе отверстия для вентиляции.
Слева вверху гнездо для подключения аккумуляторного блока шуруповёрта - от обычного аудио входа. Крепится "родной" гайкой.
Слева внизу гнездо для подключения сетевого блока питания. Крепится "родной" гайкой.
Справа - цифровой вольтметр.
В торце вырезано отверстие, вставлен цифровой вольтметр, который зафиксирован термоклеем.

Красной стрелкой отмечены потенциометры, которыми выставляется выходной ток и выходное напряжение (на аккумуляторный блок шуруповёрта). Надписи "I" и "U" сделал белой краской сам.

После монтажа, подключаем блок питания и выставляем выходное напряжение по цифровому вольтметру.
Я выставил 16,8 В, а не 17,2 В (с запасом по 0,1 В на каждый аккумулятор).

Слева гнездо для блока зарядки (сетевого).
Справа гнездо для провода идущего к аккумулятору шуруповёрта.
На блоке платы стабилизатора и аккумуляторном блоке 15,7 В. До минимального разряда еще далеко.

Вольтметры на блоке платы стабилизатора и аккумуляторном блоке шуруповёрта позволяют оценить процесс зарядки. Если где-то в проводах или разъеме обрыв - это будет видно сразу.

Один раз отвалилась пайка. Вольтметр сразу показал не допустимо низкое напряжение.
На поиск неисправности ушло минут 5 с учетом разборки блока аккумуляторов.

Предельные значения напряжений на аккумуляторном блоке наклеены на дно блока аккумуляторов шуруповерта скотчем.

Предельные значения напряжений на аккумуляторном блоке


Вольтметр на блоке аккумуляторов позволяет оценить степень заряда. Обычно ставлю на подзарядку, когда будет 11-12 Вольт

Надпись - чтобы, чтобы не забыть....

Когда первый раз включаем зарядку, в разрез провода между блоком платы стабилизатора и аккумуляторным блоком шуруповёрта нужно вставить амперметр и на плате стабилизатора установить нужный ток потенциометром "I" (1-2 А в зависимости от емкости конкретных элементов 18650).
Выставил ток 1 А стареньким тестером ТЛ-4.


Аккумуляторный блок шуруповёрта (корпус "родной")

На аккумуляторном блоке контрольный вольтметр, гнездо для подключения зарядки и выключатель вольтметра (виден плохо из-за черного цвета).

блок аккумуляторов с цифровым вольтметром


Надписи о значении напряжения и распайки разъема далеко не лишние.
Нужны при ремонте.

Батарейный блок изнутри.

батарейный блок изнутри


Слева направо:
- выключатель вольтметра,
- гнездо для заряда,
- цифровой вольтметр.
Вольтметр когда не нужен - выключен. Он для оценки степени разряда.

Контроллер на 4 аккумулятора

Контроллер на 4 аккумулятора
.

Контроллер нужно брать с выходным током на 15-16 А.
Если будет меньше, контроллер при большой нагрузке или старте шуруповерта будет отключать аккумулятор.

Монтаж сделан толстым проводом, так токи там большие!

Аккумуляторы скреплены между собой термоклеем (получилась батарея).

Батарея прикреплена термоклеем к стенкам блока.
Плата контроллера после распайки прикреплена термоклеем к батарее.

Крепеж контроллера и отдельных аккумуляторов термоклеем


Технологические нюансы.



Литиевые аккумуляторы боятся перегрева.
Если вы разбирали батарею, то видели, что между собой отдельные элементы скреплены точечной сваркой металлической лентой.
Лента продается На Али экспресс. Варить же её - не просто.

Если припаивать паяльником, то нужно это делать мощным и кратковременными касаниями.

Я же сделал точечную сварку из трансформатора микроволновки.
Потренировался в сварке и всё получилось.

Про точечную сварку ленты таким трансформатором можно найти видео на ютубе.

На сайте можно почитать стати про Li батареи, контроллеры и т.п.


Если в наличии есть старые блоки аккумуляторных батарей, исправные батареи можно извлечь и использовать. Желательно - одинаковые... по типу.

Условие годности отдельных элементов - не менее 2,4 В на элементе.

Ленту приваренную к элементам - не отдирать от корпуса, а обрезать посредине.
К обрезкам гораздо проще припаять толстый провод для формирования новой батареи.
Три года не знаю проблем с Li аккумуляторами. Заряд - порядка 1-1,5 часа.
Месяцами лежат и не теряют емкость.
По весу блок аккумуляторов ЗНАЧИТЕЛЬНО легче.

"Бонус"

То ли от куртки, то ли от сумки остался шнурок с регулировочной клипсой. Приделал его к ручке шуруповёрта. Если нужно, вешаю за шнурок шуруповёрт на руку. И не нужно искать место куда его положить....например при работе на лестнице....
Шнурок


Второй экземпляр зарядного блока сделал в одном корпусе.
Вместо компьютерного блока питания был куплен преобразователь с 220 на 24В и ток 3А.

" -й вариант зарядки - всё в одном корпусе
Вопрос\тема автоматически публикуется в соц. сети сайта - следите и там за ответами:
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Циркулярный стол (модернизация)

Лестница стремянка для дачи (ремонт и модернизация)

Добавить комментарий

    • smilesmilesxaxaokdontknowyahoonea
      bossscratchfoolyesyes-yesaggressivesecret
      sorrydancedance2dance3pardonhelpdrinks
      stopfriendsgoodgoodgoodwhistleswoontongue
      smokeclappingcraydeclarederisivedon-t_mentiondownload
      heatirefullaugh1mdameetingmoskingnegative
      not_ipopcornpunishreadscarescaressearch
      tauntthank_youthisto_clueumnikacuteagree
      badbeeeblack_eyeblum3blushboastboredom
      censoredpleasantrysecret2threatenvictoryyusun_bespectacled
      shokrespektlolprevedwelcomekrutoyya_za
      ya_dobryihelperne_huliganne_othodifludbanclose
8 комментариев
  1. popvovka
    Какие элементы использованы, маркировка?
    По цвету термоусадки Sanyo, какие именно?
  2. Korolev
    Вольтметры на блоке платы стабилизатора и аккумуляторном блоке шуруповёрта позволяют оценить процесс зарядки ... Заряд - порядка 1-1,5 часа
    Обычно я при зарядке контролирую ток зарядки, хотя в некоторых ВМС-ках и имеется светодиодная индикация. yes
  3. Иван_Похмельев
    18 - диаметр в мм 650 - длина в мм
    Экий дрын!))
    Ток заряда порядка 1С-2С (однократное или двукратное значение емкости) .
    Обычно ток не более 0,5C, ускоренно - 1C, а вот 2C - в большинстве случаев ни к чему хорошему не приведёт.
    Я выставил 16,8 В, а не 17,2 В (с запасом по 0,1 В на каждый аккумулятор).
    Это не с запасом, а на пределе. Выше 4,2 В на элемент заряжать нельзя.
  4. Гость Рома
    точечной сваркой можно не заморачиваться. полно аккумуляторов с уже приваренными электродами, которые можно паять без особых проблем
  5. Гость Viktor
    Контроллер БМС нужно брать с выходным током на 40 А. зраачем 3 вольт метра хватит и одного.
  6. Сергей187
    Мало, точнее ничего, не сказано про выбор аккумуляторов. Для шуруповёрта необходимы высокотоковые литиевый аккумы. На отдачу должны быть не менее 20 ампер. А то кто нибудь применит обычные, от ноутбука. Так они при первом применении бабахнут
    1. Гость Владимир
      Сергей, не бабахнут. У меня свой переделан уже не менее двух лет назад из "невысокотоковых" (тогда еще не разбирался в этой теме и выписал не те), но до сих пор не знаю проблем.
  7. Гость Владимир
    А зачем показометр на батарее ? Ведь BMS- ка при снижении до недопустимо низкого напряжения должна отключить.

Привет, Гость!


Зарегистрируйтесь

Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

Войти

Добавьте самоделку

Добавьте тему

Онлайн чат

Опрос
А Вы уже рассказали на сайте о своей самоделке?

Последние комментарии

Все комментарии
Новые самоделки на почту

Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками. Не более одного письма в день.