Kā pārveidot niķeli par litija 12 V skrūvgriezi. Skrūvgrieža pārveidošana par litija baterijām: instrukcijas

Problēma, ar kuru saskaras ikviens, kam mājās ir jebkāda veida elektroinstruments, kas darbojas ar baterijām, palielina to kalpošanas laiku. Būtībā visi mājsaimniecības skrūvgriežu modeļi ir aprīkoti ar metāla hidrīda (NiMH) vai niķeļa-kadmija (NiCd) baterijām. Un tas galvenokārt ir saistīts ar to zemāko cenu salīdzinājumā ar litija jonu (Li-ion) kolēģiem.

Neskatoties uz augstajām izmaksām, pēdējie daudzos aspektos ir vēlami. Pietiek norādīt tikai divus - gandrīz pilnīgu pašizlādes neesamību un ilgāku glabāšanas laiku. Ikdienā skrūvgriezis nav jāizmanto, bet tikai reizēm, tāpēc ir lietderīgi pašam pārveidot skrūvgrieža akumulatoru no NiCd (vai NiMH) uz litija jonu akumulatoru, netērējot naudu rūpnieciskam paraugam. Šis raksts ir par to, kā to izdarīt.

Visas zemāk norādītās sprieguma vērtības ir tikai vienam no skrūvgriežu modeļiem, kā aprēķinu piemērs.

Algoritms akumulatora pārveidošanai par litija jonu akumulatoru

Bateriju izvēle

Šeit ir lietderīgi atcerēties vidusskolu - kad baterijas ir savienotas virknē, to sprieguma rādītāji tiek summēti. Piemēram, ja skrūvgriezim normālai darbībai ir nepieciešams 14,4 V, tad viena (standarta) akumulatora vietā pietiek iegādāties 4 gabalus, katrs pa 3,3 V. Tas ir pilnīgi pietiekami, jo litija jonu elementi arī “nenokaras” daudz, kad rīks ir ieslēgts.

Kas jāņem vērā:

• Kad ir pieņemts lēmums pārtaisīt skrūvgrieža akumulatoru, tad, lai sasniegtu gaidīto efektu, ir jāiegādājas mini akumulatori no pazīstama ražotāja. Piemēram, LiFePO4 akumulatori no Sistem A123. To jauda (mAh) ir 2300, kas ir pilnīgi pietiekami normālai elektriskā instrumenta darbībai. Ja koncentrējaties uz lētiem elementiem “ražots Ķīnā”, tad pārveidošana zaudē savu nozīmi - šie izstrādājumi nekalpos ilgi.
• Iegādājoties mini litija jonu akumulatorus, izmantojot tiešsaistes veikalu, varēsiet daudz ietaupīt. Tie maksās aptuveni 900 rubļu, savukārt mazumtirdzniecības vietā par tiem būs jāmaksā vismaz 1700 - 2000. Tas pats attiecas uz lādētāju. Šī pieeja atrisinās problēmu ar minimālām izmaksām, pretējā gadījumā ir vieglāk iegādāties gatavu litija jonu akumulatoru skrūvgriezim par 6800–7150 rubļiem un netērēt laiku pārstrādei. Par,.
• Pērkot akumulatorus, jums jāpievērš uzmanība vara sloksņu klātbūtnei uz to spailēm. Tas ievērojami atvieglos akumulatora montāžas procesu no atsevišķiem elementiem (lodēšanas stadija).

Instrumentu un materiālu izvēle

Lodēšanas process izceļas ar tā specifiku. Lodāmura gals uzkarst līdz augstai temperatūrai, un ilgstoša termiskā iedarbība kaitē akumulatoram. Tāpēc ir nepieciešams samazināt sildīšanas laiku līdz minimumam. To var panākt, ja tradicionālās plūsmas – priedes kolofonija vai uz tā bāzes izgatavotu spirtu saturošu savienojumu – vietā izmanto lodēšanas skābi. Jūs to varat iegādāties jebkurā vietā, kur tiek pārdoti radio uzstādīšanas instrumenti un detaļas, vai automašīnu veikalā (rezerves daļu nodaļā). 20 g lodēšanas pudeles izmaksas ir aptuveni 35 rubļi.

Pamatojoties uz iepriekš minēto, un tā, lai tā jauda būtu pietiekama, lai ātri izkausētu lodmetālu. Autore izmantoja ikdienā izplatītāko - 65 W/220. Ir grūtāk strādāt ar lielākas jaudas - 100 W - instrumentu, jo ir grūti izvairīties no pārkaršanas. Tam nepieciešama pieredze un precizitāte. Tas pats attiecas uz 40 W lodāmuru. Jums būs jāpalielina sildīšanas laiks, lai jūs varētu "pārspīlēt". Lai gan tas ir ieteikums, kas balstīts uz personīgo pieredzi un autoram nav tiesību uzspiest savu viedokli.

Litija jonu akumulatora uzstādīšana

"Montāžas" sagatavošana

Pirms sākat lodēšanu, jums vajadzētu izlemt par akumulatora nodalījuma izkārtojumu. Tas ir, sakārtojiet visus elementus tā, lai tie tajā ērti ietilptu. Pēc tam iegādātās baterijas nostiprina ar līmlenti (PVC, lente).

Mini-akumulatoru kontaktu apstrāde

Tie pakāpeniski oksidējas. Tas nozīmē, ka tie ir nedaudz jātīra. Tikai viegli, izmantojot smalkgraudainu (slīpēšanas) smilšpapīru.

• Tas sākas ar akumulatora “kontakta” ​​daļas attaukošanu un uzklātās lodēšanas īsu uzsildīšanu. Labāk skārdināt ar viegli kūstošām, piemēram, POS-40. Lodāmurs nedrīkst saskarties ar akumulatora metālu ne ilgāk kā 1,2–2 sekundes. Pievērsiet īpašu uzmanību, lodējot pozitīvo spaili.
• Kā savienojošos vadus vēlams izmantot vara vadus, kuru šķērsgriezums ir vismaz 2,5 kvadrātmetri. Tiem jābūt izolētiem ar termokembriku.
• Visas mini baterijas ir savienotas ar džemperiem saskaņā ar shēmu. Kā tādas tiek izmantotas stieples vai “riepas”, kas izgatavotas no plānas metāla sloksnēm.
• Pēdējais solis ir savienot vadus ar akumulatora nodalījuma spailēm. Ja montāžas ieklāšana tajā ir sarežģīta, ir jānoņem stingrības ribas. Tie ir izgatavoti no plastmasas, tāpēc ir viegli izmantot sānu griezējus, lai no tiem atbrīvotos.

Turklāt

Jums, lasītāj, ir jāizlemj, vai to darīt vai nē. Bet litija jonu akumulatoru īpatnība ir tā, ka tās ir jutīgas pret pārlādēšanu. Tāpēc ir ieteicams kontrolēt spriegumu ne tikai visam blokam, bet arī katram elementam atsevišķi. Tas nozīmē, ka papildus 2 vadiem “+” un “–” ir jāizvada vēl 5. Lai ierobežotu sevi tikai ar vienu savienotāju (gan uzlādēšanai, gan balansēšanai), varat izmantot šo.

Kontaktu elektroinstalācijas shēma

• “+” – 5 un 9.
• “–” – 1 un 6.
• Līdzsvarošanas kontakti (augošā secībā) – 2, 7, 3, 8 un 4.

Savienotāji savienošanai ar lādētāju tiek izvēlēti atkarībā no tā modeļa. Abi savienojošie kabeļi ir pielodēti saskaņā ar shēmu.

Neskatoties uz to, ka litija jonu akumulatoru izmantošana sniedz daudzas priekšrocības - akumulatora “atmiņas” neesamība, ārkārtīgi zema pašizlāde, spēja strādāt par skrūvgriezi zem nulles temperatūrā, ilgs glabāšanas laiks (līdz 8 gadiem) - tie ir jutīgāki pret uzlādes tehnoloģiju ievērošanu. Ja jūs nekontrolējat spriegumu, litija jonu akumulatori ātri tiek iznīcināti. Līdz ar to jums būs jāiegādājas īpašs, dārgāks lādētājs. Tas, kas sākotnēji bija aprīkots ar skrūvgriezi, nav piemērots litija jonu akumulatoriem.

Internetā ir atrodami ieteikumi Li-ion akumulatoru atkārtotai izmantošanai, kas iepriekš tika uzstādīti citās tehniskajās ierīcēs. Piemēram, lai nodrošinātu klēpjdatora vai telefona (mobilā tālruņa) autonomu darbību. Ir daudz iespēju. Autors iesaka uzdot vienkāršu jautājumu - Vai šāds ietaupījums ir racionāls, ja lietotie izstrādājumi nenodrošina normālu skrūvgrieža darbību, ņemot vērā šī elektroinstrumenta specifisko pielietojumu? Varbūt kādu laiku tas savu uzdevumu pildīs, bet cik efektīvi un cik ilgi tas ir pilnīgi loģisks jautājums. Tāpēc šādi dažādu “pašmāju” cilvēku padomi diez vai ir ievērības cienīgi.

Lai uzraudzītu akumulatora elementu stāvokli, varat iegādāties sprieguma indikatoru. Radio veikals jums pateiks, kuru dēli vislabāk izmantot. Tas ir lēts - apmēram 180 rubļu.

Pirms akumulatora atkārtotas apstrādes jums vajadzētu apskatīt skrūvgrieža datu lapu. Kāds ir norādītais nominālais spriegums? Atkarībā no tā tiek izvēlēts nepieciešamais elementu skaits.

Autore vērš uzmanību uz to, ka bez pietiekamām zināšanām radiotehnikā nav vēlams patstāvīgi ražot elektroniskās plates. Mazākā kļūda, piemēram, izvēloties balansēšanas ķēdes daļas, novedīs pie tā, ka elementi viens pēc otra sāks “izlidot”, un tie būs regulāri jāmaina pret jaunām mini baterijām.

Ja neesat pārliecināts, ka darbs tiks paveikts efektīvi, nevajadzētu tērēt laiku pārbūvei un veikalā iegādāties skrūvgrieža litija jonu akumulatoru. Neskatoties uz cenu, ilgtermiņā tas būs lētāk nekā pastāvīga paštaisīta akumulatora reanimācija. Vai arī to ir vieglāk izdarīt - iegādājieties atbilstošu lādētāja modeli. Tad jums nebūs jāmontē dēļi.

Bezvada rīks ir mobilāks un vieglāk lietojams, salīdzinot ar tā tīkla kolēģiem. Bet mēs nedrīkstam aizmirst par būtisko bezvadu instrumentu trūkumu; kā jūs pats saprotat, akumulatoru trauslumu. Jaunu akumulatoru iegāde atsevišķi cenas ziņā ir salīdzināma ar jauna instrumenta iegādi.

Pēc četru gadu kalpošanas mans pirmais skrūvgriezis, pareizāk sakot, akumulatori sāka zaudēt ietilpību. Sākumā es saliku vienu no divām baterijām, izvēloties strādājošas “bankas”, taču šī modernizācija nebija ilga. Es pārveidoju savu skrūvgriezi uz vadu - tas izrādījās ļoti neērti. Man bija jāpērk tāds pats, bet jauns 12 voltu “Interskol DA-12ER”. Jaunajā skrūvgriežā baterijas izturēja vēl mazāk. Rezultātā divi darba skrūvgrieži un vairāk nekā viens darba akumulators.

Internetā ir daudz rakstīts par to, kā šo problēmu atrisināt. Vecos Ni-Cd akumulatorus tiek piedāvāts pārveidot par litija jonu akumulatoriem ar izmēru 18650. No pirmā acu uzmetiena tajā nav nekā sarežģīta. Jūs izņemat vecās Ni-Cd baterijas no korpusa un ievietojat jaunas Li-ion. Taču izrādījās, ka ne viss ir tik vienkārši. Tālāk ir aprakstīts, kam jāpievērš uzmanība, jauninot bezvadu instrumentu.

Pārveidošanai jums būs nepieciešams:

Sākšu ar litija jonu akumulatoriem 18650. Pirkts plkst.

Elementu nominālais spriegums ir 18650 - 3,7 V. Pēc pārdevēja teiktā, jauda ir 2600 mAh, marķējums ICR18650 26F, izmēri 18 x 65 mm.

Litija jonu akumulatoru priekšrocības salīdzinājumā ar Ni-Cd ir mazāki izmēri un svars, lielāka ietilpība, kā arī tā sauktā “atmiņas efekta” neesamība. Bet litija jonu akumulatoriem ir nopietni trūkumi, proti:

1. Negatīvā temperatūra krasi samazina kapacitāti, ko nevar teikt par niķeļa-kadmija akumulatoriem. Līdz ar to secinājums - ja instrumentu bieži izmanto zem nulles temperatūras, tad tā aizstāšana ar Li-ion problēmu neatrisinās.

2. Izlāde zem 2,9 - 2,5 V un pārlādēšana virs 4,2 V var būt kritiska, un ir iespējama pilnīga atteice. Tāpēc uzlādes un izlādes kontrolei ir nepieciešams BMS panelis; ja tas nav uzstādīts, jaunie akumulatori ātri sabojāsies.

Internetā galvenokārt ir aprakstīts, kā pārveidot 14 voltu skrūvgriezi - tas ir ideāli piemērots modernizācijai. Ar četrām sērijveidā savienotām 18650 elementiem un nominālo spriegumu 3,7 V. mēs iegūstam 14,8 V. - tieši tas, kas jums nepieciešams, pat ar pilnu uzlādi plus vēl 2 V, tas nav briesmīgi elektromotoram. Kā ar 12V instrumentu? Ir divas iespējas: uzstādīt 3 vai 4 18650 elementus, ja šķiet, ka ar trim ir par maz, it īpaši ar daļēju izlādi, un ja četrus - mazliet par daudz. Es izvēlējos četrus un, manuprāt, izdarīju pareizo izvēli.

Un tagad par BMS dēli, tas ir arī no AliExpress.

Tas ir tā sauktais akumulatora uzlādes un izlādes vadības panelis, īpaši manā gadījumā CF-4S30A-A. Kā redzams no marķējuma, tas ir paredzēts četru 18650 “kannu” akumulatoram un izlādes strāvai līdz 30A. Tam ir arī iebūvēts tā sauktais “balansētājs”, kas kontrolē katra elementa uzlādi atsevišķi un novērš nevienmērīgu uzlādi. Lai dēlis darbotos pareizi, montāžas baterijas tiek ņemtas no tādas pašas ietilpības un vēlams no vienas partijas.

Kopumā pārdošanā ir ļoti daudz dažādu BMS dēļu ar dažādām īpašībām. Neiesaku to lietot strāvai, kas ir zemāka par 30A - plate pastāvīgi ieies aizsardzībā un, lai atjaunotu darbību, dažiem dēļiem īslaicīgi jāpavada uzlādes strāva, un lai to izdarītu, ir jāizņem akumulators un jāpievieno uz lādētāju. Plāksnei, kuru mēs apsveram, nav šāda trūkuma; jūs vienkārši atlaidiet skrūvgrieža mēlīti, un, ja nav īssavienojuma strāvas, dēlis ieslēgsies pati.

Oriģinālais universālais lādētājs bija lieliski piemērots pārveidotā akumulatora uzlādēšanai. Pēdējos gados Interskol ir sācis aprīkot savus instrumentus ar universālajiem lādētājiem.

Fotoattēls parāda, uz kādu spriegumu BMS plate uzlādē manu akumulatoru kopā ar standarta lādētāju. Akumulatora spriegums pēc uzlādes ir 14,95 V, nedaudz augstāks par to, kas nepieciešams 12 voltu skrūvgriezim, taču tas, iespējams, ir vēl labāks. Mans vecais skrūvgriezis kļuva ātrāks un jaudīgāks, un bailes, ka tas izdegs, pamazām izklīda pēc četru mēnešu lietošanas. Šķiet, ka visas galvenās nianses, varat sākt pārtaisīt.

Mēs izjaucam veco akumulatoru.

Mēs pielodējam vecās kannas un atstājam spailes kopā ar temperatūras sensoru. Ja noņemat arī sensoru, tas neieslēdzas, izmantojot standarta lādētāju.

Saskaņā ar diagrammu fotoattēlā mēs lodējam 18650 šūnas vienā akumulatorā. Džemperi starp “bankām” jāizgatavo ar vismaz 2,5 kvadrātmetru biezu stiepli. mm, jo, darbinot skrūvgriezi, strāvas ir lielas un ar nelielu šķērsgriezumu instrumenta jauda strauji samazināsies. Viņi tiešsaistē raksta, ka litija jonu akumulatorus nevar pielodēt, jo baidās no pārkaršanas, un iesaka tos savienot, izmantojot punktmetināšanu. Lodēt var tikai tad, ja nepieciešams lodāmurs ar vismaz 60 vatu jaudu. Vissvarīgākais ir ātri pielodēt, lai nepārkarsētu pašu elementu.

Tam jābūt aptuveni tādam, lai tas ietilptu akumulatora korpusā.

No dabiskā niķeļa-kadmija NI-CD līdz litija jonu litija jonu izmēram 18650.

Nedaudz teorijas.

Jaudīgas pārnēsājamas barošanas ierīces izmanto īpašas baterijas ar palielinātu strāvas jaudu. Skrūvgriežā ar palielinātu slodzi tiek radīta liela strāva, un, lai ar to tiktu galā, tiek izmantoti pastiprināti Ni-CD un NiMH akumulatori (parasti iesaiņoti papīrā). Divpadsmit voltu skrūvgrieža vidējā darba strāva ir 3-7 ampēri, ar slodzi tā var sasniegt līdz 15A, bet impulsā līdz 30A.

No tā izriet pirmais ieteikums– Aizvietojot kadmiju ar litiju, ir jāizmanto tikai augstas strāvas litija jonu akumulatori. Tagad šos akumulatorus ražo Samsung, LG, SONY un virkne citu ražotāju.

4 litija jonu bateriju izmantošana 12 voltu skrūvgriežā destruktīvs barošanas slēdzim PWM ātruma regulatoram, kas atrodas pogā. Pilnībā uzlādēta Li jonu akumulatora spriegums ir 4,2 volti, pilnībā uzlādēta četru akumulatoru komplekta spriegums būs 16,8 volti, kas ir par trešdaļu augstāks par ieteicamo spriegumu saskaņā ar Ohma likumu - “strāva ir tieši proporcionāla spriegums ķēdē”, stāsta, ka arī strāva palielināsies par trešdaļu, un impulsā tā var sasniegt 40A, neviena atslēga nevar izturēt šādu pārslodzi un neizdosies. Mēs iesakām izmantot tikai 3 litija jonu akumulatorus 12 voltu akumulatoram, 4 akumulatori lieliski darbosies ar 14,4 voltu akumulatoru, un 18 voltu akumulatoram pietiek ar 5 baterijām.

Litija jonu akumulatora darbības laikā ir jākontrolē tā uzlādes un izlādes spriegums, jo tā fizikālo un ķīmisko īpašību dēļ spriegumam jābūt stingri noteiktā diapazonā no 2,5 līdz 4,2 voltiem. Tikai šādos apstākļos var tikt garantēts maksimālais akumulatora darbības laiks un droša darbība.

Uzlādes un izlādes regulatora izmantošana ir obligāta, un, pamatojoties uz pirmo ieteikumu, kontrolierim ir jāatbalsta darbība ar strāvu no 12 līdz 30 ampēriem, pretējā gadījumā pie palielinātas slodzes kontrolieris "ieslēgsies aizsardzībā" un normāla ierīces darbība nestrādāt.

Uzlādei varat izmantot savu lādētāju, neaizmirstiet atstāt vietā temperatūras un pārkaršanas sensoru, pretējā gadījumā tas neuzlādēsies. Ja kāda iemesla dēļ lādētājs “nevēlas” darboties, tad šīs divas opcijas ir paredzētas jums.

Varat paņemt lietošanai gatavu, kas paredzēts jūsu komplektā esošo elementu skaitam, un izvēlēties to, pamatojoties uz optimālo uzlādes strāvu. Šajā gadījumā blokā tiek urbts caurums 5,5 * 2,1 mm ligzdai, un caur to tiks veikta turpmāka uzlāde. Šis risinājums ir īpaši noderīgs, ja akumulatorā ir ļoti maz vietas. Mūsu gadījumā mēs tieši tā arī darījām, bet atstājām visus sensorus savās vietās, ja nu noderētu.

Lielisks uzlādes risinājums ir universāla līdzstrāvas-līdzstrāvas sprieguma pārveidošanas moduļa izmantošana ar iespēju regulēt strāvu un spriegumu, tā saukto CC CV. Ļoti populāri ir moduļi, kuru pamatā ir XL4015 un LM2596 mikroshēmas. Jūs iestatāt uzlādes spriegumu pie moduļa izejas uz 12,6-13,6 V un uzlādes strāvu diapazonā no 500 līdz 900 mAh, un modulis pats paveiks pārējo. Šo moduļu izmantošana ļauj uzlādēt skrūvgriezi no jebkura strāvas avota ar spriegumu virs 13 voltiem. Īpaši attaisnojami, ja jūsu skrūvgriezim ir atsevišķi no uzlādes bloka barošanas bloks, tad vecais barošanas bloks lieliski veiks jaunu akumulatoru uzlādi.

Nu vispārīgi ieteikumi - vēlams izmantot vismaz 4 mm2 stieples šķērsgriezumu, uzmanieties uzstādot, jebkuri īssavienojumi noved pie vadu tūlītējas uzkaršanas un var apdegties, visiem savienojumiem un lodēšanas vietām jābūt kā pēc iespējas uzticams un izturīgs, jo lielas strāvas Nu, ir vibrācija.

Mēs nolēmām mūsu skrūvgriezim izmantot baterijas, tās atbilst visiem nepieciešamajiem parametriem. Tas arī tika izmantots - tas ir miniatūrs 50 * 22 mm augstas strāvas kontrolieris ar īssavienojuma un pārslodzes aizsardzību. Visus savienojumus veicām ar silikona stiepli 6 mm.kv (iesakām izmantot mazāku šķērsgriezumu, ar tādu šķērsgriezumu grūti strādāt).

No sākuma ilgi domājām kā novietot baterijas ar dēli.Tad domājām kur likt lādēšanas savienotāju. Nu, kad mēs izlēmām, mēs sākām visu lēnām lodēt kopā. Visērtāk izrādījās galvenajā korpusā ievietot divas baterijas, bet korpusa tapā ievietot BMS plati un trešo akumulatoru.

Montāžas procesā radās doma piegādāt mūsu akumulatoru, ne ātrāk pateikts, kā izdarīts. Ir vieta, kur to pieskrūvēt, un viņi neaizmirsa pogu, lai jūs varētu to nospiest un redzēt, cik daudz jaudas ir atlicis. Modulis ir pielāgojams, tāpēc būtībā to var pieskrūvēt pie jebkura akumulatora.

Kā secinājums.

Visi bija apmierināti ar procesu un rezultātu. Akumulatora svars ir samazināts uz pusi. Akumulators izturēja visus testus bez sūdzībām.

No vēlējumiem nākotnei.

Apkārt guļ AEG skrūvgriezis, arī ar 12 voltu akumulatoru, ceram, ka varēs dabūt rokā un būs vairāk vietas un domājam par akumulatoru uzstādīšanu.

Sveicu visus, kas apstājās. Pārskatā galvenā uzmanība tiks pievērsta, kā jūs droši vien jau uzminējāt, divām vienkāršām austiņām, kas paredzētas litija jonu akumulatoru komplektu uzraudzībai, ko sauc par BMS. Pārskatā tiks iekļauta pārbaude, kā arī vairākas iespējas, kā pārveidot skrūvgriezi litijam, pamatojoties uz šīm vai līdzīgām plāksnēm. Ikviens interesents laipni aicināts zem kat.
1. atjauninājums, pievienots dēļu darbības strāvas tests un īss video uz sarkanās tāfeles
Atjauninājums 2, Tā kā tēma ir izraisījusi nelielu interesi, es mēģināšu papildināt apskatu ar vēl vairākiem veidiem, kā pārtaisīt Šuriku, lai izveidotu sava veida vienkāršu FAQ

Vispārējā forma:


Īsi dēļu veiktspējas raksturlielumi:


Piezīme:

Uzreiz gribu brīdināt - tikai zilajam dēlim ir balansētājs, sarkanajam nav balansiera, t.i. Tas ir tikai pārlādēšanas/pārslodzes/īssavienojuma/augstas slodzes strāvas aizsardzības plate. Un arī, pretēji dažiem uzskatiem, nevienam no tiem nav uzlādes kontrollera (CC/CV), tāpēc to darbībai ir nepieciešama speciāla plate ar fiksētu sprieguma un strāvas ierobežojumu.

Plātnes izmēri:

Dēļu izmēri ir ļoti mazi, tikai 56mm*21mm zilajam un 50mm*22mm sarkanajam:




Šeit ir salīdzinājums ar AA un 18650 baterijām:


Izskats:

Sāksim ar:


Papētot tuvāk, jūs varat redzēt aizsardzības kontrolieri – S8254AA un balansēšanas komponentus 3S komplektam:


Diemžēl, pēc pārdevēja teiktā, darba strāva ir tikai 8A, bet, spriežot pēc datu lapām, viens AO4407A mosfets ir paredzēts 12A (pīķa 60A), un mums ir divi no tiem:

Vēl piezīmēšu, ka balansēšanas strāva ir ļoti maza (apmēram 40ma) un balansēšana tiek aktivizēta, tiklīdz visas šūnas/bankas pārslēdzas uz CV režīmu (otrā uzlādes fāze).
Savienojums:


vienkāršāk, jo tam nav balansētāja:


Tas ir balstīts arī uz aizsardzības kontrolieri - S8254AA, bet ir paredzēts lielākai darba strāvai 15A (atkal, saskaņā ar ražotāja teikto):


Apskatot izmantoto jaudas mofetu datu lapas, darba strāva ir 70A, bet maksimālā strāva ir 200 A, pietiek pat ar vienu mofetu, bet mums ir divas no tām:

Savienojums ir līdzīgs:


Tātad, kā redzam, abos dēļos ir aizsardzības kontrolieris ar nepieciešamo izolāciju, jaudas mosfeti un šunti, lai kontrolētu pārejošo strāvu, bet zilajā ir arī iebūvēts balansētājs. Neesmu pārāk daudz ieskatījies ķēdē, bet izskatās, ka jaudas mosfeti ir paralēli, tāpēc darba strāvas var reizināt ar divi. Svarīga piezīme - maksimālās darba strāvas ierobežo strāvas šunti! Šīs šalles nezina par uzlādes algoritmu (CC/CV). Lai apstiprinātu, ka šīs ir tieši aizsardzības plates, var spriest pēc S8254AA kontrollera datu lapas, kurā par uzlādes moduli nav ne vārda:


Pats kontrolieris ir paredzēts 4S savienojumam, tāpēc ar dažām izmaiņām (spriežot pēc datu lapas) - pielodējot savienotāju un rezistoru, iespējams, sarkanā šalle derēs:


Nav tik vienkārši jaunināt zilo šalli uz 4S; jums būs jāpielodē balansētāja elementi.

Dēļa pārbaude:

Tātad, pāriesim pie vissvarīgākās lietas, proti, cik tie ir piemēroti reālai lietošanai. Pārbaudē mums palīdzēs šādas ierīces:
- saliekams modulis (trīs trīs/četru reģistru voltmetri un turētājs trim 18650 akumulatoriem), kas parādījās manā pārskatā par lādētāju, lai gan bez balansēšanas astes:


- divu reģistru ampēru voltmetrs strāvas uzraudzībai (ierīces zemākie rādījumi):


- pazeminošs līdzstrāvas/līdzstrāvas pārveidotājs ar strāvas ierobežošanu un litija uzlādes iespēju:


- uzlādes un balansēšanas ierīce iCharger 208B visa komplekta izlādēšanai

Statīvs ir vienkāršs - pārveidotāja plate nodrošina fiksētu pastāvīgu spriegumu 12,6 V un ierobežo uzlādes strāvu. Izmantojot voltmetrus, mēs aplūkojam, ar kādu spriegumu dēļi darbojas un kā bankas ir līdzsvarotas.
Vispirms apskatīsim galveno zilās tāfeles iezīmi, proti, balansēšanu. Fotoattēlā ir 3 kannas, uzlādētas pie 4.15V/4.18V/4.08V. Kā redzam, pastāv nelīdzsvarotība. Mēs pieliekam spriegumu, lādēšanas strāva pakāpeniski samazinās (apakšējais rādītājs):


Tā kā šallei nav nekādu rādītāju, tad balansēšanas pabeigšanu var novērtēt tikai ar aci. Ampermetrs jau vairāk kā stundu pirms beigām rādīja nulles. Tiem, kas interesējas, šeit ir īss video par to, kā balansētājs darbojas šajā dēlī:

1. atjauninājums: slodzes tests:
Ar izejas strāvu mums palīdzēs šāds statīvs:
- tas pats turētājs/turētājs trim 18650 baterijām
- 4 reģistru voltmetrs (kopējā sprieguma kontrole)
- auto kvēlspuldzes kā slodze (diemžēl man ir tikai 4 kvēlspuldzes pa 65W katra, man vairāk nav)
- Multimetrs HoldPeak HP-890CN strāvu mērīšanai (maks. 20A)
- augstas kvalitātes vara savītas akustiskās stieples ar lielu šķērsgriezumu

Daži vārdi par statīvu: akumulatorus savieno “domkrats”, t.i. it kā viens pēc otra, lai samazinātu savienojošo vadu garumu, un tāpēc sprieguma kritums tiem zem slodzes būs minimāls:


Kannu pievienošana uz turētāja (“domkrats”):


Multimetra zondes bija augstas kvalitātes vadi ar krokodila klipšiem no iCharger 208B lādētāja un balansēšanas ierīces, jo HoldPeak’s nerada pārliecību, un nevajadzīgi savienojumi radīs papildu traucējumus.
Vispirms pārbaudīsim sarkano aizsargplāksni, jo tas ir visinteresantākais pašreizējās slodzes ziņā. Lodējiet strāvas un kannu vadus:


Izrādās kaut kas līdzīgs šim (slodzes savienojumi izrādījās minimāla garuma):


Shurik pārtaisīšanas sadaļā jau minēju, ka tādi turētāji nav īsti paredzēti šādām strāvām, bet testiem der.
Tātad, statīvs uz sarkanas šalles (pēc mērījumiem ne vairāk kā 15A):


Ļaujiet man īsi paskaidrot: plate satur 15A, bet man nav piemērotas slodzes, lai iekļautos šajā strāvā, jo ceturtā lampa pievieno apmēram 4,5-5 A vairāk, un tas jau pārsniedz tāfeles robežas. Pie 12,6A jaudas mosfeti ir silti, bet ne karsti, tieši piemēroti ilgstošai darbībai. Ja strāva ir lielāka par 15 A, plate nonāk aizsardzībā. Mērīju ar rezistoriem, pielika pāris ampērus, bet statīvs jau bija izjaukts.
Milzīgs sarkanās tāfeles pluss ir tas, ka nav aizsardzības bloķēšanas. Tie. Kad aizsardzība ir iedarbināta, tā nav jāaktivizē, pieslēdzot spriegumu izejas kontaktiem. Šeit ir īss video:

Zilā šalle notur lielāku strāvu, bet pie strāvas, kas pārsniedz 10A, jaudas mosfeti ļoti uzkarst. Pie 15A šalle izturēs ne vairāk kā minūti, jo pēc 10-15 sekundēm pirksts vairs netur temperatūru. Par laimi, tie ātri atdziest, tāpēc ir diezgan piemēroti īslaicīgām slodzēm. Viss jau būtu labi, bet, iedarbojoties aizsardzībai, dēlis tiek bloķēts un lai to atbloķētu, ir jāpieslēdz spriegums izejas kontaktiem. Šī opcija acīmredzami nav paredzēta skrūvgriezim. Kopumā strāva ir 16A, bet mosfeti kļūst ļoti karsti:


Secinājums: Mans personīgais viedoklis ir tāds, ka parastais aizsargdēlis bez balansiera (sarkans) ir lieliski piemērots elektroinstrumentam. Tam ir liela darba strāva, optimālais atslēgšanas spriegums 2,5 V, un tas ir viegli jaunināms uz 4S konfigurāciju (14,4 V/16,8 V). Es domāju, ka šī ir labākā izvēle budžeta Shurik konvertēšanai uz litiju.
Tagad par zilo šalli. Viena no priekšrocībām ir balansēšanas klātbūtne, taču darba strāvas joprojām ir mazas, ar 12A (24A) Shurik ar griezes momentu 15-25Nm ir nedaudz par maz, it īpaši, ja kārtridžs gandrīz apstājas, pievelkot skrūvi. Un izslēgšanas spriegums ir tikai 2,7 V, kas nozīmē, ka lielas slodzes gadījumā daļa no akumulatora jaudas paliks nepieprasīta, jo pie lielām strāvām sprieguma kritums bankās ir ievērojams, un tie ir paredzēti 2,5 V. Un lielākais trūkums ir tas, ka dēlis tiek bloķēts, kad tiek iedarbināta aizsardzība, tāpēc nav vēlams izmantot skrūvgriezi. Dažos pašdarinātos projektos labāk ir izmantot zilu šalli, bet tas atkal ir mans personīgais viedoklis.

Iespējamās pielietojuma shēmas vai kā pārveidot Shurik barošanas avotu litijā:

Tātad, kā jūs varat mainīt sava iecienītā Shurik barošanas avotu no NiCd uz Li-Ion/Li-Pol? Šī tēma jau ir diezgan sagrauta un risinājumi principā ir atrasti, bet īsumā atkārtošos.
Iesākumā es teikšu tikai vienu lietu - budžeta shuriks ir tikai aizsardzības panelis pret pārlādēšanu / pārmērīgu izlādi / īssavienojumu / lielu slodzes strāvu (analogs pārskatāmajam sarkanajam panelim). Tur nav balansēšanas. Turklāt pat dažiem firmas elektroinstrumentiem nav balansēšanas. Tas pats attiecas uz visiem rīkiem, kas lepni saka: “Uzlādējiet 30 minūtēs”. Jā, tie uzlādējas pusstundas laikā, bet izslēgšana notiek, tiklīdz spriegums vienā no bankām sasniedz nominālvērtību vai tiek iedarbināts aizsardzības panelis. Nav grūti uzminēt, ka bankas netiks pilnībā uzlādētas, taču atšķirība ir tikai 5-10%, tāpēc tas nav tik svarīgi. Galvenais, kas jāatceras, ir tas, ka sabalansēta uzlāde ilgst vismaz vairākas stundas. Tātad rodas jautājums, vai jums tas ir vajadzīgs?

Tātad visizplatītākā iespēja izskatās šādi:
Tīkla lādētājs ar stabilizētu izeju 12,6V un strāvas ierobežojumu (1-2A) -> aizsargplate ->
Apakšējā līnija: lēti, ātri, pieņemami, uzticami. Balansēšana ir atkarīga no kārbu stāvokļa (ietilpības un iekšējās pretestības). Tas ir pilnībā strādājošs variants, taču pēc kāda laika nelīdzsvarotība būs jūtama darbības laikā.

Pareizāks variants:
Tīkla lādētājs ar stabilizētu izeju 12,6V, strāvas ierobežojums (1-2A) -> aizsargplate ar balansēšanu -> 3 virknē savienotas baterijas
Rezumējot: dārgi, ātri/lēni, kvalitatīvi, uzticami. Balansēšana ir normāla, akumulatora jauda ir maksimāla

Tātad, mēs mēģināsim darīt kaut ko līdzīgu otrajam variantam. Lūk, kā to izdarīt:
1) Li-Ion/Li-Pol akumulatori, aizsargplates un specializēta uzlādes un balansēšanas ierīce (iCharger, iMax). Turklāt jums būs jānoņem balansēšanas savienotājs. Ir tikai divi mīnusi - modeļu lādētāji nav lēti, un tos nav īpaši ērti apkalpot. Plusi – liela uzlādes strāva, liela kannu balansēšanas strāva
2) Li-Ion/Li-Pol akumulatori, aizsardzības panelis ar balansēšanu, līdzstrāvas pārveidotājs ar strāvas ierobežošanu, barošanas avots
3) Li-Ion/Li-Pol akumulatori, aizsargplāksne bez balansēšanas (sarkana), DC pārveidotājs ar strāvas ierobežošanu, barošana. Vienīgais mīnuss ir tas, ka laika gaitā kārbas kļūs nelīdzsvarotas. Lai samazinātu nelīdzsvarotību, pirms šurika maiņas ir nepieciešams noregulēt spriegumu līdz tādam pašam līmenim, un ir ieteicams ņemt kārbas no vienas partijas

Pirmais variants derēs tikai tiem, kam ir modeļa atmiņa, bet man liekas, ja vajadzēja, tad viņi savu Šuriku jau sen pārtaisīja. Otrais un trešais variants ir praktiski vienāds un tiem ir tiesības uz dzīvību. Jums tikai jāizvēlas, kas ir svarīgāks – ātrums vai jauda. Es uzskatu, ka pēdējais variants ir labākais, bet tikai reizi dažos mēnešos ir nepieciešams sabalansēt bankas.

Tātad, pietiekami daudz pļāpāšanas, ķersimies pie pārbūves. Tā kā man nav pieredzes ar NiCd baterijām, es runāju par pārveidošanu tikai vārdos. Mums būs nepieciešams:

1) Barošanas avots:

Pirmais variants. Barošanas avots (PSU) vismaz 14 V vai vairāk. Vēlams, lai izejas strāva būtu vismaz 1A (ideālā gadījumā apmēram 2-3A). Mēs izmantosim barošanas avotu no klēpjdatoriem/netbook datoriem, no lādētājiem (izeja vairāk par 14V), blokiem LED sloksņu barošanai, video ierakstīšanas iekārtu (DIY barošanas avots), piemēram, vai:


- Pazeminošs līdzstrāvas/līdzstrāvas pārveidotājs ar strāvas ierobežošanu un iespēju uzlādēt litiju, piemēram, vai:


- Otrais variants. Gatavi Shuriks barošanas avoti ar strāvas ierobežošanu un 12.6V izeju. Tie nav lēti, piemēram, no mana MNT skrūvgrieža apskata -:


- Trešais variants. :


2) Aizsargpanelis ar vai bez balansiera. Strāvu ieteicams ņemt ar rezervi:


Ja tiek izmantota iespēja bez balansiera, tad nepieciešams balansēšanas savienotāju lodēt. Tas ir nepieciešams, lai kontrolētu spriegumu bankās, t.i. lai novērtētu nelīdzsvarotību. Un, kā jūs saprotat, jums būs periodiski jāuzlādē akumulators pa vienam ar vienkāršu TP4056 uzlādes moduli, ja sākas nelīdzsvarotība. Tie. Reizi dažos mēnešos mēs paņemam šalli TP4056 un pa vienam uzlādējam visas bankas, kurām uzlādes beigās spriegums ir zem 4,18 V. Šis modulis pareizi pārtrauc uzlādi pie fiksēta 4,2 V sprieguma. Šī procedūra prasīs pusotru stundu, bet bankas būs vairāk vai mazāk līdzsvarotas.
Tas ir uzrakstīts nedaudz haotiski, bet tiem, kas atrodas tvertnē:
Pēc pāris mēnešiem mēs uzlādējam skrūvgrieža akumulatoru. Uzlādes beigās mēs izņemam balansēšanas asti un izmēra spriegumu bankās. Ja sanāk kaut kas tāds - 4.20V/4.18V/4.19V, tad balansēšana būtībā nav nepieciešama. Bet ja bilde ir tāda - 4.20V/4.06V/4.14V, tad ņemam TP4056 moduli un uzlādējam divas bankas pēc kārtas uz 4.2V. Es neredzu citu iespēju, izņemot specializētos lādētājus-balansētājus.

3) Augstas strāvas akumulatori:


Par dažiem no tiem esmu jau iepriekš uzrakstījis pāris īsas atsauksmes - un. Šeit ir galvenie augstas strāvas 18650 litija jonu akumulatoru modeļi:
- Sanyo UR18650W2 1500mah (maks. 20A)
- Sanyo UR18650RX 2000mah (maks. 20A)
- Sanyo UR18650NSX 2500mah (maks. 20A)
- Samsung INR18650-15L 1500mah (maks. 18A)
- Samsung INR18650-20R 2000mah (maks. 22A)
- Samsung INR18650-25R 2500mah (maks. 20A)
- Samsung INR18650-30Q 3000mah (maks. 15A)
- LG INR18650HB6 1500mah (maks. 30A)
- LG INR18650HD2 2000mah (maks. 25A)
- LG INR18650HD2C 2100mah (maks. 20A)
- LG INR18650HE2 2500mah (maks. 20A)
- LG INR18650HE4 2500mah (maks. 20A)
- LG INR18650HG2 3000mah (maks. 20A)
- SONY US18650VTC3 1600mah (maks. 30A)
- SONY US18650VTC4 2100mah (maks. 30A)
- SONY US18650VTC5 2600mah (maks. 30A)

Es iesaku laika pārbaudītos lētos Samsung INR18650-25R 2500mah (maksimāli 20A), Samsung INR18650-30Q 3000mah (maksimāli 15A) vai LG INR18650HG2 3000mah (maksimāli 20A). Man nav bijusi liela pieredze ar citām burkām, taču mana personīgā izvēle ir Samsung INR18650-30Q 3000mah. Slēpēm bija neliels tehnoloģisks defekts un sāka parādīties viltojumi ar zemu strāvas jaudu. Es varu ievietot rakstu par to, kā atšķirt viltojumu no oriģināla, bet nedaudz vēlāk, jums tas ir jāmeklē.

Kā to visu apvienot:


Nu, daži vārdi par savienojumu. Mēs izmantojam augstas kvalitātes vara dzīslas vadus ar pienācīgu šķērsgriezumu. Tie ir kvalitatīvi akustiskie vai parastie SHVVP/PVS ar šķērsgriezumu 0,5 vai 0,75 mm2 no būvmateriālu veikala (izraujam izolāciju un iegūstam kvalitatīvus dažādu krāsu vadus). Savienojošo vadu garumam jābūt minimālam. Baterijas vēlams no vienas un tās pašas partijas. Pirms to pievienošanas vēlams tos uzlādēt ar tādu pašu spriegumu, lai pēc iespējas ilgāk nebūtu nelīdzsvarotības. Akumulatoru lodēšana nav grūta. Galvenais, lai būtu jaudīgs lodāmurs (60-80W) un aktīvā plūsma (piemēram, lodskābe). Lodmetāli ar sprādzienu. Galvenais ir pēc tam noslaucīt lodēšanas vietu ar spirtu vai acetonu. Pašas baterijas ir ievietotas bateriju nodalījumā no vecām NiCd kārbām. Labāk to sakārtot trīsstūrī no mīnusa uz plusu vai, kā tautā saukts par "domkratu", pēc analoģijas ar šo (viena baterija atradīsies otrādi), vai arī ir labs izskaidrojums nedaudz augstāk (testēšanas sadaļā ):


Tādējādi vadi, kas savieno akumulatorus, būs īsi, tāpēc vērtīgā sprieguma kritums tajos zem slodzes būs minimāls. Neiesaku lietot turētājus 3-4 baterijām, tie nav paredzēti tādām strāvām. Side-by-side un balansēšanas vadītāji nav tik svarīgi, un tiem var būt mazāks šķērsgriezums. Ideālā gadījumā baterijas un aizsargplāksni ir labāk ievietot akumulatora nodalījumā un pazeminošo līdzstrāvas pārveidotāju atsevišķi dokstacijā. Uzlādes/uzlādes LED indikatorus var aizstāt ar saviem un parādīt uz dokstacijas korpusa. Ja vēlaties, varat pievienot minivoltmetru akumulatora modulim, taču tā ir papildu nauda, ​​jo kopējais akumulatora spriegums tikai netieši norādīs uz atlikušo jaudu. Bet, ja vēlaties, kāpēc ne. Šeit :

Tagad novērtēsim cenas:
1) BP – no 5 līdz 7 dolāriem
2) DC/DC pārveidotājs – no 2 līdz 4 dolāriem
3) Aizsargdēļi - no 5 līdz 6 dolāriem
4) Baterijas – no 9 līdz 12 dolāriem (3-4 USD par preci)

Kopā vidēji 15-20 USD par pārveidošanu (ar atlaidēm/kuponiem) vai 25 USD bez tiem.

2. atjauninājums, vēl daži veidi, kā pārveidot Shurik:

Nākamā iespēja (ieteica no komentāriem, paldies I_R_O Un Kārtmans):
Izmantojiet lētus 2S-3S tipa lādētājus (šis ir tā paša iMax B6 ražotājs) vai visa veida B3/B3 AC/imax RC B3 () vai () kopijas.
Oriģinālā SkyRC e3 uzlādes strāva uz vienu šūnu ir 1,2 A, salīdzinot ar 0,8 A kopijām, tam jābūt precīzam un uzticamam, taču divreiz dārgākam par kopijām. Jūs to varat iegādāties ļoti lēti tajā pašā vietā. Kā es saprotu no apraksta, tam ir 3 neatkarīgi uzlādes moduļi, kaut kas līdzīgs 3 TP4056 moduļiem. Tie. SkyRC e3 un tā kopijām nav balansēšanas kā tāda, bet vienkārši uzlādē bankas vienlaikus līdz vienai sprieguma vērtībai (4,2 V), jo tām nav strāvas savienotāju. SkyRC sortimentā faktiski ir, piemēram, uzlādes un balansēšanas ierīces, taču balansējošā strāva ir tikai 200mA un maksā ap 15-20$, taču tā spēj uzlādēt dzīves maiņas ierīces (LiFeP04) un uzlādēt strāvu līdz 3A. Interesenti var iepazīties ar modeļu klāstu.
Kopumā šai opcijai ir nepieciešams jebkurš no iepriekš minētajiem 2S-3S lādētājiem, sarkans vai līdzīgs (bez balansēšanas) aizsargplates un augstas strāvas akumulatori:


Kas attiecas uz mani, tas ir ļoti labs un ekonomisks risinājums, es droši vien pie tā paliktu.

Vēl viens variants, ko ieteica biedrs Volosaty:
Izmantojiet tā saukto "čehu balansētāju":

Labāk pajautājiet viņam, kur tas tiek pārdots, es par to dzirdu pirmo reizi :-). Par strāvām neko nevaru pastāstīt, bet, spriežot pēc apraksta, tam ir nepieciešams barošanas avots, tāpēc variants nav tik budžetam draudzīgs, bet šķiet interesants lādēšanas strāvas ziņā. Šeit ir saite uz. Kopumā šim variantam nepieciešams: barošanas bloks, sarkans vai tamlīdzīgs (bez balansēšanas) aizsargplates, “čehu balansētājs” un augstas strāvas akumulatori.

Priekšrocības:
Es jau minēju litija barošanas avotu (Li-Ion/Li-Pol) priekšrocības salīdzinājumā ar niķeļa barošanas blokiem (NiCd). Mūsu gadījumā tiešs salīdzinājums - tipisks Shurik akumulators, kas izgatavots no NiCd akumulatoriem, salīdzinot ar litiju:
+ augsts enerģijas blīvums. Tipiska 12S 14.4V 1300mah niķeļa akumulatora uzkrātā enerģija ir 14.4*1.3=18.72Wh, savukārt 4S 18650 14.4V 3000mah litija akumulatora uzkrātā enerģija ir 14.4*3=43.2Wh
+ nav atmiņas efekta, t.i. Jūs varat tos uzlādēt jebkurā laikā, negaidot pilnīgu izlādēšanos
+ mazāki izmēri un svars ar tādiem pašiem parametriem kā NiCd
+ ātrs uzlādes laiks (nebaidās no lielām uzlādes strāvām) un skaidra indikācija
+ zema pašizlāde

Vienīgie litija jonu trūkumi ir:
- zema akumulatoru salizturība (tās baidās no negatīvas temperatūras)
- Nepieciešama kārbu balansēšana uzlādes laikā un pārslodzes aizsardzības klātbūtne
Kā redzat, litija priekšrocības ir acīmredzamas, tāpēc bieži vien ir jēga pārveidot barošanas avotu...

Secinājums: Pārskatāmās šalles nav sliktas, tām vajadzētu būt piemērotām jebkuram uzdevumam. Ja man būtu šuriks uz NiCd kārbām, es pārveidošanai izvēlētos sarkanu šalli, :-)…

Prece tika nodrošināta veikala atsauksmes rakstīšanai. Pārskats tika publicēts saskaņā ar Vietnes noteikumu 18. punktu.

“Cik maksās veco niķeļa bateriju aizstāšana ar litija jonu baterijām manā skrūvgriežā”, iespējams, ir viens no populārākajiem jautājumiem, ko dzirdam no mūsu klientiem.
Un patiešām problēma ir diezgan izplatīta. Daudziem cilvēkiem ir vecs bezvadu skrūvgriezis (uzgriežņu atslēga, urbjmašīna, finierzāģis, trimmeris utt.), kurā standarta akumulatori ir nederīgi, un vai nu nav iespējams iegādāties jaunus, jo to ražošana var tikt pārtraukta, vai arī jūs to vienkārši neizmantojat. Es nevēlos tērēt naudu par novecojušām tehnoloģijām, bet es vēlos nekavējoties nomainīt Ni-Mh akumulatorus pret Li-Ion un bieži vien dārgiem un kvalitatīviem elektroinstrumentiem piešķirt otro dzīvi.

Šādai vēlmei patiešām ir daudz iemeslu:
- pirmais un galvenais ir tas, ka Li-Ion akumulatoriem ir daudz lielāks elektriskais blīvums nekā Ni-Mh akumulatoriem.
Vienkārši sakot, ar tādu pašu svaru Li-Ion akumulatoram būs lielāka elektriskā jauda nekā Ni-Mh akumulatoram. Attiecīgi, ievietojot Li-ion akumulatorus vecajā korpusā, mēs iegūstam daudz ilgāku instrumenta darbības laiku.

Lieljaudas litija jonu akumulatoru uzlādes strāva, īpaši jauniem modeļiem, var sasniegt 1C - 2C (vienas vai dubultas jaudas vērtība).
Tie. šādu akumulatoru var uzlādēt 1 - 0,5 stundās, nepārsniedzot ražotāja ieteiktos parametrus un attiecīgi nesamazinot akumulatora darbības laiku.

Bet šādas idejas īstenošanai ir pietiekami daudz apturēšanas faktoru:
- Li-ion akumulatorus tehnoloģisko ierobežojumu dēļ nevar uzlādēt virs 4,25-4,35V un izlādēt zem 2,5-2,7V (norādīts katra konkrētā akumulatora tehniskajās specifikācijās). Šo vērtību pārsniegšana var sabojāt akumulatoru un padarīt to nederīgu. Lai aizsargātu Li-Ion akumulatoru, tiek izmantoti speciāli uzlādes-izlādes kontrolieri, kas uztur Li-Ion elementa spriegumu atļautajās robežās. Tas ir, papildus pašām baterijām jums būs nepieciešams arī uzlādes-izlādes kontrolieris.
- Litija jonu akumulatoru spriegums vienmēr ir 3,7 V (3,6 V) reizinājums, savukārt Ni-Mh akumulatoriem tas ir 1,2 V daudzkārtnis. Tas ir saistīts ar nominālo spriegumu (sprieguma vērtība, kas tiek uzturēta Li-Ion akumulatorā pietiekami ilgu laiku izlādes līknes strāvas-sprieguma raksturlīknes vidū) atsevišķā šūnā. Li-ion akumulatoriem šis spriegums ir 3,7 V, Ni-Mh akumulatoriem tas ir 1,2 V. Tāpēc jūs nekad nevarēsit samontēt 12 V akumulatoru no litija jonu akumulatoriem. Nominālā izteiksmē tas var būt 11,1 V (3 sērijas) vai 14,8 V (4 sērijā). Turklāt Li-Ion elementa spriegums darbības laikā mainās no pilnībā uzlādēta - 4,25 V līdz pilnībā izlādētam -2,5 V. Tādējādi 3S (3 seriālie - 3 seriālie savienojumi) akumulatora spriegums darbības laikā mainīsies no 12,6V (4,2x3) uz 7,5V (2,5x3). 4S akumulatoriem - no 16,8V līdz 10V.
- Li-Ion akumulatoru izmērs ir 18650, un 99 procenti no visiem Li-Ion akumulatoriem sastāv no 18650 izmēra elementiem, tiem ir atšķirīgi izmēri no Ni-Mh elementiem. 18650 šūnas izmēri ir 18 mm diametrā un 65 mm augstumā. Ir svarīgi “novērtēt”, cik litija jonu elementu ietilps jūsu korpusā. Tajā pašā laikā jums ir jāsaprot, ka 11,1 V akumulatoram jums būs nepieciešams Li-ion elementu skaits, kas ir reizināts ar 3. 14,8 V akumulatoram - četri. Šajā gadījumā ir jāatstāj vieta uzlādes-izlādes kontrollera un pārslēgšanas vadu novietošanai.
- Litija jonu akumulatoru lādētājs atšķiras no Ni-Mh akumulatoru lādētāja. Taisnības labad jāatzīmē, ka daudzu skrūvgriežu komplektācijā iekļautie lādētāji ir universāli lādētāji un var uzlādēt gan NI-Cd, gan Ni-Mh, gan Li-ion akumulatorus. Pārliecinieties, vai jūsu atmiņai ir šī iespēja.
- Li-ion akumulatoru izmaksas. un tas, salīdzinot ar Ni-Mh akumulatoriem, var būtiski atšķirties.

Ja viss iepriekš minētais jūs nebiedē, apsveriet piemēru litija jonu akumulatora ražošanas procesam, lai aizstātu Ni-Mh akumulatoru, kas mums ir no triecienatslēgas DEWALT DC840.

Šī triecienuzgriežņu atslēga ir aprīkota ar divām Ni-Mh uzlādējamām baterijām ar spriegumu 12V un ietilpību 2,6Ah.

Sākumā mēs izlemsim par nominālā sprieguma izvēli mūsu litija jonu akumulatoram.

Izvēle ir starp 3S litija jonu akumulatoru ar sprieguma diapazonu 12,6 V - 7,5 V un 4S Li-Ion akumulatoru ar sprieguma diapazonu 16,8 V - 10 V.
Mēs koncentrēsimies uz otro iespēju, jo:
a) Akumulatora spriegums diezgan ātri krītas no maksimālā līdz nominālajam, t.i. no 16,8 V līdz 14,8 V, un elektromotoram, kas patiesībā ir uzgriežņu atslēga, 2,8 V pārsniegums nav kritisks.
b) 3S Li-Ion akumulatora minimālais spriegums būs 7,5 V, kas ir ārkārtīgi zems elektroinstrumenta normālai darbībai. Un 4S akumulatora efektivitāte šajā gadījumā būs augstāka nekā 3S Li-Ion akumulatora efektivitāte.
c) Uzstādot 4 litija jonu elementus, mēs palielināsim mūsu akumulatora elektrisko jaudu.

Tātad, mēs esam nokārtojuši 1. punktu: mēs izgatavojam 4S (14,8 V) Li-Ion akumulatoru.

Otrkārt. Mēs izlemjam par Li-ion elementu izvēli.

Lai to izdarītu, mums ir jānosaka ierobežojošie faktori.
Elektroinstrumentu litija jonu akumulatoru ražošanā galvenais ierobežojums ir maksimālā slodzes strāva. Šobrīd ir Li-Ion akumulatori ar pieļaujamo nominālo (ilgtermiņa) slodzes strāvu 20-25A. Impulsu (īstermiņa, līdz 1-2 sekundēm) slodzes strāvas vērtības var sasniegt 30-35A. Šajā gadījumā jūs nesabojāsit akumulatora struktūru.

No veca Ni-Mh akumulatora mūsu korpusā var ērti ietilpt līdz pat 6 Li-Ion 18650 elementiem.Attiecīgi nevaram salikt 4S2P (4 seriālie savienojumi un 2 paralēli) Li-ion akumulatoru, kuram būs vajadzīgas 8 šūnas, bet jāietilpst. 4 šūnās. Protams, šajā gadījumā katrai no šūnām ir “jānotur” viena maksimālās slodzes strāvas vērtība visā elektroinstrumenta darbības režīmu diapazonā.

Mēs nosakām maksimālo strāvu, kas plūst akumulatorā trieciena uzgriežņu atslēgas darbības laikā.
Zemāk redzamajā video redzams, ka triecienuzgriežņu atslēgu pievienojām laboratorijas barošanas avotam (PS) ar maksimālo strāvu 30A. Mēs iestatījām maksimālās strāvas ierobežotāja regulatoru uz maksimālo iespējamo vērtību. Iestatījuši IP spriegumu tuvu mūsu nākotnes akumulatora nominālajam spriegumam, mēs sākam vienmērīgi vilkt sprūda. Trieciena uzgriežņu atslēgas patērētā strāva. paaugstinās līdz 5A.

Tagad mēs ļoti strauji pavelkam sprūda - tādējādi mēs praktiski “īssavienojam” strāvas ķēdi. Strāvas impulsi līdz 20 - 30A. Varbūt viņš būtu lidojis augstāk, bet IP spēks viņam to neļauj redzēt. Jums jāsaprot, ka tā būs īslaicīga slodzes strāva gadījumā, ja trieciena uzgriežņu atslēgas sprūda ir ļoti strauji nospiesta. Un jebkurš skrūvgriezis/jebkas ar elektromotoru uzvedīsies tieši tā. Tāpēc ir smieklīgi dzirdēt pircēju izteikumus, ka jums ir nestrādājoši kontrolieri un sliktas baterijas, jo, redz, mans skrūvgriezis patērē tikai 4A - es to izmērīju - un es paņēmu Samsung 22F akumulatorus ar ietilpību 2200 mAh ( lētākais ar maksimālo strāvu 3A) un kontrolieris 8A un man nekas nestrādā... Un neaizsargāti Li-ion akumulatori un kontrolieri nav pakļauti maiņai/atgriešanai. Šeit, manuprāt, viss ir skaidrs... Likumu nezināšana neatbrīvo no atbildības...
Tagad saspiedīsim triecienuzgriežņu atslēgas galu fiksētā skrūvspīlē un redzēsim, līdz kādai vērtībai palielināsies strāvas patēriņš darba režīmos, kad tiks aktivizēts triecienatslēgas sprūdrats. Pašreizējā vērtība palielinās līdz 10-12A.

Šajā posmā mēs esam izlēmuši par slodzes strāvas vērtību. Mūsu gadījumā tas būs: tukšgaitā 5A, ar asu palaišanu 30A, pie maksimālās slodzes - 12A. Attiecīgi. mēs izvēlamies Li-ion elementus ar nominālo slodzes strāvu 10-20A un impulsa strāvu 25-30A.

Mums ir piemēroti litija jonu akumulatoru modeļi (raksta tapšanas brīdī ir noliktavā): 18650 2000mAh LG INR18650HD2 3.7V 25A, 18650 2500mAh LG ICR18650HE4 3.7V 20A, 18650h SONY 260V5603mA 18650 3000mAh LG INR18650HG2 3, 7V 20A.

Mēs izvēlējāmies 18650 3000mAh LG INR18650HG2 3,7V 20A, lai iegūtu maksimālo jaudu.

Kontrollera izvēle (pārslodzes-pārlādes aizsardzības plate).

Kontrolierim jāatbilst diviem parametriem:

Nominālais darba spriegums (mūsu gadījumā 14,8 V)
nominālā darba strāva.

Ar spriegumu viss ir skaidrs: ja akumulators ir 14,8 V, tad kontrolierim jābūt 14,8 V, ja akumulators ir 11,1 V, tad kontrolieris jāizvēlas ar nominālo spriegumu 11,1 V.

Parametrs "nominālā darba strāva" nosaka aizsardzības paneļa "caurlaidspēju". Tie. 4A kontrolleris ir paredzēts 4A strāvai, un pie 8A tam būs pārslodzes aizsardzība. Kontrolieris ar 16A nominālo slodzi "ieslēgsies aizsardzībā" pie 30±10A. Visi šie parametri ir norādīti cilnē "Raksturības" katram konkrētajam kontrollera modelim.

Šajā gadījumā vienam kontrollera eksemplāram ierobežojošā strāva var būt 30A un citam 50A. Un abi šie kontrolieri formāli darbosies. Taču mums ir arī ierobežots izmērs, tāpēc kontrolieris jāizvēlas tā, lai tas ietilptu jūsu korpusā no veca akumulatora.

Pamatojoties uz iepriekš aprakstītajiem nosacījumiem, mēs izvēlējāmies aizsargplati 14,8 V akumulatora modelim HCX-D177 ar nominālo darba strāvu 16A un maksimālo strāvas slieksni 30±10A.

Tātad, mēs esam izlēmuši par mūsu litija jonu akumulatora komponentiem. Ar lādētāju problēmu nebija, jo tas ir paredzēts darbam gan ar Ni-Mh, gan Li-ion akumulatoriem.

Turklāt, ja mēs uzstādām uzlādes-izlādes kontrolieri, mēs esam apdrošināti pret akumulatora pārmērīgu uzlādi.

Sāksim demontāžas un montāžas procesu.

Mēs atveram veco akumulatoru, atskrūvējot 5 skrūves.

Izņemam veco Ni-Mh akumulatoru

Redzams, ka kontaktu paliktnis, kas saķeras ar triecienatslēgas kontaktgrupu, ir piemetināts pie vienas Ni-Mh elementa negatīvā kontakta plaknes.

Mēs nogriezām metināšanas vietas, izmantojot DREMEL 4000 daudzfunkciju instrumentu ar uzstādītu griešanas akmeni. Rezultātā mums paliek tiešā kontaktu grupa no akumulatora.

Mēs lodējam vadus ar šķērsgriezumu vismaz 2mm2 barošanas spailēm un 0,2mm2 termistora savienošanai ar kontaktiem un līmējam kontaktu paliktni akumulatora korpusā, izmantojot karstās kausēšanas līmi.

Mēs izvēlamies 4 LG INR18650HG2 3000 mAh šūnas, pamatojoties uz iekšējo pretestību, izmantojot akumulatora iekšējās pretestības mērītāju. Tā vērtībai jābūt vienādai visām četrām mūsu akumulatora baterijām.

LG INR18650HG2 Li-Ion šūnas līmējam ar karsto līmi tā, lai nodrošinātu ērtāko novietojumu korpusā.

Šūnas metinām uz pretestības metināšanas iekārtas, izmantojot niķeļa metināšanas lenti ar šķērsgriezumu 2x10mm.

Uzstādiet aizsargplāksni.

Šajā posmā mēs jau varam novērtēt, cik daudz mēs esam atvieglojuši sava akumulatora svaru.

Veco Ni-Mh akumulatoru svars bija 536 g. Jaunā Li-Ion akumulatora svars ir 199 g. Tādējādi svara pieaugums ir 337 grami, kas ir diezgan jūtams ekspluatācijas laikā. Tajā pašā laikā mūsu enerģijas jauda palielinās no 31,2 Wh (12 V * 2,6 Ah) oriģinālajā Ni-Mh akumulatorā līdz 44,4 Wh (14,8 V * 3 Ah)

Ievietojiet akumulatoru korpusā. Tukšumus aizpildām ar mīkstu iepakojuma materiālu.

Akumulators gatavs

Mēs savienojam to ar mūsu triecienuzgriežņu atslēgu.

Video redzams, ka, strauji nospiežot sprūdu, tiek iedarbināta pašreizējā aizsardzība uz mūsu aizsardzības paneļa. Bet reālos apstākļos šis režīms, visticamāk, netiks izmantots. Ja jūs īpaši nemēģināt piespiest aizsardzību darboties, trieciena uzgriežņu atslēga darbojas absolūti paredzami.
Mēs saspiežam galu skrūvspīles spīlēs. Kā gaidīts, akumulatora jauda ir vairāk nekā pietiekama, lai aktivizētu sprūdratu, kas ierobežo griezes spēku.

Mēs izlādējam mūsu triecienuzgriežņu atslēgas litija jonu akumulatoru ar elektronisku slodzi. Izlādes strāva ir iestatīta uz 5A. Izlādes grafiks ir parādīts zemāk esošajā attēlā.

Mēs ievietojam akumulatoru standarta lādētājā. Uzlādes strāva, mērot, bija 3A, kas iekļaujas šo litija jonu elementu pieļaujamajās uzlādes strāvas vērtībās (LG INR18650HG2 maksimālā uzlādes strāva ir 4A, kas norādīta cilnē Raksturlielumi).

Laika izteiksmē darbs pie Ni-Mh akumulatoru nomaiņas pret Li-Ion akumulatoriem aizņēma aptuveni 2 stundas (pārbaudot visus iekārtas parametrus - aptuveni 4 stundas). Principā to visu var izdarīt saviem spēkiem, bet pretestības metināšanu un akumulatoru izvēli nevar izdarīt bez īpaša aprīkojuma.

Ni-Mh akumulatora nomaiņas izmaksas ar Li-Ion.

Apskatīsim, ko mēs saņemam izmaksu izteiksmē:
- 4 litija jonu akumulatoru 18650 3000mAh LG INR18650HG2 3,7V 20A izmaksas rakstīšanas laikā ir 4 x 550 rubļi = 2200 rubļi
- uzlādes-izlādes kontroliera ar balansētāju HCX-D177 izmaksas ir 1240 rubļi
- metināšanas un montāžas darbu izmaksas ir 800 rubļu

Kopumā izrādās, ka paštaisīts litija jonu akumulators 14,8V 3Ah maksā 4240 rubļus

Atradīsim līdzīgu rūpnīcā ražotu Li-Ion akumulatoru kādam citam skrūvgriezim. Makita 194065-3 akumulatoram ir absolūti identiski parametri.

Rakstīšanas laikā šāds akumulators maksāja no 5500 līdz 6500 rubļiem.

Izrādās, ka tiešie ietaupījumi ir 1300 līdz 2300 rubļu. Un tajā pašā laikā nevajadzētu aizmirst, ka mūsu izgatavoto akumulatoru principā nav iespējams iegādāties!

Uzņēmums Reserve Power veic darbu pie Ni-Mh akumulatoru pārveidošanas no skrūvgriežiem uz Li-Ion. Jūs pats varat aprēķināt izmaksas tādā pašā veidā, kā mēs to darījām iepriekš, t.i., kopējās akumulatoru, kontrollera un darba izmaksas.

Garantija sniegtajiem pakalpojumiem ir 6 mēneši. Garantija tiek sniegta tikai tad, ja darbs tika veikts, izmantojot mūsu sastāvdaļas

PS. Īpašs paldies par eksperimentālās triecienuzgriežņu atslēgas nodrošināšanu un morālo atbalstu :) uzņēmumam