Все для переделки шуруповерта на литий с АлиЭкспресс
Все для переделки шуруповерта с NiCd на Li-Ion с AliExpress. В топике краткое руководство и ссылки на все необходимые компоненты.
1) Плата BMS защиты
Нужна для защиты аккумуляторов от переразряда, перезаряда, чрезмерно высокого тока и короткого замыкания (КЗ).
Определяемся с выбором. Если шурик на 12V, покупаем 3S BMS, если на 14V, то 4S BMS. Вообще рекомендую сразу же переделывать на 4S, т.к. и мощность вырастет и будет более полно использоваться батарея. Плата BMS в таком случае обязательна, иначе убьете батарею за пару месяцев! Оптимальный ток защиты по току 30-40А.
Плата 3S BMS:
Более тысячи заказов, отслеживается.
Плата 4S BMS:
Ссылка на товар (на 30А) — ЗДЕСЬ
Ссылка на товар (на 40А) — ЗДЕСЬ
Ссылка на товар (на 40А) — ЗДЕСЬ
2) Высокотоковые аккумуляторы
Необходимы хорошие банки с токоотдачей не мене 15А. Идеально подходят по соотношению цена/качество LG HE4 2500mah (желтые «бананы»), Samsung 25R 2500mah, Samsung 30Q 3000mah и LG HG4 3000mah («шоколадки»). Для шурика пойдут и перепаковки под брендом Liitokala, Varikore и прочие.
LG HG4 3000mah с приваренными контактами — ЗДЕСЬ
Еще один вариант с приваренными контактами — ЗДЕСЬ
Более нескольких тысяч заказов везде, нормальное качество.
3) Никелевая лента для сварки/пайки
Необходима для соединения аккумуляторов в батарею. Можно использовать и обычный многожильный провод большого сечения, но лента предпочтительнее. Если будете паять, то берите перфорированную ленту!
4) Точечная сварка «на коленке»
Представляет собой два ионистора (суперконденсатора), соединенные параллельно. Заряд высокий, позволяет сваривать намертво. Покупать не менее двух, иначе заряда не хватит для нормальной сварки.
5) Стабилизатор питания
Можно попробовать заряжать от стандартного зарядного устройства, но с большой долей вероятности балансировка работать не будет. Данная плата позволяет заряжать фиксированным током до 5А (лучше не превышать 2А), подключается после выводов стандартной зарядки.
6) Минивольтметр 0,28 дюймов
Предназначен для контроля заряда. Просто и удобно. Монтируется в батарею.
7) Держатели (холдеры) для 18650 банок
Больше дополнительный аксессуар. Предназначен для защиты банок от КЗ при падениях собранной батареи. Можно просто обмотать банки изолентой, но это менее надежно.
8) Запасной электродвигатель для шурика
На всякий пожарный. Пригодится просто для запаса. Стоит копейки, около 6 баксов. Есть с шестерней и без нее.
9) Качественный припой Kaina
Паять все равно придется, поэтому используйте лучший припой всех времен и народов (без шуток). Сам был удивлен, когда попробовал. С флюсом внутри!
10) Отдельный балансир
На случай, если кто купил плату БМС без оной. Выравнивает заряд на всех банках.
11) Многоштырьковый разъем для отдельной зарядки
На случай, если не устраивает встроенный медленный балансир и планируется зарядка от модельной, типа Аймакс, Айчарджер и прочие. рекомендую вывести и раз в пару месяцев балансировать на такой зарядке. Дополнительно купите заглушку за 50 центов, чтобы грязь туда не попадала! Разъем практически не выступает за пределы корпуса.
Пока на этом заканчиваю. Если тема будет интересна, в следующем топике расскажу как все это соединить воедино, плюс пару лайфхаков использования, 😉
Еще интересное:
Еще одна автоподборка ЗДЕСЬ
Предыдущие подборки ЗДЕСЬ, ЗДЕСЬи ЗДЕСЬ
Еще одна интересная подборка ЗДЕСЬ и ЗДЕСЬ
Либо смотрите в моем профиле ЗДЕСЬ
Первая часть насадок для электроинструмента ЗДЕСЬ
Вторая часть насадок для электроинструмента ЗДЕСЬ
Третья часть насадок для электроинструмента ЗДЕСЬ
Больше интересных товаров по выгодным ценам смотрите в группе GOODSFM
Как поменять батарейки в шуруповерте своими рукам
Шуруповерт — один из тех инструментов, который нужен каждому мужчине. Прибор может работать как от сети, так и от специальных зарядных устройств. Поэтому о том, как происходит замена аккумуляторов в шуруповерте, рекомендуется знать каждому владельцу подобного изделия. Процесс несложный, но у некоторых моделей могут быть определенные особенности.
Для каждого изделия количество банок в батарее может быть разным
Определение неисправности
Перед тем, как устранить неисправность, требуется выяснить, действительно ли она присутствует. С этой целью выполняются следующие действия:
Важно! Заменить некачественные элементы достаточно просто, они подключаются в обычной последовательности с учетом плюсов и минусов. Это относится ко всем моделям Makita, Бош, Зубр, Метабо, Деволт, Интерскол, Диолд, AEG.
Общие рекомендации по ремонту
В отношении никель-кадмиевых аккумуляторов выделяют следующие особенности:
Требуется подготовить необходимые инструменты
В отношении литиевых аккумуляторных батареек также есть определенные правила, которые требуется учитывать:
Замена никель-кадмиевых аккумуляторов в шуруповерте на литиевые
Замена аккумуляторов шуруповерта своими руками на литиевые осуществляется при помощи расчета их количества при условии, что на один элемент потребуется 3,7 В. Например, для изделия мощностью в 14,4 В необходимо подготовить 4 банки Li-Ion стандарта 18650.
Также стоит учитывать разницу в размерах. Чтобы поменять АКБ понадобится приобрести контроллер заряда-разряда, который устанавливается дополнительно в корпус с банками. Кроме того, не исключается, что придется заменить зарядное устройство.
Технология замены Ni-Cd на Li-ion в шуруповерте
Литиевые элементы отличаются долговечностью, поэтому многие владельцы шуруповертов думают о том, что заменять ими никель-кадмиевые изделия.
Технология замены включает несколько этапов, которым требуется обязательно следовать.
Определение количества Li-ion аккумуляторов
В основном параметры аккумулятора нанесены на нем самом либо на шуруповерте. Для определения количества необходимых элементов требуется разделить указанное на инструменте напряжение на 1,2В (это номинальное напряжение одной никелевой банки).
Чтобы выяснить, сколько литиевых деталей потребуется на замену, деление проводится на 3,7 В — это нормальный показатель для данного вида банок.
Полученный результат рекомендуется округлять в большую сторону, это не скажется негативно на инструменте, а просто увеличит немного его мощность.
Требуется правильно подобрать все необходимые элементы для замены
Выбор Li-ion аккумулятора
Производители предлагают литий-ионные и литий-полимерные элементы. Вторые отличаются меньшим размером и большей безопасностью, однако и стоят они дороже. При этом они не способны отдавать в работу большие токи. Поэтому специалисты рекомендуют брать обычные литий-ионные банки.
Лучше, если у элемента будут приваренные гибкие отводы, потому что подобные детали не любят повышенных температур и лишней пайки. Рекомендуется посмотреть несколько вариантов в магазинах, чтобы выбрать наиболее подходящую модель.
Как влияет величина напряжения аккумулятора на продолжительность работы шуруповерта
Вопрос о том, как влияет величина напряжения аккумулятора на длительность работы изделия, интересует многих. Чтобы понять какая мощность у изделия, требуется умножить напряжение на емкость батареи.
Для справки! Например, у шуруповерта с батареей мощностью 14,4 В и емкостью 1,5 А/ч мощность будет составлять 21,6 Вт.
Готовые сборки 18650 аккумуляторов
В качестве замены лучше приобретать готовые сборки 18650 аккумуляторов. Можно сделать это на китайских торговых онлайн-площадках либо в других интернет-магазинах.
Выбор платы защиты BMS
Литий-ионные аккумуляторы требуют внимательного отношения и соблюдения определенных требований. Роль защиты выполняет плата BMS. Именно данный элемент не допускает превышение напряжения более 4,2 В и снижения меньше 2,55 В на один аккумулятор во время зарядки. Кроме того, элемент держит под контролем максимально допустимый ток и сохраняет необходимый баланс между батареями.
Основными параметрами при выборе является количество последовательно соединенных элементов. В интернете можно посмотреть таблицу, в которой указаны все необходимые параметры и с ее помощью подобрать подходящую плату.
Сделать замену можно даже в домашних условиях, главное — соблюдать последовательность
Блок питания для зарядки
Для литий-ионных аккумуляторов зарядные устройства выбирают, исходя из количества последовательно включенных аккумуляторов в батарее. Чем их больше, тем больше должно быть выходное напряжение.
Зарядка аккумуляторов штатным ЗУ от шуруповерта
При желании можно приобрести специальную универсальную плату для литиевого аккумулятора. Ее устанавливают в родное зарядное устройство. Однако специалисты рекомендуют использовать не доработки, а подходящие зарядки именно для этого вида батарей.
Индикатор емкости литиевой батареи
Индикаторы встречаются светодиодные и цифровые. Вторые дешевле, но не удобны в использовании. Лучше выбирать светодиодные варианты, исходя из количества последовательно включенных аккумуляторов.
Держатель 18650 аккумуляторов
Держатели для аккумуляторов 18650 также лучше приобретать готовые. При желании можно найти в онлайн-магазинах хорошие варианты по приемлемым ценам.
Электрическая схема переделки шуруповерта под Li-Ion аккумуляторы
Перед тем, как заменить аккумуляторы в шуруповерте, рекомендуется подготовить правильную схему сборки. Чтобы исключить выход из строя каких-либо компонентов, необходимо точно соблюдать полярность подключения.
Важно! При составлении схемы рекомендуется на ней красным цветом отмечать положительную полярность, а синим — отрицательную.
Пример замены Ni-Cd аккумулятора на Li-Ion в шуруповерте
Примеры замены никелевого АКБ на литий-ионный можно найти в интернете. Для работы используют паяльник, термоклей и другие инструменты.
Важно соблюдать все необходимые последовательности, чтобы не нарушить работу изделия. При аккуратном и внимательном подходе даже в домашних условиях можно заменить одни элементы на другие.
Заменять аккумуляторы на шуруповерте несложно, с работой справится любой хоть немного разбирающийся в электричестве мужчина.
Бюджетная переделка шуруповерта на литий. Необходимые товары с Aliexpress
Переделка шуруповертов на литий до сих пор не теряет своей актуальности, поскольку не требует значительных капиталовложений и легко осуществляется даже неподготовленным человеком. При этом вы получаете свой любимый и проверенный временем инструмент с гораздо большим временем работы без тех недостатков, которые присущи Ni-Cd аккумуляторам.
Платы BMS
Один из главных элементов при переделке батареи на литиевое питание. Плата BMS необходима для защиты аккумуляторов от переразряда, перезаряда, чрезмерно высокого тока и короткого замыкания (КЗ). Для 12-вольтовых шуруповертов приобретаем 3S BMS, для 14-вольтовых — 4S BMS. Для более полного использования аккумуляторов отлично подойдут 4S BMS.
Высокотоковые аккумуляторы 18650
Второй главный элемент при переделке шуруповерта. Необходимы хорошие аккумуляторы с токоотдачей не мене 15А. Идеально подходят по соотношению цена/качество LG HE4 2500mah, Samsung 25R 2500mah, Samsung 30Q 3000mah и LG HG4 3000mah («шоколадки»). Можно использовать среднетоковые банки на 10А, но только в схеме *2P (две в параллель).
Высокотоковые аккумуляторы 21700
Наиболее перспективный формат аккмуляторов, набирающий популярность бешеными темпами. Имеет бОльшую энергоемкость, но при этом чуть больше в размере. Единственный минус – они могут не поместиться в корпусе, поэтому уточните этот момент перед покупкой. При их использовании вы получите очень внушительную автономность.
Никелевая лента
Предназначена для соединения аккумуляторов в батарею. Может использоваться как для контактной сварки, так и для пайки. Имеет низкое сопротивление и не греется при серьезных токах, к тому же имеет плоский профиль, что не сильно добавляет в размерах и позволяет уместиться сборке в компактных корпусах.
Качественные провода
Качественные медные многожильные провода в термостойкой силиконовой изоляции. Альтернатива никелевой ленты. Легко лудятся, хорошо гнутся, изоляция плавится только при высокой температуре. Хороший вариант для бюджетной переделки. В ответственных проектах использую такие же.
Уплотнительные кольца
Предназначены для дополнительной электроизоляции выводов аккумулятора и повышают живучесть батареи в целом. Особенно важно использовать их в мощных инструментах, у которых токи потребления высокие. Также будут полезны при использовании не очень качественных проводов, которые при значительных токах греются и могут закоротить выводы.
Зарядное устройство
Предназначено для корректного и полного заряда литиевой батареи. Необходимо выбирать под нужное напряжение сборки. Зарядные устройства снабжены индикаторами процесса заряда. Тока заряда в 1-2 ампера хватит для любой сборки. Родным зарядным устройством литиевую батарею заряжать нельзя.
Индикатор заряда батареи
Предназначен для грубой оценки заряда батареи. Позволяет приблизительно оценить степень заряда и принять решение, стоит ли брать с собой вторую (запасную) батарею или нет. Основная особенность в том, что его можно монтировать снаружи корпуса. На странице продавца есть несколько моделей под нужное напряжение.
Собственно, больше ничего приобретать не нужно. Самые важные элементы – это Li-Ion аккумуляторы и плата BMS, на них экономить не стоит. От себя добавлю, что большинство моделей шуруповертов на 12V можно переделать под формат 4S*P с рабочим напряжением 10-16,8V, как я и сделал. Исключение составляют дешевые ноунейм шуруповерты с пластиковыми шестернями в редукторе, но таких единицы. При этом немного повысится крутящий момент и рабочие обороты, а также более полно будет использоваться батарея. Но в таком случае плата BMS строго обязательна.
Для начала нужно разметить место в корпусе и при необходимости убрать или подрезать выступающие элементы. Под сборку необходимо подложить мягкий изоляционный материал, дабы при вибрациях не повреждалась термоусадка банок. Если планируется разовая переделка, то можно обойтись и простой пайкой, она ничем не хуже. В промышленных масштабах батареи собирают при помощи никелевой ленты и точечной сварки, поскольку это проще, быстрее и технологичнее в производстве. Для пайки желательно использовать флюс.
Я рекомендую паять паяльником с массивным жалом (мощность 60W) и активным флюсом (паяльная кислота или флюс по алюминию). Последний даже лучше и практически не пахнет. Провода использовать с хорошим сечением не менее 2,5 квадратов. При пайке не грейте плюсовой контакт более 10-15 секунд, иначе сработает внутренняя защита аккумулятора. После сборки батарею необходимо активировать, подав напряжение на выходные контакты платы BMS. Если при резком старте шуруповерт уходит в защиту, лечится это несколькими способами (расскажу отдельно). По желанию можно добавить грубый индикатор заряда, с ним гораздо удобнее.
В принципе, на этом все. Для переделки нужны лишь комплектующие и базовые навыки владения паяльником. Если будут какие-то вопросы, пишите в комментариях.
Замена никель-кадмиевых элементов на литий-ионные
Литий-ионный элемент имеет номинальное напряжение 3,7 В и номинальный диапазон рабочего напряжения от 4,2 В до 3В. Пять литий-ионных элементов обеспечат батарею напряжением 18,5 В с рабочим диапазоном от 21 до 15В. Блок из 5 последовательно соединенных литий-ионных элементов будет иметь примерно такой же диапазон рабочих напряжений, что и блок NiCd аккумуляторов.
Шаг третий: ток двигателя
Фактором, который необходимо учитывать при такой работе, является пусковой ток двигателя. На рисунке ниже представлена схема измерения пускового тока и рабочего тока двигателя без нагрузки. Показанный блок 5S 18650 был собран из элементов Sony-Fukushima US18659GR GP4. Эти элементы имеют максимальный непрерывный ток разряда всего 4 А и используются только для измерения тока двигателя. Измеренные значения тока будут использоваться для выбора ячеек, которые имеют максимальный ток разряда, необходимый для этого двигателя.
На диаграммах показаны графики напряжения и тока аккумулятора во время запуска двигателя. Пиковый ток (синяя кривая) составляет 31,06 А (1,62 В / 0,049 Ом). Во время запуска напряжение батареи падает до 5В. Сопротивление двигателя составляет 0,102 Ом ((5.0-1.62)/33.06). Внутреннее сопротивление батареи составляет 0,151 Ом (5,0/33,06) или 0,03 Ом на ячейку.
Измерение пикового тока в 31А является низким из-за относительно высокого сопротивления резистора считывания тока 0,05 Ом.
Ток двигателя без нагрузки составляет около 3,1А.
Шаг четвертый: выбор аккумуляторов
Литий-ионные элементы для этого проекта требуют высокого номинального тока непрерывного разряда, а также спецификации сильноточного импульса. Ток, протекающий через двигатель, будет варьироваться от тока холостого хода до тока блокировки. Такие типы ячеек классифицируются как силовые.
Аккумулятор Samsung INR18650-25R был бы идеальным аккумулятором для этого проекта, но на момент реализации проекта такие аккумуляторы отсутствовали в продаже.
Тогда мастер решил использовать аккумуляторы Epoch 18650-3000P. Это элементы емкостью 3000 мАч, рассчитанные на непрерывный ток 15 А.
Мастер собрал пакет 5S, используя ячейки Epoch. Ячейки склеены вместе с помощью термоклея. Соединяются отдельные элементы с помощью никелевые полосы толщиной 0,15 мм и шириной 8 мм, приваренных точечной сваркой к клеммам ячеек.
Ячейки были заряжены примерно на 95% напряжением примерно 4,08 В на элемент, 20,4 В для пяти элементов, соединенных последовательно.
Пиковый ток (синяя кривая на диаграмме №3) составляет 100,4 А (2,46 В / 0,0245 Ом). Напряжение на элементах упало до 12,8 В или 2,56 В на элемент (диаграмма №2). Рабочий ток двигателя составляет около 3,3 А (0,080 В / 0,0245 Ом) (диаграмма № 4).
Эти измерения указывают на две проблемы с использованием ячеек 5S Epoch. Высокий пусковой ток и напряжение ячейки падает ниже порогового значения напряжения разряда схемы защиты батареи(PCM).
Фото ниже представляет собой схему PCM, с подключенной нагрузкой. На следующем фото показана контактная площадка для установки перемычки задержки по перегрузки. Резисторы с сопротивлением 0,001243 Ом на PCM используются для измерения формы волны тока.
Первоначальный тест проводился с разомкнутой перемычкой задержки перегрузки по току. Синяя кривая представляет собой форму волны тока, а отключение по перегрузке по току активируется примерно через 12 мс с пиковым током около 105А (130 мВ / 0,001243 Ом. ).
Шаг шестой: модификации зарядного устройства
Зарядное устройство, которое поставлялось с этим аккумулятором, является зарядным устройством постоянного тока. Измерение параметра зарядного устройства показало, что потребуется его модификация. Зарядный ток был измерен на уровне 1,31А в диапазоне напряжения батареи от 15В до почти 29В. Ток должен был отключиться при напряжении около 18,75В (15 никель-кадмиевых элементов x 1,25В на элемент). Вторая проблема заключалась в том, что напряжение холостого хода зарядного устройства составляло около 41В, что слишком много для зарядки этого типа аккумуляторной батареи.
На рисунках следующих фото показаны изображения печатной платы зарядного устройства и схема, на которой зарядное устройство очерчено пунктирной линией.
Напряжение холостого хода было снижено примерно до 26В путем замены стабилитрона ZD2 на стабилитрон 22В.
Напряжение аккумулятора во время зарядки контролируется AD6610. Зарядка литий-ионного аккумулятора завершена, когда его напряжение составляет около 21,25 В (4,25 В на элемент). Резистор R71 был заменен на резистор 51К. На фото показано расположение резистора и стабилитрона.
После этой доработки мастер протестировал зарядное и после успешного теста собрал его.
Дальше помещает батарею в корпус. На дно корпуса проложил полоску мягкого материала.
Терминал зарядки имеет последовательно включенный тепловой выключатель, который отключает зарядное устройство, если аккумулятор нагревается во время зарядки. Термовыключатель крепится к батарее с помощью полоски каптонной ленты.