Немного истории, для тех, кто не в теме, или только собирается переделывать старенький шуруповерт. Обычно начиналось все с того, что неисправные никель-кадмиевые аккумуляторы извлекались, на их место устанавливались литий-ионные аккумуляторы, как правило более менее рабочие из неисправных батарей ноутбуков. Иногда это делалось без платы защиты аккумуляторов BMS (Battery Management System), что я категорически не советую. Первые BMS были очень дорогие, я даже купил одну такую дорогую с температурным датчиком.
Увеличение объемов производства позволяет сейчас недорого купить BMS любой конфигурации. Вот например на четыре аккумулятора стоит пару долларов.
И ток у него до 40А, а у дорогого первого только 30А, больше размеры, хотя есть термозащита.
Моим двум шуруповертам купленным в 2005 году было лет 12, когда родные четыре аккумуляторы окончательно вышли из строя.
Заказывать новые я не стал, равно, как и покупать наборы никель-кадмиевых аккумуляторов. Поначалу была идея перемонтировать блоки аккумуляторов, сделать из четырех нерабочих два рабочих. Размотав гирлянду аккумуляторов, сваренную в хаотичном только производителю известном порядке, я отказался от этой затеи. У никель-кадмиевых аккумуляторов есть, насколько я помню, только один плюс - нормальная работа при сильно отрицательных температурах. Остальное минусы: быстрый саморазряд, эффект памяти, большой вес при малой емкости.
Раздобыв литий-ионные аккумуляторы из неисправной батареи от ноутбука, я занялся экспериментами. Первый тест показал, слабые аккумуляторы от ноутбуков мне не подойдут, шуруповерт оказался очень прожорливый. Плата BMS отключала аккумуляторы при малейшей нагрузке. Я попробовал включить шуруповерт без BMS. Он конечно заработал, но на двух из пяти аккумуляторов сильно просаживалось напряжение, аккумуляторы сильно грелись. Выход нашелся быстро: купить высокотоковые литий-ионные аккумуляторы. Для 18В я купил 5 штук 30 амперных аккумуляторов с емкостью 3000мА/ч, что более чем в два раза превышало оригинальные никель-кадмиевые 1200мА/ч.
Чтобы иметь возможность в будущем легко менять аккумуляторы, для них были куплены высокотоковые держатели с усиленными контактами.
И тут меня ждал первый облом: пять аккумуляторов с держателями в аккумуляторный отсек никак не помещались. Сваривать аккумуляторы или паять мне не хотелось. Попробовал поставить четыре. Скорость, конечно, упала, но не существенно. Все-таки это шуруповерт, а не дрель. Решено, ставим четыре.
Зарядил аккумуляторы, установил их в держатели, склеил на двустороннюю клейкую вспененную ленту. Долго думал, стоит ли ставить дополнительное охлаждение на плату BMS. Кто знает, сколько тепла будет рассеиваться во время работы в закрытом корпусе, особенно летом. В моей практике было использование шуруповерта долговременно для сверления. Решил перестраховаться, согнул пластину алюминия буквой П, обмотал каптоновым скотчем и приклеил сверху плату BMS теплопроводным клеем. Перестраховщик из меня еще тот, защиты много не бывает, поэтому сверху на транзисторы я дополнительно приклеил лист меди))
К контактной группе припаял провода и вклеил в корпус.
Мощность аккумуляторов оказалась настолько высока, что во время первых испытаний на большом усилии из корпуса шуруповерта пошел небольшой дым. Думал, сгорели провода, но разобрав корпус ничего не обнаружил…
Хотелось иметь возможность контролировать остаток заряда аккумулятора. Первая идея была поставить вольтметр, минус в том, что он отображает заряд в вольтах, а сколько это в процентах? Да и второй шуруповерт постоянно использует отец на даче, для него было бы проще знать оставшийся заряд в процентах, а не какие-то вольты. Нашел на Aliexpress красивые малогабаритные индикаторы заряда. При нажатии кнопки Test индикатор несколько секунд показывает заряд и гаснет, переходя в энергосберегающий режим.
Сначала хотел поставить их на отсек аккумуляторов, но потом пришла идея установить на сам шуруповерт. Прорезал в корпусе отверстие и, зафиксировав индикатор скотчем на корпусе, залил эпоксидным клеем «Супер-Хват».
Займемся зарядным. Напряжения трансформатора штатного зарядного вполне хватит для заряда четырех аккумуляторов. Для контроля заряда будем использовать регулируемый по току и напряжению DC-DC преобразователь на микросхеме XL4015.
Он позволяет собрать зарядное устройство с напряжением заряда от 1 до 29В и током до 5А. Правда получить такой ток можно только с хорошим охлаждением платы. Мне для заряда четырех последовательно включенных аккумуляторов нужно 16,8В и 1,5А. Ток заряда можно было смело выбрать до двух ампер, но не хотелось, чтобы преобразователь сильно грелся. Места в корпусе оказалось маловато, менять трансформатор на импульсный источник посчитал лишней тратой денег. Оставляем трансформатор и диодный мост, остальное можно выпаять. Для сглаживания пульсаций после диодного моста установлен конденсатор 1000мкФх35В.
Температура корпуса зарядного в конце заряда.
На штатном зарядном были два светодиода индикации. Подключил их вместо выпаянных с платы DC-DC преобразователя светодиодов.
Для контроля заряда установил вольтметр.
По нему выставил 16,8В выходное напряжение, а закоротив мультиметром выход выставил ток 1,5А. Со вторым шуруповертом проделал все аналогично.
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
