Если у Вас есть (или завалялся у знакомых) старый шуруповёрт на Ni-Cd и все аккумуляторы сели, да ещё зарядное сломалось (сгорело), закажите на али плату MT3608 за 40р, поищите старое зарядное устройство от сотового телефона (у всех навалом) и старые аккумуляторы от ноутбука (из них нам нужны аккумуляторы Li-Ion 18650).
Сегодня мы будем переделывать старый шуруповёрт с никель-кадмиевых аккумуляторов на литий-ионные, и соответственно его зарядное устройство.
Всё легко переделывается. Начнём с аккумуляторов.
Если шуруповёрт был на 12В, нам будет нужно 4 аккумулятора 18650 (16.8В максимум), если на 14.4В — 5 шт (21В максимум), если на 18В — то 6 шт (25.2В максимум). Запас прочности электродвигателя и других механизмов в шуруповёрте большой, а нам повышение мощности не помешает.
Сначала тестируются аккумуляторы 18650 Li-Ion, если есть из чего выбирать, подбираются с одинаковой ёмкостью. Дорого и точно это можно сделать с помощью прибора BT-C3100 V2.2 или аналогичного. Примерная ёмкость аккумуляторов 18650 из ноутбуков 1800-2200 мАч, иногда нужно делить на 2 ёмкость, написанную на корпусе аккумулятора. А так достаточно зарядить Li-Ion 18650 аккумуляторы до 4.2V в любой подходящей к ним зарядке с ограничением по напряжению, дать одинаковую нагрузку и через одинаковое время замерить на них напряжение. Если упало до одинаковых величин, то нормально. Например, нагружаем полностью заряженный 18650 на лампу 12В от автомобиля, и через минуту меряем, сколько осталось от 4.2В. Если примерно одинаково, аккумуляторы подходят.
Из корпуса сменного аккумулятора выкидываем старые севшие/замкнувшие Ni-Cd аккумуляторы, и запаиваем вместо них Li-Ion на требуемое нам напряжение. У самих аккумуляторов Li-Ion лучше оставить плоские соединители от ноутбука, но, если всё же будете паять к Li-Ion провода, место пайки охлаждайте обдувом, паяйте быстро с флюсом или кислотой, чтобы уменьшить время нагрева поверхностей аккумулятора, во избежание выхода из строя. Провода для пайки берите от старого компьютерного БП, или толще.
Проверяем, как крутит шуруповёрт, обычно это повышение мощности на 20-40% и уменьшение веса сменного аккумулятора.
Теперь переходим к переделке зарядки, особенно, если она сгорела, или её нет. У разных фирм они разные, Bosch, Shturm, Hitachi, всё разное. Из корпуса зарядки можно достать всю начинку, кроме клеммной колодки. По большому счету, нам нужна только клеммная колодка для подключения сменного аккумулятора. Конечно же, в корпусе всё будет лучше. Мне было слишком много тока от тяжелого трансформатора, и он был тяжел, поэтому я нашел ему лучшее применение (в лабораторный БП).
Припаиваем выход зарядного для сотового к плате MT3608 на VIn контакты, плюс, минус. Включаем, подкручиваем резистор до нужного нам напряжения на выходе, это 16.8, 21 или 25.2В соответственно, какой у вас аккумулятор Li-Ion.
MT3608 — это Step Up (повышающий) конвертер напряжения с широтоимпульсной модуляцией, на обычных платах выходной конденсатор нужно перепаять на большой контакт выхода VOut+ и соответственно зачистить землю рядом с ним для припайки конденсатора. Это недоделка китайцев, плата хуже работает с завода..
Делаем ограничение тока заряда, для этого нам нужен резистор 5-15 Ом и самый простой и мелкий диод. Припаиваем провод плюса VOut+ напрямую к клеммной колодке на плюс аккумулятора. А VOut- через резистор в минусовом проводе. С измерительной точки резистора диод (анодом) мы припаяем (катодом с полоской) на сигнал FB микросхемы, это 3-й контакт MT3608, мелко, но он прозванивается на потенциометре с другой стороны платы, куда легче паять.
Подключаем аккумулятор на зарядку и проверяем ток заряда, это будет от 50 мА (15 Ом) до 200 мА (5 Ом). Соответственно ток с сотовой зарядки будет, к примеру 50мА*(21В/5В/КПД) =300мА, а для 200мА*(21В/5В/КПД)=1200мА (может быть слишком большим, не каждая сотовая зарядка это потянет). Проверяем зарядку, если она греется или напряжение с неё проседает с 5В до 2.5В, то следует уменьшить ток, во избежание перегрева.
Вы спросите, почему такой маленький ток зарядки, ведь будет долго заряжаться.. Первый момент, при больших токах заряда, близких к 1.0C (С-ёмкость Li-Ion аккмулятора), время заряда около часа, аккумулятор точно умирает через 1-2 года таких зверств. Второе, даже старые Li-Ion аккумуляторы имеют свойство восстанавливаться при низких токах зарядки (если конечно химия не потекла и не вздулись), и зарядка низким током точно продлит жизнь аккумулятора.
Плюсы: бОльшая ёмкость Li-Ion аккумуляторов, повышенная мощность шуруповёрта, лёгкий вес, бОльшее время службы. Минимум переделок, легкодоступные детали. Если трансформатор в зарядном рабочий, то это бонус (для лабораторного БП).
Минусы: долгое время полного заряда (10-20 часов). Крайне не желательно сажать Li-Ion аккумуляторы ниже 3V на ячейку, то бишь делать полный разряд (когда шуруповёрт крутит значительно слабее), Li-Ion аккумуляторы намного ранее теряют ёмкость на холоде, уже при 0 градусов шуруповёрт мало проработает (Можно одеть перчатку или платок или шарф только на аккумулятор шуруповёрта для непродолжительной работы на холоде, или отогревать только аккумулятор в помещении на отопительной батарее).
Крайне не советую покупать дешевые яркие китайские аккумуляторы в магазинах, их ёмкость значительно меньше заявленной! Уж лучше на али взять NCR18650B Li-Ion 3400 мАч Panasonic (4шт — 1100р), они реальные.
Как-то мне попалась очень слабая китайская зарядка от сотового. Написано 5В, 450мА. Даже при 21V 50 мА, MT3608 перегружало зарядку и напряжение на выходе падало до 2В, зарядка закипала. Что пришлось переделать:
Сначала я сделал ограничение напряжения начала преобразования Uвх для MT3608 (чтобы конвертер не переводил БП зарядного в состояние 2В 2А, когда всё начинало сильно грется и сгорать). На схеме из простых деталей резистор R2 можно заменить подстроечником на 1-10-100кОм (оптимально 10к и R1 10к тогда). Это дало возможность заводится StepUp конвертору только от повышенного входного напряжения, максимальный ток для китайской зарядки был при напряжении 4.3 В, если чуть повысить подстроечником, работа конвертера прекращалась и напряжение подскакивало до 5В.
Ещё захотелось поднять зарядный ток, 21V 80 мА было мало..
Чем выше напряжение на вторичной обмотке высокочастотного трансформатора преобразователя БП зарядки, тем больше мощности можно снять при одинаковом токе (а максимальный ток зависит от сечения провода), но можно дойти до перенасыщения или перегрева трансформатора, и схема БП может уходить в защиту или сгорать..
На выходе в БП зарядки есть оптрон обратной связи и стабилитрон на 3-4 Вольта или резисторы для стабилизации 5.2В. Мне повезло и попалось зарядное в том числе и с защитным стабилитроном на 7.5В, который я запаял вместо измерительного стабилитрона, и получил на выходе зарядного 9В. Выше 10В зарядное для сотового лучше не разгонять, обычно на 11-12 вольтах идёт срыв стабилизации..
В итоге подкрутил ограничение потребления входного напряжения на 8.2 вольта, получил на выходе конвертера 21V 140мА, в итоге 13 часов заряда для моих 1800мАч аккумуляторов 18650 нормально.
Тэги: из подручных деталей, можно везде найти, легкодоступные, легко переделать, простота, проще, когда ничего нет.
Оставляйте комментарии, делитесь опытом, советуйте, у кого что получилось, как лучше переделать.. Если снимите видео по переделке, выложите сюда ссылку..
Привет!
Принес пару недель назад 6 макитовских девайсов в ремонт.
4 шуруповёрта, 1 лобзик и 1 шлифмашинку.
Прямо коробку целую. Тяжелую.
Озвучили мне цену ремонта. Оказалось, только один шуруповёрт имело экономический смысл восстанавливать. Остальные пошли на запчасти.
Вобщем, сама собой пришла пора замены парка ручного аккумуляторного инструмента.
Вот и закупил сразу для всех столяров новые шуруповёрты с Li-ion аккумуляторами.
Парни привыкли к Ni-cd аккумуляторам, а Li-ion требуют совсем другого подхода. Прямо до противоположности.
И, понятно, речь ведь идет не только о том, как заряжать Li-ion аккумулятор шуруповёрта. Если его неправильно разряжать и/или хранить – тоже мало хорошего для него будет.
Поэтому просмотрел пару десятков сайтов и пару часов видео.
Выкинул всю шелуху и сделал самую «сухую» без «воды» выжимку.
Как заряжать Li-ion аккумулятор шуруповёрта и другие важные правила его эксплуатации
- Помните —Li—ionдо противоположности отличаются отNi—Cd!
- Ставьте Li-ion на зарядку уже при остаточном заряде 20-50%.
- Важно! Нельзя допускать разряда Li-ion ниже 10-20%. Это критическая величина. Чем меньше разряд, тем дольше Li-ion будет работать —
| Глубина разряда | Количество циклов заряда |
|---|---|
| 100% | 500 |
| 50% | 1500 |
| 25% | 2500 |
| 10% | 4700 |
- Li-ion работает оптимально в диапазоне от -10 до +45°С. Заряжать при температуре от +10 до +30°С.
- 1 раз в 4 месяца проводите полный цикл разряд-заряд для калибровки датчика уровня заряда в контроллерах аккумуляторов. То есть разряжайте почти до 100% и ставьте на зарядку на 12 часов.
- Хранить Li-ion нужно на заряде 40-60%.
Хранить заряженные на 100% Li-ion нельзя, так как он в этом случае навсегда потеряет 20% емкости за 3 месяца.
При правильном хранении – при заряде 40-60% — Li-ion безвозвратно потеряет за те же 3 месяца всего 1% емкости. - Если шуруповёрт укомплектован двумя Li-ion, то один зарядите до 40-60% и храните как резервный. Раз в месяц используйте его как рабочий – заряжайте до 100%, разряжайте до 40-60% и снова оставляйте на хранение.
Второй Li-ion — основной рабочий. Поработали — в конце каждого дня ставьте его на подзарядку, даже если он разряжен менее чем на 10%.
Резервный Li-ion применяйте в случае если основной рабочий Li-ion разрядился в результате интенсивной работы и нет времени ждать его зарядки.
Вот и все. Теперь вы знаете как заряжать Li-ion аккумулятор для шуруповерта.
Я вручил такую каждому столяру, да еще повесил в цехе на доску объявлений.
И вот еще может быть вопрос – почему я перешел с Ni-cd на Li-ion аккумуляторные шуруповёрты?
Вот преимущества Li-ion аккумуляторов перед Ni-cd:
- минимум в 2 раза большая удельная емкость;
- саморазряд меньше в несколько раз;
- отсутствие эффекта памяти, что дает возможность дозарядки в любой момент;
- выдерживает в среднем в два раза больше циклов «заряда-разряда», то есть проживет в два раза дольше.
Есть ли недостатки?
- Li-ion подвержены старению.
Ну так а Ni-cd вечные что-ли? Тоже стареют. - у Li-ion низкая устойчивость при работе в условиях низких температур.
Всё это в прошлом. Сейчас Li-ion делают такие, что они работают и при -10°С стопудово. А в некоторых источниках указывается, что и при -30°С могу работать; - Li-ion требуют использования только оригинального зарядного устройства.
Ну а что тут такого? Все шуруповерты продаются как раз со своим оригинальным ЗУ в комплекте. - у Li-ion высокая стоимость.
Да вот уже не сказал бы. Недавно заходил в магазин. Ni-cd аккумуляторов ниже 1 т.р. не видел. А на AliExpress можно целый шуруповерт купить с Li-ion за 3 т.р.
Ну и, наконец, если вы работаете с шуруповертом профессионально – не сомневайтесь особо – рассыпется он одновременно с Li-ion батареей. Так что покупать отдельно Li-ion аккумулятор скорее всего не придется.
Как раз при разумном невандальном использовании на пару-тройку лет должно шуруповерта хватить.
И, да, еще одно важное правило. Не экономьте на мощности шуруповерта. Она соответствует вольтажу батареи. Берите с Li-ion батареей на 20 вольт минимум. Крутить будет как зверь.
А кУпите слабенький – толку мало от него будет, и радости от копеечной экономии не будет тоже.
Я вообще набрал шуруповертов с батареями Li-ion на 25 вольт. Столяры не нарадуются. Особенно после Ni-cd на 14 вольт.
Вроде всё. Остались вопросы, не согласны с чем-то – пишите в комменты.
Одним из самых универсальных электроинструментов в наше время является шуруповерт. Разнообразие насадок, переходников и дополнительных приспособлений делает его незаменимым помощником в любом ремонте.
Но основное преимущество шуруповерта – это его мобильность. Использование аккумулятора для шуруповерта позволяет работать быстро и не думать об удлинителях и розетках. На выездных объектах или же просто на улице. Однако аккумуляторы имеют ограниченный срок службы. Для того чтобы продлить жизнь батареи, её надо правильно заряжать.
Как правильно заряжать аккумулятор
Правила зарядки аккумулятора каждой конкретной модели шуруповерта вы можете узнать в инструкции по эксплуатации. Это необходимо сделать, перед тем как начинать им пользоваться. Давайте рассмотрим преимущества и недостатки разных видов батарей. У каждого свои особенности зарядки, разрядки и хранения в течение длительного времени.
По составу самыми популярными разновидностями являются:
- Li-Ion литий-ионные
- Ni-Cd Никель-кадмиевые
- Ni-MH Никель-металл-гидридные
Самым распространенным и доступным аккумулятором остается никель-кадмиевый (Ni-Cd). Все производители предоставляют широкую линейку моделей именно с такими батареями. На их примере и рассмотрим базовые правила зарядки.
При зарядке нового аккумулятора или после долгого простоя без работы может отсутствовать полная зарядка. Это нормальная ситуация, хотя может показаться, что есть какой-нибудь дефект. Батарея будет заряжаться полностью после нескольких полных разрядок. Такая аккумуляторная батарея имеет так называемый эффект памяти. То есть способность приобретать емкость, которая будет равна емкости первых циклов заряда и разряда.
Чтобы использовать по максимуму емкость батареи, рекомендуется первые пять циклов заряда и разряда делать полностью. То есть полностью заряжать после полной разрядки устройства. Аккумулятор рекомендуют заряжать перед первым использованием, или когда он не выдает необходимое напряжение питания.
В процессе зарядки батарея может немного нагреваться. Это нормально и не указывает на наличие проблем. Заряжать необходимо в отапливаемом помещении. Температура может варьироваться от +4 до +35 градусов. Хранить следует в помещении с нормальной влажностью при температуре не ниже +5 градусов. Аккумулятор необходимо заряжать не реже, чем раз в 3 месяца.
Литий-ионные модели стремительно занимают свою нишу на рынке. Это происходит потому, что у них отсутствует эффект памяти, а скорость заряда значительно выше, чем у никель-кадмиевых. Можно дозарядить в любой момент и не опасаться за емкость аккумулятора. Основным недостатком литий-иона является цена. Но для профессионального инструмента цена – приоритетный показатель.
Никель-металл-гидридные встречаются, но сильно уступают в популярности. Преимущество этих моделей состоит в отсутствии «эффекта памяти». Зато есть большой недостаток: высокий саморазряд. Это явление, при котором аккумулятор сам по себе разряжается с течением времени.
По времени скорость зарядки каждого отдельного устройства индивидуальна для каждой отдельной модели шуруповерта. Эту информацию можно посмотреть в инструкции. К примеру, если это 18 V аккумулятор с емкостью 1.5 А/ч, то он заряжается 1 час. При этом 14.4 V емкостью 2 А/ч заряжается 3–5 часов. Но не следует слишком долго держать аккумулятор на зарядке. При очень длительном заряде аккумуляторная батарея может сильно нагреться и начать терять свои свойства.
Если вам необходимо зарядить шуруповерт, а зарядного при этом нет (сломалось, потерялось, украли – случаи могут быть разные), тогда можно прибегнуть к использованию универсального зарядного устройства. При таком методе заряда нужно строго придерживаться инструкции, чтобы ничего не испортить.
Важно понимать, что от силы тока (указывается на зарядном устройстве) напрямую зависит время зарядки. Так, при силе тока в 400 mA аккумулятор в 2 А/ч будет заряжаться 5 часов. Если сила тока 2000 mA, этот же аккумулятор зарядится за 1 час. Более слабый и постепенный заряд увеличивает срок службы аккумулятора. Большой ток заряда экономит время, но при этом батарея греется больше.
В некоторых случаях можно зарядить аккумулятор от шуруповерта при помощи автомобильного зарядного устройства. Следует помнить, что автомобильная зарядка дает напряжение в 12 вольт. Следовательно, и заряжать им можно только 12-вольтовые шуруповерты. В редких случаях 14.4 вольта, но не больше. И обязательно помнить, что сила тока не должна превышать 1–2 А.
Как разрядить аккумулятор
Разряжать аккумулятор шуруповерта можно естественным путем. А именно: просто дать ему поработать вхолостую или с небольшой нагрузкой. Потеря мощности или крутящего момента уже говорит о полном разряде батареи. Дальнейшая разрядка может только навредить аккумулятору, а полная разрядка существенно снизит его характеристики. В литий-ионных моделях стоит простейшая схемотехника, которая не позволит полностью разрядить аккумулятор или его перегреть.
Если перегревается аккумулятор
Сильный нагрев аккумулятора говорит либо о плохом контакте между элементами, либо о выходе из строя одного аккумулирующего элемента. Но паниковать нужно только в том случае, если температура очень высокая (свыше 40 градусов), потому что зарядка батареи всегда сопровождается выделением тепла. Почти все устройства снабжены температурным датчиком, который и не допускает перегрева.
Если же наблюдается нагрев батареи свыше 40 градусов, это говорит о неполадках или в температурном датчике, или в других элементах аккумулятора. Лучше всего отнести устройство в ремонт для диагностики и замены неисправных деталей.
Если устройство слишком быстро заряжается
Быстрая зарядка (как и разрядка) может говорить о том, что емкостные свойства батареи уже снижены. Это происходит со временем. В среднем это 2–4 года и зависит от интенсивности использования инструмента. Ресурс измеряется в циклах разряд-заряд. По-видимому, батарея устарела и нуждается в полной замене.
- Ni-Cd никель-кадмиевых это 2000 циклов
- Li-Ion литий-ион – примерно 3000 циклов
- Ni-MH никель-металл-гидрид – 1000 циклов
Снижение времени работы может зависеть от механических повреждений.
В заключение хочется отметить, что при выборе аккумуляторного шуруповерта очень важно знать отличия и особенности установленного источника питания. Есть профессиональные и бытовые инструменты. Для бытового использования достаточно будет и никель-кадмиевого. Но его лучше заряжать раз в 3 месяца, если он не используется. Для постоянного использования лучше подойдут агрегаты Li-Ion. Цена будет выше, но удобство и надежность будут на уровень выше.
