Двухступенчатая схема зарядки батареи литиевых аккумуляторов
Принцип схемы CC/CV – неизменная сила зарядного тока/ неизменное напряжение. Как зарядить по этой схеме литиевый аккумулятор?
На схеме до один шага зарядки изображен предэтап, для восстановления глубоко севшего литиевого аккума, с напряжением на клеммах более 2,0 В. 1-ый шаг должен вернуть 70-80 % емкости. Ток зарядки выбирают 0,2-0,5 С. Ускоренно заряжать можно, током 0,5-1,0 С. (С – емкость литиевых аккумов, цифровое значение). Каким должно быть напряжение зарядки на первом шаге? Размеренным, 5 В. Когда достигнуто напряжение на клеммах аккума 4,2 – это сигнал перехода на 2-ой шаг.
Сейчас ЗУ поддерживает размеренное напряжение на клеммах, а зарядный ток по мере поднятия емкости понижается. При уменьшении его значения до 0,05-0,01 С зарядка завершится, устройство отключится, не допуская перезарядки. Общее время восстановления емкости для литиевого аккума не превосходит три часов.
Если литий-ионная батарея разряжена поглубже 3,0 В, будет нужно провести «толчок». Это заключается в зарядке малым током до того времени, пока на клеммах не будет 3,1 В. Позже употребляется рядовая схема.
Как зарядить литиевый аккумулятор двенадцать вольт
Каждый литиевый аккумулятор представляет герметичное изделие цилиндрической, призматической формы, для Li-pol в мягенькой упаковке. Они все имеют напряжение 3,6- 4,2 В и разную емкость, измеряемую в мА/ч. Если собрать поочередно три банки получится батарея с напряжением на клеммах 10,8 — 12,6 В. Емкость при поочередной зарядке, измеряется по самому слабенькому литиевому аккуму в связке.
Как верно заряжать литиевый аккумулятор восемнадцать тыщ 600 50 либо Pol на двенадцать вольт, необходимо знать. Для возвращения устройству емкости нужно использовать ЗУ с контроллером. Принципиально иметь в сборке РСМ для каждой банки, защиту от недо- и перезаряда. Другая схема незащищенных литиево-ионных аккумов – установка РСВ – управляющей платы, лучше с балансирами, для равномерной зарядки банок.
На зарядном устройстве нужно задать напряжение, под которым работает батарея, 12,6 В. На приборной доске устанавливается количество банок и ток зарядки, равный 0,2- 0,5 С.
Как заряжать, предлагаем поглядеть , метод зарядки для 2, три литиевых аккумов 18650, соединенных поочередно. Употребляется экономное зарядное устройство.
Варианты зарядки литий-ионных литиево-полимерных аккумов:
- Зарядное устройство приобретаемое в комплекте с устройством.
- Использовать разъем USB от электрической техники – компьютера. Тут можно получить ток 0,5 А, зарядка будет долгой.
- От прикуривателя, купив переходник с набором портов. Избрать тот, что соответствует характеристикам батареи на двенадцать В.
- Универсальное зарядное устройство «лягушка» с доком для установки девайса. Как заряжать? Есть панель индикации заряда.
Спецы рекомендуют использовать для зарядки литиевых аккумов штатное зарядное, другие – исключительно в форс-мажорных обстоятельствах. Но, как зарядить литиевый аккумулятор без штатного зарядного устройства, необходимо знать.
Сколько заряжать литиевый аккумулятор
Время зарядки аккумов определяется процессом восстановления емкости. Различают полный и частичный заряд.
Емкость измеряется в ампер-часах. Это означает, если подать заряд, численно равный емкости, то за час на клеммах создастся необходимое напряжение, а припас энергии будет 70-80 %. Если емкость измеряется в единицах С, при резвой зарядке следует подавать ток 1С-2С. Время резвой зарядки около часа.
Для полного цикла зарядки батарей из нескольких частей, соединенных поочередно, употребляют два шага – CC/CV. Шаг СС продолжается, пока на клеммах не появится напряжение , равное рабочему, в вольтах. 2-ой шаг: при размеренном напряжении подается в банку ток, но с повышением емкости, он стремится к нулю. Время заряда занимает около три часов, независимо от емкости.
Как заряжать литиевые аккумуляторы
Литиевые батареи представляют гальваническую пару, в какой катодом служат соли лития. Независимо, литий-ионный, литий-полимерный сухой либо гибридный аккумулятор, зарядное устройство подходит всем. Изделия могут иметь форму цилиндра, либо герметичную мягенькую упаковку, метод зарядки для их общий, отвечающий особенностям химической реакции. Как зарядить Li-ion АКБ?
Как контролируют параметры зарядки
Потому что литиевые батареи работают в узеньком спектре конфигурации напряжения на клеммах, их нельзя перезаряжать выше 4,2 В и допускать разрядку ниже три В. Контроллер заряда установлен в ЗУ. Но каждый аккумулятор либо батарея имеют собственные прерыватели, РСВ плату либо РСМ модули защиты. В аккумах установлена конкретно защита от того либо другого фактора. В случае нарушения параметра, она должна отключить банку, порвать цепь.
Контроллер – устройство, которое должно воплотить функции управления – переводить режимы CC/CV, держать под контролем количество энергии в банках, отключать зарядку. При всем этом сборка работает, греется.
Самодельные схемы зарядки, используемые для литиевых аккумов
- LM317 – схема обычного зарядного устройства с индикатором заряда. От USB порта не запитывается.
- MAX1555, MAX1551- специально для Li Аккумов, инсталлируются в адаптер питания от телефона в USB. Есть функция подготовительного заряда.
- LP2951- стабилизатор ограничивает ток, сформировывает размеренное напряжение 4,08-4,26В.
- MCP73831- одна из простых схем, подходит для зарядки ионных и полимерных устройств.
Если батарея состоит из нескольких банок, разряжаются они не всегда умеренно. При зарядке нужен балансир, распределяющий заряд и обеспечивающий равномерный заряд всех банок в батарее. Балансир может быть отдельным либо интегрированным в схему подключения АКБ. Устройство защиты батареи именуется BMS. Зная как заряжать приборы, разбираясь в схемах, можно своими руками собрать схему защитного устройства для литиевого аккума.
Как правильно заряжать литиевые аккумуляторы
Существует несколько схем зарядки литиевых аккумов. Почаще употребляется двухэтапная зарядка, разработанная компанией SONY. Не используются устройства с применением импульсного заряда и ступенчатой зарядки, как для кислотных АКБ.
Зарядка всех разновидностей ионно-литиевых либо литий-полимерных аккумов просит серьезное соблюдение напряжения. На одном элементе заряженного литиевого аккума должно быть не больше 4,2 В. Номинальным напряжением для их считается 3,7 В.
Литиевые батареи можно ли заряжать стремительно, не стопроцентно? Да. Их всегда можно дозарядить. Работа батареи на 40-80 % емкости удлинняет АКБ срок годности.
Как заряжать литиевые аккумуляторы шуруповерта
Шуруповерт на литиевых аккумах практически всегда апдейт. Если с Ni-Cd элементами были одни требования к зарядке, сейчас они стали обратными. Сначала необходимо приобрести либо собрать зарядник, конкретно для энергоемких литиевых аккумов шуруповерта с форм фактором 18650. Схема зарядки применяется из 2-ух шагов CC/CV.
Зарядка литиевого аккума шуруповерта оптимальна, когда остается 20-50 % емкости – одна палочка на индикаторе. Чем почаще заряжать, тем стабильнее напряжение на клеммах и длиннее жизнь источника энергии. Чем ровнее напряжение на клеммах, тем больше циклов выдержит литиевый аккумулятор шуруповерта.
| Глубина разряда, % | Количество циклов заряда |
| 100 | 500 |
| 50 | 1500 |
| 25 | 2500 |
| 10 | 4 700 |
Если в шуруповерте два аккума, один снимите, зарядите на 50-60 % и держите в резерве. Но 2-ой заряжайте всегда по окончании работы, даже на 10 %. Наилучшая температура для заряда 15-25 нуль С. При минусе батарея шуруповерта не зарядится, но работать до.10 нуль может.
Как заряжать литиевый аккумулятор шуруповерта зарядным устройством, находится в зависимости от схемы сбора батареи из банок. В любом случае, напряжение на ЗУ должно быть равно заявленному для устройства, а сила тока 0,5 С на первом шаге. На втором, напряжение клеммное размеренно, а сила тока падает, прямо до окончания процесса.
Аккумуляторы и батареи
Информационный веб-сайт о накопителях энергии
Можно ли заряжать литиевый аккумулятор обычной зарядкой
Две различных системы аккумов – литиевые и свинцовые требуют различного подхода к восстановлению емкости. Свинцовый АКБ не так требовательны к характеристикам зарядки, как литиевые. Ну и аспекты заряда другие.
Для зарядки на первом шаге Li-ion, Li-pol требуется неизменный ток, на втором шаге неизменное напряжение. Если не держать под контролем характеристики на первом шаге, вероятен перезаряд. Но если в батарее есть интегрированная защита – BMS – она управится. Потому несколько добавить энергии можно даже зарядником от телефона.
В зарядном устройстве для свинцовых АКБ главный показатель – размеренное напряжение. Для литиевых зарядников на первом шаге важен размеренный ток.
Правда, появились универсальные ЗУ, которые можно перенастроить на тот либо другой режим зарядки. Перед вами русская разработка «Кулон».
Отличие от никель-кадмиевых аккумуляторных батарей
Исторически первыми по-настоящему массовыми аккумуляторными батареями для ручного электроинструмента были батареи никель-кадмиевые. При низкой стоимости они полностью допускают относительно огромные нагрузки и владеют удовлетворительной электронной емкостью при разумных габаритах и массе. Батареи этого типа до сего времени обширно всераспространены, в особенности в дешевом секторе ручных электроприборов.
Главное отличие литиевых аккумов от никель-кадмиевых аккумуляторных батарей – малая масса при высочайшей электронной емкости и очень неплохой нагрузочной возможности.
Не считая того, очень принципиальным различием литиевых частей питания является значительно наименьшее время зарядки. Такую батарею можно зарядить за пару часиков. А вот полный цикл заряда никель-кадмиевых аккумов занимает более 12-ти часов.
С этим связана еще одна особенность: в то время как литиевые батареи совсем тихо переносят как хранение, так и эксплуатацию в не на сто процентов заряженном состоянии, никель-кадмиевые владеют очень противным «эффектом памяти». На практике это значит, что для продления срока службы, также, чтоб не допустить резвую утрату емкости, никель-кадмиевые батареи лучше использовать до полного разряда. После этого непременно заряжать до полной емкости, что занимает существенное время.
Литиевые аккумуляторные батареи лишены этого недочета.
Как выбрать?
Когда идет речь о выборе аккума для шуруповерта, задачка сводится к подбору самого электронного устройства, в комплекте с которым окажется батарея определенной модели.
Рейтинг дешевых аккумуляторных шуруповертов этого сезона смотрится так:
- Makita HP331DZ, 10.8 вольт, 1,5 Ач, литий;
- Bosch PSR одна тыща восемьдесят LI, 10.8 вольт, 1.5 Ач, литий;
- Bort BAB-12-P, двенадцать вольт, 1.3 Ач, никель;
- «Интерскол ДА-12ЭР-01», двенадцать вольт 1.3 Ач, никель;
- Kolner KCD 12M, двенадцать вольт, 1.3 Ач, никель.
Наилучшими посреди проф моделей являются такие:
- Makita DHP481RTE, восемнадцать вольт, 5 Ач, литий;
- Hitachi DS14DSAL, 14.4 вольта, 1,5 Ач, литий;
- Metabo BS восемнадцать LTX Impuls 201, восемнадцать вольт, четыре Ач, литий;
- Bosch GSR восемнадцать V-EC 2016, восемнадцать вольт, четыре Ач, литий;
- Dewalt DCD780M2, восемнадцать вольт 1.5 Ач, литий.
Наилучшие по надежности аккумуляторные шуруповерты:
- Bosch GSR 1440, 14.4 вольта, 1,5 Ач, литий;
- Hitachi DS18DFL, восемнадцать вольт, 1,5 Ач, литий;
- Dewalt DCD790D2, восемнадцать вольт, два Ач, литий.
Это напряжение считается отраслевым проф эталоном для литиевых аккумуляторных батарей. Потому что проф инструмент рассчитан на долгую активную работу, также предполагает дополнительный уровень комфорта, значимая часть выпускаемых аккумов для шуруповерта напряжением восемнадцать вольт меж собой на сто процентов совместимы, и иногда даже взаимозаменяемы меж инструментами разных производителей.
Не считая того, обширно всераспространены эталоны 10.8 вольт и 14.4 вольта. 1-ый вариант встречается только посреди самых дешевых моделей. 2-ой обычно является «середнячком» и может встречаться как посреди проф моделей шуруповертов, так и в моделях среднего (промежного) класса.
А вот обозначения двести 20 вольт в свойствах наилучших моделей нельзя узреть, так как это гласит о том, что шуруповерт проводом соединен с розеткой бытовой электросети.
Особенности, преимущества и недостатки литиевых аккумуляторов для шуруповерта
- Особенности
- Достоинства и недочеты
- Отличие от никель-кадмиевых аккумуляторных батарей
- Как избрать?
- Как переработать и собрать?
- Как верно заряжать?
- Как хранить?
Если ручной электроинструмент с питанием от бытовой электросети привязан к розетке проводом, ограничивая движения человека, держащего устройство в руках, то аккумуляторные собратья агрегатов «на привязи» обеспечивают куда огромную свободу действий в работе. Наличие аккума очень принципиально, когда идет речь об использовании шуруповертов.
Зависимо от типа используемой аккумуляторной батареи, их можно условно поделить на две группы – с аккумами никелевыми и литиевыми, при этом особенности последних делают этот электроинструмент более увлекательным для юзера.
Как переделать и собрать?
Часто у мастера уже есть старенькый аккумуляторный шуруповерт, который его стопроцентно устраивает. Но аппарат обустроен устаревшими никель-кадмиевыми аккумами. Потому что аккумуляторную батарею все равно придется поменять, появляется желание поменять старенькый аккумулятор на что-то более новое. Это не только лишь обеспечит более комфортабельную работу, да и освободит от необходимости находить на рынке батареи устаревшей модели.
Самое обычное, что приходит на мозг, это собрать в корпусе старенькой батареи блок питания из электрического трансформатора. Сейчас можно будет воспользоваться шуруповертом, подключив его к бытовой электросети.
Модели напряжением 14.4 вольта можно подключать к авто аккумам. Собрав из корпуса старенькой батареи переходник-удлинитель с клеммами либо штекером прикуривателя, получаешь неподменный устройство для гаража либо работы «в поле».
Если мы переделываем старенькую аккумуляторную батарею на литий, можно принять во внимание то, что на рынке очень обширно всераспространены литиевые элементы эталона 18650. Таким макаром, мы сможем сделать батареи для шуруповерта на базе вседоступных деталей. Более того, распространенность эталона восемнадцать тыщ 600 50 позволяет выбирать батареи хоть какого производителя.
Вскрыть корпус старенькой аккумуляторной батареи и извлечь из него прежнюю начинку труда не составит. Принципиально не запамятовать пометить на корпусе контакт, к которому ранее подсоединялся «плюс» старенькой аккумуляторной сборки.
Зависимо от напряжения, на которое был рассчитан старенькый аккумулятор, нужно подобрать количество литиевых частей, соединяемых поочередно. Стандартное напряжение литиевого элемента ровно в три раза больше, чем у никелевого (3.6 В заместо 1.2 В). Таким макаром, каждый «литий» подменяет три поочередно соединенных «никеля».
Предусмотрев конструкцию батареи, в какой один за одним соединяются по три литиевых элемента, можно получить батарею на напряжение 10.8 вольт. Посреди никелевых батарей такие встречаются, но нечасто. При соединении в гирлянду 4 литиевых частей получаем уже 14.4 вольта. Это дозволит поменять никелевую батарею как на двенадцать вольт, так и на 14.4 вольта – это очень всераспространенные эталоны никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумов. Все находится в зависимости от определенной модели шуруповерта.
После того как удалось обусловиться с количеством поочередных ступеней, наверное выяснится, что в древнем корпусе все еще остается свободное место. Это дозволит соединить в каждой ступени по два элемента параллельно, что удвоит емкость батареи. Для соединения литиевых аккумов меж собой на производствах используют никелевую ленту. Отрезки ленты соединяются меж собой и с литиевыми элементами контактной сваркой. Но в быту полностью допустима пайка.
Паять литиевые элементы необходимо с особенной аккуратностью. Место соединения за ранее следует кропотливо очистить и нанести неплохой флюс. Лужение делается очень стремительно, отлично нагретым паяльничком довольно большой мощности.
Сама пайка делается резвым и уверенным прогревом места присоединения провода к литиевому элементу. Чтоб избежать небезопасного перегрева элемента, продолжительность пайки не должна превосходить трех-пяти секунд.
Отлично, что на данный момент в продаже есть готовые электрические модули контроля и балансировки по достаточно низким ценам. Довольно избрать решение, подходящее в определенном случае. В главном такие контроллеры различаются меж собой количеством поочередно соединенных «ступеней», напряжение меж которыми подлежит уравниванию (балансировке). Не считая того, они отличаются допустимым током нагрузки и методом контроля температуры.
В любом случае, заряжать самодельную литиевую батарею при помощи старенького зарядного устройства для никелевых батарей сейчас нельзя. У их принципно различные методы зарядки и контрольные напряжения. Пригодится спец зарядное устройство.
Как правильно заряжать?
Литиевые батареи достаточно привередливы к чертам зарядного устройства. Такие батареи можно достаточно стремительно зарядить значимым током, но чрезмерное превышение тока зарядки приводит к сильному разогреву и угрозы пожара.
Также необходимо учесть, что при поочередном соединении частей в батарее литиевые источники очень склонны к неравномерному заряду отдельных частей. Это приводит к тому, что зарядить батарею до полной емкости не удается, а элемент, часто работающий в режиме недозаряда, просто резвее изнашивается. Потому зарядные устройства обычно строятся по схеме «балансировщик заряда».
К счастью, все современные литиевые батареи промышленного производства (не считая откровенных подделок) имеют интегрированные цепи защиты и балансировки. Все же, зарядное устройство для таких батарей должно быть спец.
Преимущества и недостатки
- Основным преимуществом литиевых батарей является высочайшая электронная емкость. Это позволяет создавать легкий и малогабаритный ручной инструмент. С другой стороны, если юзер готов работать с более томным устройством, он получит очень сильную батарею, позволяющую длительно работать шуруповертом.
- Очередное преимущество – возможность относительно резвого заполнения энергией литиевых батарей. Обычное время полного заряда составляет приблизительно два часа, а некие батареи при наличии особенного зарядного устройства можно зарядить даже за полчаса! Это преимущество может стать исключительным резоном в пользу комплектации шуруповерта литиевой батареей.
Есть у литиевых аккумов и некие специальные недочеты.
- Самым приметным является существенное падение практической емкости при работе на морозе. При отрицательных температурах инструмент, снаряженный литиевыми батареями, временами приходится отогревать, при всем этом электронная емкость на сто процентов восстанавливается.
- Вторым приметным недочетом является не очень большой срок службы. Невзирая на заверения производителей, наилучшие эталоны при самой аккуратной эксплуатации выдерживают менее трех-пяти лет. Уже через год после покупки литиевый аккумулятор хоть какой всераспространенной марки при самом осторожном использовании может утратить до трети емкости. Через два года от начальной емкости остается чуть ли половина. Средний срок обычной эксплуатации – два-три года.
- И очередной приметный недочет: стоимость литиевых батарей намного выше, чем цена все еще обширно используемых в ручном электроинструменте батарей никель-кадмиевого типа.
Особенности
Устройство литиевого аккумуляторного элемента питания не очень отличается от конструкции аккумов на базе другой химии. Но принципной особенностью является применение безводного электролита, что позволяет предупредить выделение при работе свободного водорода. Это являлось значимым недочетом аккумов предыдущих конструкций и приводило к высочайшей вероятности пожара.
Анод производится из пленки оксида кобальта, нанесенной на дюралевую основу-токосъемник. Катодом служит сам электролит, содержащий соли лития в водянистом виде. Электролитом пропитывается пористая масса из электропроводного химически нейтрального материала. Для него подходит рыхловатый графит либо кокс. Токосъем осуществляется с медной пластинки, наложенной на тыльную сторону катода.
Для обычной работы аккума пористый катод требуется довольно плотно прижимать к аноду. Потому в конструкции литиевых частей питания непременно находится пружина, сжимающая «бутерброд» из анода, катода и отрицательного токосъемника. Попадание атмосферного воздуха может нарушить кропотливо сверенный баланс хим процессов. А попадание воды и совсем угрожает угрозой пожара и даже взрыва. Потому готовый аккумуляторный элемент непременно кропотливо герметизируется.
Аккумуляторная батарея плоской формы конструктивно проще. При иных равных критериях тонкий литиевый аккумулятор будет легче, еще компактнее и обеспечит значимый ток (другими словами, огромную мощность). Но проектировать устройство с литиевыми аккумами плоской формы приходится в комплексе, а, означает, батарея будет иметь узенькое, спец применение. Такие батареи дороже собственных братьев.
Чтоб рынок сбыта был обширнее, производители выпускают аккумуляторные элементы универсальной формы и стандартных размеров.
Посреди литиевых батарей сейчас практически доминирует вариант 18650. Такие батареи имеют вид, схожий на обычные в быту цилиндрические пальчиковые батарейки. Но эталон восемнадцать тыщ 600 50 специально предугадывает несколько огромные габариты. Это помогает избежать неурядицы и не позволяет неверно воткнуть таковой блок питания на место обыкновенной солевой батарейки. А ведь это было бы очень небезопасно, потому что литиевый аккумулятор имеет в два с половиной раза большее стандартное напряжение (3.6 вольта против 1.5 вольт для солевого элемента питания).
Для электронного шуруповерта литиевые элементы поочередно собирают в батарею. Это позволяет прирастить напряжение, подаваемое на движок, что обеспечивает нужные для инструмента мощность и вращающий момент.
Аккумуляторная батарея непременно содержит в собственной конструкции датчики температуры и спец электрическое устройство – контроллер.
Эта схема:
- Смотрит за равномерностью заряда отдельных частей;
- Держит под контролем ток заряда;
- Не допускает лишнего разряда частей;
- Предутверждает перегрев батареи.
Батареи описанного типа именуются ионными. Есть также литий-полимерные элементы, это модификация литий-ионных. Их конструкция принципно отличается только материалом и конструктивным оформлением электролита.
Как хранить?
Что отлично в литиевых аккумах, так это то, что они не очень требовательны к условиям хранения. Их можно складировать хоть заряженными, хоть разряженными, при практически хоть какой разумной температуре. Только бы не было очень холодно. Температуры ниже 20 5 градусов мороза для большинства видов литиевых аккумов гибельны. Ну, и выше шестьдесят 5 градусов жары тоже лучше не перегревать.
Но при хранении литиевых батарей следует непременно учесть очень большую возможность пожара.
Правильные условия хранения – это когда степень заряда аккума составляет более 50%, а температура в помещении – от нуль до 40 градусов. Лучше при всем этом сберечь батареи от воды, в том числе в виде капельных осадков (росы).
Какой аккумулятор лучше для шуроповерта, узнаете в последующем.
Как разобрать аккумулятор шуруповёрта
Как разобрать старенькый аккумулятор? Есть батареи, где половинки корпуса крепятся винтами, но есть и на клею. Мои батареи как раз из последних, и я вообщем длительное время считал, что их нереально разобрать. Оказалось, что может быть, если у тебя есть молоток.
В общем, при помощи насыщенных ударов в периметр кромки нижней части корпуса (молоток с нейлоновой головкой, аккумулятор необходимо держать в руке на весу) место клейки удачно разъединяется. Корпус при всем этом никак не повреждается, я уже четыре штуки так разобрал.
Интересующая нас часть.
От старенькой схемы необходимы только контактные пластинки. Они крепко приварены к верхним двум элементам точечной сваркой. Отковырять сварку можно отвёрткой либо плоскогубцами, но колупать нужно очень аккуратненько, чтоб не сломать пластик.
Всё практически готово для предстоящей работы. Кстати, штатные термодатчик и размыкатель я оставил, хотя они уже не особо животрепещущи.
Но очень даже возможно, что наличие этих частей нужно для обычной работы штатного зарядного устройства. Потому безотступно рекомендую их сохранить.
Переделка аккумулятора шуруповёрта на Li-Ion
Ничего нового я в этой статье не скажу, но просто охото поделиться опытом апгрейда аккумов моего старенького шуруповёрта Makita. Вначале данный инструмент был рассчитан на никель-кадмиевые батареи (которые издавна уже погибли, как погибли и приобретенные на замену такие же). Недочеты Ni-Cd известны: низкая ёмкость, маленькой срок жизни, высочайшая стоимость. Потому уже издавна производители аккумуляторного инструмента перебежали на литий-ионные батареи.
Ну, а что делать тем, у кого инструмент старенькый? Да всё до боли просто: выкинуть Ni-Cd банки и поменять их на Li-Ion пользующегося популярностью формата восемнадцать тыщ 600 50 (маркировка обозначает поперечник восемнадцать мм и длину шестьдесят 5 мм).
Зарядное устройство Makita DC9710 и литий-ионная батарея
Ранее заряд аккума контролировало само устройство. При достижении полного уровня оно останавливало процесс и сигнализировало о окончании зарядки зелёным индикатором. Но на данный момент контролем уровня и отключением питания занимается установленная нами схема BMS. Потому по окончании зарядки красноватый светодиод на зарядном устройстве просто выключится.
Если у вас конкретно такое старенькое устройство – для вас подфартило. Так как с ним всё просто. Пылает диодик – идёт зарядка. Погас – зарядка завершена, аккумулятор стопроцентно заряжен.
Собираем литиево-ионный акумулятор
Вот новые элементы Sanyo UR18650NSX (по этому артикулу их можно отыскать на Алиэкспрессе) ёмкостью две тыщи 600 мАч. Для сопоставления, старенькый аккумулятор имел ёмкость всего одна тыща триста мАч, вдвое меньше.
Нужно припаять провода к элементам. Провода необходимо брать сечением более 0,75 кв.Мм, ведь токи у нас будут немалые. Провод с таким сечением нормально работает с токами более 20 А при напряжении двенадцать В. Паять литий-ионные банки можно, краткосрочный перегрев им никак не повредит, это испытано. Но нужен неплохой 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 – так как место позволяет. До того как их припаивать к ответным контактам, на плату надеваю отрезок термоусадочной трубки. Она нужна для дополнительной изоляции платы от аккумуляторных частей. В неприятном случае острые края пайки просто могут протереть либо проткнуть узкую плёнку литий-ионного элемента и вызывать замыкание. Можно и не использовать термоусадку, но хотя бы что-то изолирующее проложить меж платой и элементами совсем нужно.
Сейчас всё заизолировано как следует.
Контактную часть можно укрепить в корпусе аккума парой капелек супер-клея.
Аккумулятор готов к сборке.
Отлично, когда корпус на винтах, но это не мой случай, потому я просто опять склеиваю половинки «Моментом».
Зарядка батареи делается штатным зарядным устройством. Правда, метод работы изменяется.
У меня есть два зарядных устройства: DC9710 и DC1414 T. И работают они сейчас по-другому, потому я расскажу, как конкретно.
Какая нужна плата и какие нужны элементы для переделки шуруповёрта на литий-ион
Так вот мой аккумулятор на 9,6 В и ёмкостью 1,3 А·ч. При наивысшем уровне заряда он имеет напряжение 10,8 вольт. Литий-ионные элементы имеют номинальное напряжение 3,6 вольта, наибольшее – 4,2. Как следует, для подмены старенькых никель-кадмиевых частей на литий-ионные мне потребуются три элемента, их рабочее напряжение будет 10,8 вольт, наибольшее – 12,6 вольт. Превышение номинального напряжения никак не повредит мотору, он не сгорит и при большей разнице, волноваться не нужно.
Литий-ионные элементы, как это всем издавна понятно, категорически не обожают перезаряд (напряжение выше 4,2 В) и лишний разряд (ниже 2,5 В). При таких превышениях рабочего спектра элемент очень стремительно деградирует. Потому литий-ионные элементы всегда работают в паре с электрической платой (BMS – Battery Management System), управляющей элементом и контролирующей как верхнюю, так и нижнюю границу напряжения. Это плата защиты, просто отсоединяющая банку от электронной цепи при выходе напряжения за границы рабочего спектра. Потому кроме самих частей, будет нужно такая плата BMS.
Сейчас два принципиальных момента, с которыми я пару раз безуспешно экспериментировал, пока не пришёл к правильному выбору. Это – очень допустимый рабочий ток самих Li-Ion частей и наибольший рабочий ток BMS-платы.
В шуруповёрте рабочие токи при высочайшей нагрузке добиваются 10-20 А. Потому и элементы необходимо брать такие, которые способны отдавать высочайшие токи. Лично я удачно пользуюсь 30-амперными элементами восемнадцать тыщ 600 50 производства Sony VTC4 (ёмкостью две тыщи 100 мАч) и и 20-амперными Sanyo UR18650NSX (ёмкостью две тыщи 600 мАч). Они нормально работают в моих шуруповёртах. А вот, к примеру, китайские TrustFire две тыщи 500 мАч и японские светло-зелёные Panasonic NCR18650B на три тыщи четыреста мАч не годятся, они на такие токи не рассчитаны. Потому не нужно гнаться за ёмкостью частей – даже две тыщи 100 мАч более чем довольно; главное при выборе – не просчитаться с очень допустимым током разряда.
И точно так же, BMS-плата должна быть рассчитана на высочайшие рабочие токи. Я лицезрел в Youtube, как люд собирает батареи на 5-ти либо 10-амперных платах – не знаю, лично у меня такие платы при включении шуруповёрта сходу уходили в защиту. По-моему, это выброс средств. Скажу так, что сама компания Makita ставит в свои батареи 30-амперные платы. Потому я пользуюсь 25-амперными BMS, приобретенными на Алиэкспрессе. Они стоят около 6-7 баксов и ищутся по запросу «BMS 25A». Так как нужна плата на сборку из 3-х частей, то нужно находить такую плату, в заглавии которой будет «3S».
Ещё один принципиальный момент: у неких плат на зарядку (обозначение «С») и нагрузку (обозначение «P») могут идти различные контакты. К примеру, 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! Другими словами, на плате должно быть два рабочих контакта: просто «плюс» и просто «минус». Так как наше старенькое зарядное устройство также имеет только два контакта.
В общем, как уже можно было додуматься, я со своими тестами выкинул массу средств как на некорректные элементы, так и на некорректные платы, совершив все ошибки, которые можно было совершить. Зато получил неоценимый опыт.
Зарядное устройство Makita DC1414 T и литий-ионная батарея
Тут есть маленькой аспект, который необходимо знать. Это ЗУ поновее и предназначено оно для зарядки более широкого спектра аккумов от 7,2 до 14,4 В. Процесс зарядки на нём идёт как обычно, пылает красноватый светодиод:
А вот когда аккумулятор (которому в случае NiMH-элементов положено иметь наибольшее напряжение 10,8 В) достигнет двенадцать вольт (у нас же Li-Ion элементы, у каких наибольшее суммарное напряжение может составлять 12,6 В), заряднику снесёт крышу. Так как он не поймёт, какой конкретно аккумулятор он заряжает: или 9,6-вольтовый, или 14,4-вольтовый. И в этот момент Makita DC1414 войдёт в режим ошибки, попеременно мигая красноватым и зелёным светодиодом.
Это нормально! Ваша новенькая батарея всё равно зарядится – правда, не до конца. Напряжение будет составлять приблизительно двенадцать вольт.
Другими словами какую-то часть ёмкости с этим зарядным устройством вы упустите, но мне кажется, это можно пережить.
Итого модернизация аккума оBoschлась приблизительно в одна тыща рублей. Новый макитовский Makita PA09 стоит вдвое дороже. Причём мы в конечном итоге получили в два раза огромную ёмкость, а предстоящий ремонт (в случае нескорого выхода из строя) будет заключаться исключительно в подмене литий-ионных частей.
Внимание: данная статья и изображения в ней являются объектами авторского права. Частичное либо полное проигрывание на других ресурсах без согласования запрещено.
Переделка шуруповерта на Li-ion для дома
Авторизация на сайте
Как переработать аккумулятор от шуруповерта с никель кадмиевых на литиевые батареи в домашних критериях.
Заполучил я для себя два бу шуруповерта. На одном была батарея, на втором нет, просто выведены провода. Почистил и решил укомплектовать нормальными аккумами. Переделывать буду на литий-ион.
Здесь необходимы высоко-токовые элементы, от ноутбука не подходят. У меня элементы бу , с остаточной емкостью чуток больше 1ампер/часа.
Процесс переделки аккумулятора
Разбираем старенькый аккумулятор и убираем часть аккумов, оставляю только два с контактной группой.
Припаиваем провода к плюсовой и минусовой клеммам. Я припаял впрямую к полюсам, потому что не лудились контактный пластинки.
Батареи восемнадцать тыщ 600 50 соединяем параллельно и к ним припаиваем старенькые элементы с контактной группой.
Чтобы не проваливались контакты с элементами, я сделал из древесного бруска опору.
Сейчас необходимо установить разъем под зарядку каждого элемента, балансировочный разъем. Разъемы я применил с материнской платы и блока питания компьютера.
Распаиваем все по порядку. Плюс с первому контакту. 2-ой контакт на плюс второго элемента и т.Д.
Вырезаем отверстие под разъем, и разъем закрепляем эпоксидным клеем. Клей высох, и закрываем аккумулятор. Откладываем в сторону.
Потому что я буду заряжать аккумулятор умным зарядным устройством, необходимо сделать проводок для него. Одна часть от блока питания, 2-ая от флопика. Разъем от флопика дорабатываем, обрезая все направляющие и ключи. После удаления всех ключей он отлично подходит к моему Turnigy, подойдет и к Imax.
На зарядном устройстве ставим зарядку с балансом (3S). После окончания цикла заряда, пользуемся. Дорабатываю по данной технологии уже 2-ой аккумулятор, и все отлично работает. 1-ый шуруповерт с переделанным аккумом показал себя отлично.
Самодельное зарядное устройство для литий ионных аккумуляторов шуруповерта
В предшествующей статье я рассматривал вопрос о подмене никель-кадмиевых (никель-марганцевых) NiСd(NiMn) аккумов шуруповерта на литиевые. Нужно разглядеть несколько правил по зарядке аккумов.
Литий ионные батареи размера восемнадцать тыщ 600 50 в главном могут заряжаться до напряжения 4,20В на ячейку с допустимым отклонением не больше 50 мВ так как повышение напряжения может привести повреждению структуры батареи. Ток заряда аккума может составлять 0,1хС до 1хС (тут С-емкость). Лучше избрать эти значение по даташиту. Я применил в переделке шуруповерта батареи марки Самсунг INR18650-30Q 3000mAh 15A. Смотрим даташит-ток зарядки.1,5А.
Более правильным будет провести заряд литиевых аккумов в два приема по методике CCCV (ток неизменный, неизменное напряжение).
1-ый этап- должен обеспечить неизменный ток заряда. Величина тока равна 0.2-0.5С. Я применил аккумулятор емкостью три тыщи мА/ч, означает номинальный ток заряда будет 600-1500мА. После зарядка банки идет на постоянном напряжении, ток повсевременно миниатюризируется.
Поддерживается напряжение на аккуме в границах 4.15-4.25В. Аккумулятор зарядился если ток уменьшится до 0.05-0.01С. Принимая во внимание вышеупомянутое используем электрические платы с Алиэкспресс. Понижающая плата CC/CV с ограничением по току на микросхеме XL4015E1 либо на LM2596. Предпочтительней плата на XL4015E1 потому что она более комфортна в настройках.
Свойства XL4015E1.
Наибольший выходной ток до 5 А.
Напряжение на выходе: 0.8 В-30 В.
Напряжение на входе 5 В-32 В.
Плата на LM2596 имеет подобные характеристики, только ток до три А.
Список инструментов и материалов.
-адаптер 220\12 В, три А.1шт;
-штатное зарядное устройство шуруповерта (либо источник питания);
-плата заряда CC/CV на XL4015E1 либо на LM2596.1шт;
-соединительные провода.Паяльничек;
-тестер;
-пластмассовая коробка для плата заряда.1шт;
-минивольтметр.1шт;
-переменный резистор (потенциометр) на 10-20 кОм.1шт;
-разъем питания для аккумуляторного отсека шуруповерта.1шт.
Шаг первый. Сборка ЗУ аккумуляторов шуруповерта на адаптере.
Плату cccv мы уже выбрали выше. В качестве источника питания можно применить любой с такими параметрами-выходное напряжение не ниже восемнадцать В (для схемы 4S),ток три А. В первом примере изготовления зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов шуруповерта я использовал адаптер двенадцать В, три А.
Предварительно я проверил какой ток он может выдать пир номинальной нагрузке. Подключил к выходу автолампу и выждал полчаса. Выдает свободно без перегруза 1,9 А. Также измерил температуру на радиаторе транзистора-40°C. Вполне нормальный режим.
Но в этом случае не хватает напряжения. Это легко исправимо, с помощью всего одной копеечной радиодетали-переменного резистора (потенциометр) на 10-20 кОм. Рассмотрим типовую схему адаптера.
На схеме есть управляемый стабилитрон TL431, он находится в цепи обратной связи. Его задача поддерживать стабильное выходное напряжение в соответствие с нагрузкой. Через делитель из двух резисторов он подключен к плюсовому выходу адаптера. Нам нужно припаять к резистору(или выпаять его совсем и на его место припаять, тогда напряжение будет регулироваться и в меньшую сторону) который подключен к выводу один стабилитрона TL431 и к минусовой шине переменный резистор. Вращаем ось потенциометра и выставляем нужное напряжение. В моем случае я задал восемнадцать В (небольшой запас от 16,8 В для падения на плате CC/CV). Если у вас напряжение указанное на корпусах электролитических конденсаторах стоящих на выходе схемы будет больше нового напряжения они могут взорваться. Тогда надо заменить их с запасом 30% по напряжению.
Далее подключаем к адаптеру плату для управление зарядом. Выставляем подстроечным резистором на плате напряжение 16,8 В. Другим подстроечным резистором выставляем ток 1,5 А, предварительно подключаем тестер в режиме амперметра к выходу платы. Теперь можно подсоединить литий-ионной сборку шуруповерта. Зарядка прошла нормально, ток к концу заряда упал до минимума, батарея зарядилась. Температура на адаптере была в пределах 40-43°C, что вполне нормально. В перспективе можно в корпусе адаптера для улучшения вентиляции (особенно в летнее время) насверлить отверстия.
Окончание заряда батареи можно увидеть по включению светодиода на плате на XL4015E1. В данном примере я использовал другую плату на LM2596 так, как случайно в ходе экспериментов сжег XL4015E1. Советую делать зарядку лучше на плате XL4015E1.
Шаг второй. Сборка схемы зарядного устройства аккумуляторов шуруповерта на штатном зарядном.
У меня было штатное зарядное от другого шуруповерта. Оно рассчитано на зарядку никель-марганцевых аккумуляторов. Задача стояла в том чтобы заряжать и никель-марганцевые аккумуляторы и литий-ионные.
Это решилось просто- припаял к выходным проводам (красный плюс, черный минус) провода к плате CC/CV.
Напряжение холостого хода на выходе штатное зарядного было двадцать семь В, это вполне подходит для нашей зарядной платы. Далее все то же как и варианте с адаптером.
Окончание зарядки здесь мы видим по изменению цвета свечения светодиода(переключился с красного на зеленый).
Саму плату CC/CV я поместил в подходящую пластмассовую коробку, выведя провода наружу.
Если у вас штатное зарядное на трансформаторе то можно подключить плату CC/CV после диодного мостика выпрямителя.
Способ переделки адаптера под силу начинающим и может пригодиться в других целях, в результате получим бюджетный блок для питания различных устройств.
Подробнее в ролике:
Всем желаю здоровья и успехов в жизни и творчестве!