Ничего нового я в этой статье не скажу, но просто хочется поделиться опытом апгрейда аккумуляторов моего старого шуруповёрта Makita.
Изначально данный инструмент был рассчитан на никель-кадмиевые аккумуляторы (которые давно уже умерли, как умерли и купленные на смену такие же). Недостатки Ni-Cd известны: низкая ёмкость, небольшой срок жизни, высокая цена.
Поэтому уже давно производители аккумуляторного инструмента перешли на литий-ионные батареи.
Ну, а что делать тем, у кого инструмент старый? Да всё очень просто: выбросить Ni-Cd банки и заменить их на Li-Ion популярного формата 18650 (маркировка обозначает диаметр 18 мм и длину 65 мм).
Какая нужна плата и какие нужны элементы для переделки шуруповёрта на литий-ион
Итак, вот мой аккумулятор на 9,6 В и ёмкостью 1,3 А·ч. При максимальном уровне заряда он имеет напряжение 10,8 вольт. Литий-ионные элементы имеют номинальное напряжение 3,6 вольта, максимальное – 4,2.
Следовательно, для замены старых никель-кадмиевых элементов на литий-ионные мне потребуются 3 элемента, их рабочее напряжение будет 10,8 вольт, максимальное – 12,6 вольт.
Превышение номинального напряжения никак не повредит мотору, он не сгорит и при большей разнице, беспокоиться не надо.
Литий-ионные элементы, как это всем давно известно, категорически не любят перезаряд (напряжение выше 4,2 В) и чрезмерный разряд (ниже 2,5 В). При таких превышениях рабочего диапазона элемент очень быстро деградирует.
Поэтому литий-ионные элементы всегда работают в паре с электронной платой (BMS – Battery Management System), управляющей элементом и контролирующей как верхнюю, так и нижнюю границу напряжения.
Это плата защиты, просто отсоединяющая банку от электрической цепи при выходе напряжения за границы рабочего диапазона. Поэтому помимо самих элементов, потребуется такая плата BMS.
Теперь два важных момента, с которыми я несколько раз неудачно экспериментировал, пока не пришёл к правильному выбору. Это – максимально допустимый рабочий ток самих Li-Ion элементов и максимальный рабочий ток BMS-платы.
В шуруповёрте рабочие токи при высокой нагрузке достигают 10-20 А. Поэтому и элементы нужно покупать такие, которые способны отдавать высокие токи. Лично я успешно пользуюсь 30-амперными элементами 18650 производства Sony VTC4 (ёмкостью 2100 мАч) и и 20-амперными Sanyo UR18650NSX (ёмкостью 2600 мАч).
Они нормально работают в моих шуруповёртах. А вот, например, китайские TrustFire 2500 мАч и японские светло-зелёные Panasonic NCR18650B на 3400 мАч не годятся, они на такие токи не рассчитаны.
Поэтому не надо гнаться за ёмкостью элементов – даже 2100 мАч более чем достаточно; главное при выборе – не просчитаться с максимально допустимым током разряда.
И точно так же, BMS-плата должна быть рассчитана на высокие рабочие токи. Я видел в Youtube, как народ собирает аккумуляторы на 5-ти или 10-амперных платах – не знаю, лично у меня такие платы при включении шуруповёрта сразу уходили в защиту. По-моему, это выброс денег.
Скажу так, что сама фирма Makita ставит в свои аккумуляторы 30-амперные платы. Поэтому я пользуюсь 25-амперными BMS, купленными на Алиэкспрессе. Они стоят около 6-7 долларов и ищутся по запросу «BMS 25A».
Поскольку нужна плата на сборку из 3-х элементов, то надо искать такую плату, в названии которой будет «3S».
Ещё один важный момент: у некоторых плат на зарядку (обозначение «С») и нагрузку (обозначение «P») могут идти разные контакты. Например, плата может иметь три контакта: «P-», «P+» и «C-», как на родной макитовской литий-ионной плате.
Такая плата нам не подойдёт. Зарядка и разрядка (charge/discharge) должны осуществляться через один контакт! То есть, на плате должно быть 2 рабочих контакта: просто «плюс» и просто «минус».
Потому что наше старое зарядное устройство также имеет только два контакта.
В общем, как уже можно было догадаться, я со своими экспериментами выбросил массу денег как на неправильные элементы, так и на неправильные платы, совершив все ошибки, которые можно было совершить. Зато получил бесценный опыт.
Как разобрать аккумулятор шуруповёрта
Как разобрать старый аккумулятор? Есть аккумуляторы, где половинки корпуса крепятся винтами, но есть и на клею. Мои аккумуляторы как раз из последних, и я вообще долгое время считал, что их невозможно разобрать. Оказалось, что возможно, если у тебя есть молоток.
В общем, с помощью интенсивных ударов в периметр кромки нижней части корпуса (молоток с нейлоновой головкой, аккумулятор нужно держать в руке на весу) место склейки успешно разъединяется. Корпус при этом никак не повреждается, я уже 4 штуки так разобрал.
- Интересующая нас часть.
От старой схемы нужны только контактные пластины. Они прочно приварены к верхним двум элементам точечной сваркой. Отковырять сварку можно отвёрткой или плоскогубцами, но ковырять надо максимально аккуратно, чтобы не сломать пластик.
Всё почти готово для дальнейшей работы. Кстати, штатные термодатчик и размыкатель я оставил, хотя они уже не особо актуальны.
Но очень даже вероятно, что наличие этих элементов необходимо для нормальной работы штатного зарядного устройства. Поэтому настоятельно рекомендую их сохранить.
Собираем литиево-ионный акумулятор
Вот новые элементы Sanyo UR18650NSX (по этому артикулу их можно найти на Алиэкспрессе) ёмкостью 2600 мАч. Для сравнения, старый аккумулятор имел ёмкость всего 1300 мАч, в два раза меньше.
Надо припаять провода к элементам. Провода нужно брать сечением не менее 0,75 кв.мм, ведь токи у нас будут немалые. Провод с таким сечением нормально работает с токами более 20 А при напряжении 12 В.
Паять литий-ионные банки можно, кратковременный перегрев им никак не повредит, это проверено. Но нужен хороший быстродействующий флюс. Я пользуюсь глицериновым флюсом ТАГС. Полсекунды – и всё готово.
- Припаиваем другие концы проводов к плате согласно схеме.
На контактные разъёмы батареи я всегда пускаю ещё более толстые провода по 1,5 кв.мм – потому что место позволяет. Прежде чем их припаивать к ответным контактам, на плату надеваю отрезок термоусадочной трубки.
Она необходима для дополнительной изоляции платы от аккумуляторных элементов. В противном случае острые края пайки легко могут протереть или проткнуть тонкую плёнку литий-ионного элемента и вызывать замыкание.
Можно и не применять термоусадку, но хотя бы что-то изолирующее проложить между платой и элементами совершенно необходимо.
- Теперь всё заизолировано как надо.
- Контактную часть можно укрепить в корпусе аккумулятора парой капелек супер-клея.
- Аккумулятор готов к сборке.
- Хорошо, когда корпус на винтах, но это не мой случай, поэтому я просто снова склеиваю половинки «Моментом».
Зарядка батареи производится штатным зарядным устройством. Правда, алгоритм работы меняется.
У меня есть два зарядных устройства: DC9710 и DC1414 T. И работают они теперь по-другому, поэтому я расскажу, как именно.
Зарядное устройство Makita DC9710 и литий-ионная батарея
Раньше заряд аккумулятора контролировало само устройство. При достижении полного уровня оно останавливало процесс и сигнализировало о завершении зарядки зелёным индикатором. Но сейчас контролем уровня и отключением питания занимается установленная нами схема BMS. Поэтому по завершении зарядки красный светодиод на зарядном устройстве просто выключится.
Если у вас именно такое старое устройство – вам повезло. Потому что с ним всё просто. Горит диод – идёт зарядка. Погас – зарядка завершена, аккумулятор полностью заряжен.
Зарядное устройство Makita DC1414 T и литий-ионная батарея
Здесь есть небольшой нюанс, который нужно знать. Это ЗУ поновее и предназначено оно для зарядки более широкого диапазона аккумуляторов от 7,2 до 14,4 В. Процесс зарядки на нём идёт как обычно, горит красный светодиод:
А вот когда аккумулятор (которому в случае NiMH-элементов положено иметь максимальное напряжение 10,8 В) достигнет 12 вольт (у нас же Li-Ion элементы, у которых максимальное суммарное напряжение может составлять 12,6 В), заряднику снесёт крышу. Потому что он не поймёт, какой именно аккумулятор он заряжает: то ли 9,6-вольтовый, то ли 14,4-вольтовый. И в этот момент Makita DC1414 войдёт в режим ошибки, попеременно мигая красным и зелёным светодиодом.
Это нормально! Ваша новая батарея всё равно зарядится – правда, не до конца. Напряжение будет составлять примерно 12 вольт.
То есть какую-то часть ёмкости с этим зарядным устройством вы упустите, но мне кажется, это можно пережить.
Итого модернизация аккумулятора обошлась примерно в 1000 рублей. Новый макитовский Makita PA09 стоит в два раза дороже. Причём мы в итоге получили вдвое большую ёмкость, а дальнейший ремонт (в случае нескорого выхода из строя) будет заключаться только в замене литий-ионных элементов.
Внимание: данная статья и изображения в ней являются объектами авторского права. Частичное или полное воспроизведение на других ресурсах без согласования запрещено.
Как спаять аккумуляторы для шуруповерта своими руками: 12В и 14В, 18650
Шуруповерты, как и прочий строительный инвентарь, приобретается в расчете на хорошую продолжительность срока эксплуатации. Поэтому быстрое расходование заряда или медленный процесс подзарядки становятся настоящей проблемой.
Когда штатный АКБ вышел из строя или функционирует откровенно плохо, пользоваться инструментом становится невозможно. Следует приобрести аккумулятор или сделать самостоятельно.
В представленной статье дана подробная инструкция, как спаять аккумуляторы для шуруповерта своими руками.
Аккумулятор шуруповерта 18В
Строение аккумулятора шуруповерта
Шуруповерт — универсальный прибор для сбора мебели, бытовых нужд, ремонта и для работы. Автономный прибор не требует соединительного кабеля с розеткой. Современные модели оснащены внушительным аккумулятором, замена которого, обойдется пользователю по стоимости почти как новый инструмент.
Конструкция акб имеет универсальный вид, а именно пластиковую оболочку, заключающую в себе ряд компонентов питания. В зависимости от особенности модели насчитывается от нескольких штук до нескольких десятков соединенных аккумуляторных банок. При этом соединение происходит последовательно, первый и последнее звено образуют замыкание, что обеспечивает подключение к ЗУ.
Уровень напряжения колеблется в пределах от 9-18 В до 18-36В на профессиональных устройствах. Данный показатель имеет прямое отношение к продолжительности работы батарейки.
Интересно. В ряде случаев в строение блока входит датчик температуры и термопрерыватель, которые защищают инструмент от последствий перегрева путем замыкания цепи.
Переделка шуруповерта 12 / 14 вольт на литиевые аккумуляторы
Спустя некоторый срок эксплуатации батарея шуруповерта устанет и ее нужно будет заменить. В этот момент пригодится инструкция как переделать шуруповерт на литий ионные аккумуляторы.
Замена аккумуляторов в шуруповерте на литиевые 18650 не требует от пользователя специфичных знаний, необходимо только лишь понимание основ ремонта, а также приобрести необходимые компоненты.
Важно! Литий-ионный блок обладает низким уровнем саморазряда, обладает большой плотностью энергии в расчете на массу и при этом радует своим ценником.
При подключении к плате аккумуляторов необходимо соблюдать четкую последовательность: 0 В затем 4,2 В, 8,4 В, 12,6 В, 16,8 В, в противном случае гаджет не будет работать. При этом важно обеспечить одинаковый уровень заряда.
Чтобы понять, как переделать шуруповерт 12 вольт на литий ионные аккумуляторы, необходимо определиться с типом пайки. Наиболее оптимальный вариант — точечная сварка, так как перегрев нежелателен. Тем не менее пайка также уместна. Во избежание лишних расходов, которые возникнут при неаккуратной работе, рекомендуется потренироваться на ненужных батареях.
Для того, чтобы посчитать, сколько аккумуляторов 18650 нужно для 12В шуруповерта, стоит прибегнуть к следующей схеме расчетов: 2-3 никель — 1 литиевый; 5-7 = 2; 8-10 =3; 11-13 = 4.
Знание наиболее ответственных моментов поможет избежать ошибок при переделывании элементов питания:
- Использование исключительно качественных и оригинальных компонентов.
- Замена на литиевые заменители производится методом расчета количества батареек.
- Количество находится из рассчета 3,7 В на один элемент.
- Размеры банок по сравнению с Ni-Cd отличаются, что требует дополнительной установки банок контроллера зарядки и разрядки.
- Не стоит торопиться утилизировать родной аккумулятор, путем диагностики устанавливается возможность его ремонта.
Батареи шуруповерта
Причины, по которым не следует проводить модернизацию
При обнаружении неисправности детали у владельца невольно возникают сомнения в необходимости и целесообразности ремонта. По этой причине справедливо предупредить о тех моментах, которые могут стать для пользователя непреодолимой трудностью:
- Как было оговорено выше, из-за невозможности повышения или понижения заряда литиевых элементов сверх выделенных пределов (4,2В сверху и 2,7В снизу) потребуется подключение контроллера заряда-разряда.
- Кадмиевый аналог находится в более низком ценовом сегменте.
- Низкая температура может сделать литиевые батареи неспособными сохранять работоспособность. Это делает невозможным использование инструмента на улице в зимний период.
- В ряде случаев не удается перевести зарядное устройство для кадмиевых вариантов на новый лад. Это потребует приобретения универсального или специального зарядного устройства.
- Проведенная модернизация, особенно после внедрения в корпус контроллера заряда-разряда сделает инструмент неудобным в использовании.
Не исключено, что представленные доводы могут переубедить пользователя проводить переделку на литиевые аналоги.
Подготовительный этап
Спешка никогда не приведет к ожидаемому результату. Пошаговая инструкция по перемене элементов питания начинается с подготовительного этапа.
Перед началом работы необходимо определиться с числом используемых блоков в батарее, что существенно скажется на уровне итогового напряжения. Не менее важно правильно выбрать используемый литиевый компонент. Особого внимания заслуживает показатель разрядного тока и емкости. Не стоит забывать и о контроллере.
Характеристики детали сопоставляются с показателями номинального напряжения и тока разряда. Другими словами, чтобы собрать блоки питания 14В, потребуется контроллер с одинаковым уровнем напряжения.
Разобранный корпус АКБ
Литий-ионное поколение является наиболее современным. При выборе аккумулятора необходимо обращать внимание на следующие показатели:
- Число доступных циклов разрядки и зарядки (последние модели способны разряжаться до 600 раз).
- Скорость зарядки (максимум 2 часа).
- Цена (не более 50 % стоимости шуруповерта).
- Особенность работы на полной мощности.
- Память уровня заряда.
- Самозарядка.
- Габариты.
- Устойчивость к температурным перепадам.
Демонтаж корпуса аккумулятора
Каждый пользователь способен самостоятельно разобрать корпус, состоящий из соединенных винтами и клеем двух частей. Винты откручиваются, слой клея нарушается при помощи тонкого предмета, который пропихивается по всему периметру.
После ремонта винты устанавливаются на первоначальное место, а слой клея обновляется.
АКБ без корпуса
Принято выделять:
- Последовательное соединение — положительный полюс соединяется с отрицательным.
- Параллельное соединение — положительный полюс крепится к положительному, отрицательный к отрицательному.
Важно. Литиевые аккумуляторы паять нельзя, так как от высокой температуры они приходят в негодность.
Пайка блоков питания
Существует несколько способов спаивания, наиболее распространенный — припаивание с металлической лентой, которую можно снять с банки. Места будущих контактах с двух сторон залудиваются прогретым паяльником с каплей припоя. Не доводя до сильного перегрева прикладывается лента.
Пайка проводов АКБ с модулем
Перед пайкой провода поверхность обрабатывается флюсом, концы провода зачищаются. Для соединения провода с контактной зоной блока используется классический 25 ватный паяльник. Для припоя используется легкоплавкий состав. Окончательная плавка должна занимать не более 3 секунд.
Сборка АКБ
После проверки внутреннего сопротивления каждой ячейке разрешено приступать к сборке батареи. Собранные ячейки помещаются в пакет с учетом полярности. Затем подключаются балансиры и силовые провода, пакеты соединяются между собой.
Существует 2 техники соединения батареи — пайкой и болтами. Припаять деталь, значит обеспечить надежность соединения, однако если нет уверенности в собственных навыках, лучше выбрать альтернативный вариант и выбрать элементы, предназначенные для сборки болтами.
После стяжки все элементы помещаются в заранее приготовленный бокс с отверстием для кабелей. Монтируется плата BMS и балансиров. После вывода силовых проводов, отверстия герметизируются.
Большинство пользователей предпочитает универсальные зарядники, однако подходящий конкретной батарее прибор будет не лишним, так как согласно отзывам не все зарядные устройства идеально соответствуют конкретным шуруповертам. Выделяют следующие виды аккумуляторов:
- Со встроенным блоком питания.
- С внешним блоком.
- Импульсивные.
Перед началом зарядки важно ознакомиться с инструкцией.
Изучив информацию выше, любой мастер сможет создать АКБ для своего шуруповерта. Конечно, далеко не все хотят заниматься таким творчеством, переделывать и припаивать банки. Многие просто идут в магазин и покупают аккумулятор, идеально подходящий для оборудования Бош, Интерскол или любого другого бренда.
Перевод шуруповёрта на литиевые аккумуляторы (с Ni-Cd на Li-Ion) — DRIVE2
Неизбежное наступило – аккумуляторы в моём стареньком Hitachi DS 12DVF3 окончательно сдохли. Отвратительно держать заряд они стали уже очень давно, но для мелких бытовых нужд имеющейся ёмкости хватало, поэтому я никогда и не думал над решением этой проблемы.
До того момента, когда мне понадобилось просверлить отверстие в кухонной мойке из нержавейки, на что у меня ушло минут сорок! На одно отверстие! Один аккумулятор раскачать вообще не удалось, а другой так и работал, двадцать секунд крутит, около десяти минут заряжается.
Вот тут то я и понял, что пришло время подарить новую жизнь моему любимому инструменту.Понятно, что для начала необходимо было немного ознакомиться с теорией, чтобы понять, что вообще мне предстоит сделать. Конечно, тема эта совсем не новая и переводом шуруповёртов на литий занимаются все, кому не лень.
Но каждый делает это по своему в зависимости от своей образованности, количества лени и понятия о красоте. Мне же нужно было, чтоб с технической стороны всё было сделано абсолютно правильно, чтоб снаружи выглядело не страшно и чтоб аккумуляторами можно было удобно пользоваться.
Перечитав и пересмотрев огромное количество материала, я взял за основу проект от AlexGyver.
Определившись с необходимыми элементами, я полез на Ali тратить деньги. Литиевые аккумуляторы заказал с уже наваренными никелевыми пластинами, чтоб не мучить пайкой ни себя, ни их.
Оказалось, что доставляются аккумуляторы действительно долго и, пока я ждал одних из Китая, купил в местном магазине ещё и другие, но уже без пластинок, ведь у меня два корпуса для переделки.
Спустя полтора месяца после заказа, я наконец-то свои посылки получил и уже можно было приступать к работе. Для начала разбираю один старый корпус и знакомлюсь с его содержимым.
Тут надо аккуратно отломать верхнюю контактную площадочку, она будет необходима позднее. Ещё понадобятся никелевые перемычки для припаивания к аккумуляторам второго блока, поэтому этот хлам отодвигаю пока в сторону. Далее примеряю новые компоненты, чтоб понять фронт предстоящих работ.
Пока готовился, проверил одну банку фирмы VariCore на соответствие заявленным характеристикам, ведь от китайцев можно всякого ожидать. Каково же было моё удивление, когда прибор выдал окончательное значение ёмкости аккумулятора: 2892 мАч вместо 3000! С учётом всевозможных погрешностей просто отличный результат!
Места под три банки 18650 и плату BMS в штатном корпусе аккумулятора совсем мало, поэтому было принято волевое решение избавляться от защёлки и удалить изнутри все лишние пластиковые элементы.
Как оказалось позднее, решение правильное. Корпус отлично держится и без замка, поскольку внутри самого шуруповёрта стоят очень мощные подпружиненные зажимные пластины, да и сам новый аккумулятор становится несколько легче, чем старый никель-кадмиевый.
Я видел в инете вариант размещения литиевых банок и такой же платы BMS без удаления защёлки, но мне не понравилось как всё это выглядело и от такой компоновки я отказался.
Но в моём случае просто избавиться от рёбер внутри корпуса было недостаточно, по ширине три банки 18650 всё-равно не влезают, пришлось немного стачивать крепёжные направляющие саморезов.
- Без индикатора оставшегося заряда было бы совсем уныло и несовременно, поэтому беру вольтметр и припаиваю к нему тактовую кнопку с удлинённым жалом (13 мм)
- Напильником и острым канцелярским ножом делаю в корпусе под него посадочное место и не сильно аккуратно, но зато очень надёжно вклеиваю его на «горячие сопли».
- Такая вот симпатичная мордочка вырисовывается
- После всего этого баловства начинается самый ответственный этап — сборка энергетического блока 🙂 При наличии на литиевых банках приваренных электродов, это дело не составляет особого труда.
- Как всегда на высоте себя показал флюс Amtech NC-559, вернее его отличная китайская копия.
Многие говорят, что аккумуляторы без кислоты не спаять. Паяльная кислота у меня тоже есть, но я решил попробовать свой любимый флюс в новых для него условиях и даже тут получилось отлично.
Единственное, пришлось площадку под пайку пошкрябать ножом, иначе припой очень неуверенно ложился, что могло бы привести к катастрофическому перегреву литиевой банки.
Получилась вот такая аккуратная сборка, на которую я наклеил две полоски двухстороннего скотча для крепления платы BMS.
В том же месте, где я брал литиевые аккумуляторы, я купил толстый силовой провод в силиконовом изоляторе. Удовольствие не из дешёвых, но очень хотелось мощи и гибкости, поэтому тут экономить не стал.С огромным нетерпением припаял донышко с вольтметром и принялся тестировать полуфабрикат 🙂
На удивление точные показания давал вольтметр, я его даже калибровать не стал.Итак, две части будущего обновлённого аккумулятора соединены, осталось дело за малым — подготовить к монтажу последнюю третью.
Аккуратно отломанные контакты я закрепляю на контактной площадке шикарной пятиминутной «эпоксидкой». Наверное, смысла так делать особого небыло, ведь контакты подожмутся саморезом при окончательной сборке, но мне так будет спокойней.
После высыхания сверлю отверстия. Под мои саморезы получилось сверлом 2мм в контактной площадке и 3мм в крышке с последующем зенкованием 6мм сверлом, чтоб головка самореза была заподлицо с поверхностью.
Последние шаги перед окончательной сборкой очень важны. Нужно всё максимально заизолировать и аккуратно проложить все провода.
Когда всё сто раз перепроверено, можно скручивать.
Попробовал в работе новый аккумулятор. Шикарноооо! Крутит шустро, нагрузку держит, на предпоследнем делении усилий трещотка чётко срабатывает.
Чего ещё желать?! Разве что второй такой же! Делал его как говорится «по горячим следам», или «не отходя от кассы», или «куй железо…» и так далее, пока ещё весь инструмент не был убран. Процесс, естественно, абсолютно такой же, кроме соединения банок в сборку.
Тут как раз понадобились никелевые пластины со старых аккумуляторов, ведь второй комплект банок у меня без приваренных электродов. Фото не делал, заработался, но процесс простой, только требует повышенной аккуратности и 440°С на паяльной станции.
Тут можно заметить несколько другой дисплей-вольтметр. Он предназначен специально для работы с платой балансировки 3S, то есть максимальный заряд (четыре деления) он покажет при достижении 12.1В, три деления при 11.4В, два при 10.9В, одно при 10.3В.
Более разряжать литиевую сборку из трёх 18650 не рекомендуется и он просто погасит все деления и останется светиться только красная рамка. Очень интересный такой дисплейчик.Старое зарядное устройство для работы с литием не подходит, поэтому я в Китае заказал новое, с подходящими параметрами.
На верхней крышке у него светодиод, который горит красным когда идёт заряд, и зелёным, когда батарея заряжена.
У данного зарядного устройства есть очень специфичная особенность. Оно пищит при зарядке! 🙂 В отзывах многие пишут, что это непотребство какое-то, а мне вроде нормально. Ночью во время сна я пользоваться им не планирую, а в других условиях всегда знаешь, если пропал писк, значит аккумулятор зарядился!
Вот и всё. Я снова узнал много нового, обрёл опыт создания литиевых сборок и овладел принципами работы с паяльной станцией на экстремальных температурах.
Многие, посмотрев на бюджет проделанных работ, скажут, что на эти деньги можно было бы купить в Китае новый хороший шуруповёрт с правильным питанием. Абсолютно с ними соглашусь.
Однако я получил огромное удовольствие от работы и приобрёл бесценный опыт, а это важнее банальной покупки новой вещи. Тем более, он неимоверно удобно лежит в руке, ну и дорог мне как память!
Бюджет:Вольтметр 0,28” — 58р. ссылкаДисплей-вольтметр — 67р. ссылкаЗарядное устройство — 395р. ссылкаРазъём питания ВС099 (5,5*2,1) — 2шт.*40р.=80р. ссылкаПлата BMS 3S — 2шт.*117р.=234р.
ссылкаАккумулятор VariCore 18650 3000мАч 30А — 3шт.*215р.=645р. ссылкаАккумулятор Lg HE4 18650 2500мАч 25А — 3шт.*280р.=840р. ссылкаПровод 16AWG 1 метр — 2шт.*75р.=150р. ссылкаТактовая кнопка KFC-A06-13H — 2шт.*3,20р.=6,4р.
ссылкаИтого на два аккумулятора: 2475,4р.
Оживляем шуруповерт. Все для переделки шуруповерта на 18650 литий-ионные аккумуляторы / Подборки товаров с Aliexpress и не только / iXBT Live
Аккумулятор шуруповерта рано или поздно «устанет» и его необходимо будет менять. Купить новый аккумулятор оправданно в ситуации когда инструмент стоит копейки. Но если у вас что-то более-менее приличное, или аккумулятор старый на Ni-CD, то однозначно имеет смысл поменять севшие 18650 аккумуляторы на новые или полностью перевести шуруповертс никеля на литиевые.
Безусловно, как и в любом деле, тут есть свои нюансы, но если ваши руки хотя бы минимально прямые, то самостоятельно переделать шуруповерт на литий совсем несложно. Нужно лишь знать что купить для переделки и понимать базовые нюансы процесса. А уж купить на алиэкспресс все для перевода шуруповерт на литий — элементарно.
Почему 18650 Li-ion? Преимущества литиевых аккумуляторов очевидны:
- большая плотность энергии на единицу массы
- низкий саморазряд
- фактически отсутствует эффект памяти
- доступность и цена
Кстати, если вы любите читать, то есть вариант отлично сэкономить! Книжный сервис ЛИТРЕС, крупнейший в России и странах СНГ дает четвертую книгу в подарок при покупке трех.
Лично я именно там и покупаю книги уже порядка 5 лет. Ценник и без того доступный, а с таким бонусом выходит совсем небольшим. Есть удобное приложение для чтения и прослушивания книг.
По ссылке выше — одна из моих подборок, в которой есть жирный обновляемый промокод.
Переделка аккумулятора шуруповерта. Что нужно знать:
1) Для шуруповерта нужны высокотоковые 18650 аккумуляторы (идеально — Sony/Murata VTC5, VTC5A, VTC6. Допустимо — Samsung 25R), либо менее высокотоковые аккумуляторы, соединенные в параллель (если позволяет место).
2) Категорически нельзя использовать старые ноутбучные аккумуляторы и просто разные аккумуляторы. Все 18650 аккумуляторы в сборке должны иметь минимальный разбег емкости и прочих характеристик.
Безусловно, купить высокотоковый 18650 аккумулятор на алиэкспресс — самое простое решение. Только заранее учитывайте что название модели не будет иметь никакого отношения к ячейке внутри.
4 аккумулятора, купленные одним лотом у одного продавца могут существенно отличаться по емкости и внутреннему сопротивлению. Хотя ниже по ссылке будет неплохой вариант для тех, кто не хочет паять.
Идеальный вариант — купить 18650 у проверенного продавца на том же avito, или заказать 18650 на nkon В последнем случае придется заплатить 10 евро за доставку, но аккумуляторы будут 100% оригинальные и намного дешевле покупки на месте (что сведет оплату доставки в ноль). Лично я много лет беру аккумуляторы именно в этом магазине.
Я делал статью о том как выбрать 18650 литий-ионный аккумулятор, если интересно — читаем ее тут
3) Подключение аккумуляторов к BMS плате производится строго последовательно: вначале 0 В затем 4,2 В, 8,4 В, 12,6 В, 16,8 В. При нарушении BMS работать не будет!
4) 18650 аккумуляторы в сборке должны быть заряжены одинаково. Лучше всего зарядить каждый аккумулятор отдельно и затем собрать в сборку.
Первый вариант переделки шуруповерта на литий, ошибочный и рискованный
Свой первый шуруповерт я купил в далеком 2007 году. Денег было немного, поэтому выбрал лучший из дешевых вариантов, как мне тогда казалось, 18-вольтовый DeFort.
Вот табличка с параметрами.
https://www.youtube.com/watch?v=Xz3htbNKFYw
Крутящий момент невелик, всего 16 Н*м. Запомним этот факт, он важен.
Итак, за время жизни инструмента его батарея уже 1 раз восстанавливалась при помощи замены элементов. Это было лет 5 назад, я вытащил элементы никель-кадмий из новой батареи от «Зубра» перепаял по форме отсека.
Разбираем нашу батарею, вот во что они превратились.
Далее, отсоединяем все лишнее.
Просто так поставить литий-ионные аккумуляторы подоходящего типа 18650 в батарею нельзя. Для полноценного перехода нужно сделать следующее:
- Определиться с количеством аккумуляторов. Один аккумулятор имеет напряжение 4,2 В, у нас было 18 В, получается 4 штуки мало, а 5 много. Исходя из типа двигателя для данного шуруповерта (щеточный коллекторный постоянного тока), небольшое превышение напряжения ему не повредит, значит, берём 5 штук, на 21 В.
- Сами аккумуляторы можно либо купить новые, высокотоковые на 20-40 Ампер, тип 18650, либо использовать имеющиеся б/у. У меня были аккумуляторы типа 31865, к сожалению я лишь поверхностно изучил их параметры, уже после сборки я нашел, что они дают 5 А, этого маловато. А поскольку при превышении тока разряда аккумуляторы взрываются, это мое опасное решение N 1.
Правильные аккумуляторы вот эти.
Заметьте, уже приварены полоски для пайки, паять сам аккумулятор опасно, при перегреве он может выйти из строя и даже взорваться!
- Далее, для обеспечения распределения равномерности заряда нам обязательно нужно поставить плату BMS. Вот здесь я допустил ошибку, невнимательно изучив вопрос. Оказывается, эти платы бывают разных типов, в самых простых нет функции защиты от чрезмерного разряда и чрезмерного токопотребления. Я заказал самую простую, как-то не подумав. Эта плата только балансирует зарядные токи, выравнивая напряжения всех аккумуляторов. Никакой защиты от превышения тока нагрузки в ней нет.
Нужно было заказать вот такую плату.
25 Ампер для защиты я бы выбрал потому, что шуруповерт не очень мощный и на 18В. Чем выше напряжение, тем ниже потребляемый ток.
- Для шуруповерта на 12-14 В, нужно брать защиту в 40 ампер.
- Найти просто, набираем в поиске алиэкспресса фразу BMS 5s 25a.
- BMS это название типа платы, 5s это количество аккумуляторов, в нашем случае 5, 25a- требуемый ток срабатывания защиты.
Таким образом, мне в будущем нужно будет либо переделать батарею, изменив плату и аккумуляторы, либо ничего не переделывать, учитывая особенность батареи, не перегружать шуруповерт. Я выбрал второй вариант 🙂 Это опасное решение N 2.
- Заряд батареи шуруповерта мы будем осуществлять готовым зарядным устройством, старое не пойдет (можно поменять плату стабилизатора, но маловато будет напряжение). Основное отличие от зарядника для никель-кадмия в требуемых для лития 4-х фазах зарядного процесса :
- При глубоком разряде зарядка небольшим током в 0.1 емкости до напряжения 2,8 В.
- Зарядка постоянным заданным током величиной в 0.5-1 долю от емкости до уровня 4,2 В (90%}
- Зарядка постоянным напряжением и уменьшаюшимся током до напряжения 4,25 В
- Отключение зарядного тока и включение зеленого индикатора полного заряда в 100%.
Я решил, что проще купить готовое устройство и гнездо для его подключения.
Итак, можно собирать батарею.
- Сначала прикидываем схему пайки и склеиваем аккумуляторы термоклеем, можно двухсторонним скотчем.
Далее проверяем как это все будет лежать в корпусе старой батареи и спаиваем полосы по схеме последовательно, минусы с плюсами.
Далее, подпаиваем провода к плате и поочередно к точкам соединения аккумуляторов от минуса к плюсу. Вот схема
После всего проверяем общее напряжение батареи вот таким старым тестером (что интересно, я когда-то недолго работал в КБ завода-производителя)
и подпаиваем точки + (B5) и — (B-) платы к разъемам для подключения шуруповерта.
Тут же проверяем работу шуруповерта, у меня аж засвистел :), даже подразряженные аккумуляторы дали сразу 18 В.
Вырезаем по месту отверстие, ставим в корпус гнездо для зарядки и подпаиваем его параллельно клеммам для шуруповерта. В гнезде центр +, корпус -.
Проверяем еще раз полярность и заливаем аккумуляторы и плату термоклеем.
Собираем батарею и ставим на зарядку.
Батарея заряжалась примерно 1,5 часа. При зярядке немного нагревается плата балансировки.
На следующий день я поработал инструментом, закрутил штук 20 шурупов, все очень хорошо, аккумуляторы не грелись.
Надо понимать, что возможности такой переделки ограничены, надо беречь инструмент. Для перегрузок меня еще есть китайский шуруповерт, там уже все предусмотрено (надеюсь :).
Подитожу собственный опыт, как ни странно, переделка оправдана только в случае наличия старого, но качественного аппарата, потому что бюджет для 18 В шуруповерта будет около 1100 руб. У меня вышло дешевле, но аккумуляторы бу и слабоваты по току. Кроме того, без защиты работать небезопасно.
У меня есть еще один агрегат для переделки на 12В, я опрометчиво купил на него простые платы без защиты и зарядник на 16,8 В (решил поставить 4 аккума), вот теперь думаю, брать ли вообще литиевые аккумуляторы или просто поменять на родного типа никель-кадмиевые 🙂
Всем удачных переделок, не повторяйте моих ошибок, спасибо за внимание!
Загрузка...
