Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта. Плата защиты для аккумуляторов шуруповерта


Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта

Так как я довольно часто делал обзоры аккумуляторов, а также упоминал о переделке аккумуляторного инструмента, то в личке меня часто спрашивают о тех или иных нюансах переделок. Спрашивают разные люди и вопросы часто примерно одинаковы, потому я решил сделать небольшой обзор и одновременно ответить на некоторые общие вопросы, связанные с выбором комплектующих и переделкой батарей.

Возможно кому нибудь обзор покажется неполным, так как переделке подверглась только сама батарея, но не волнуйтесь, я планирую сделать вторую часть обзора, где попробую ответить на вопросы по переделке зарядного устройства. А заодно хотелось бы узнать, как считает общественность, что лучше — универсальная плата совмещенная с БП, плата сама по себе, платы DC-DC или другие варианты.

Шуруповерты, да и просто любой другой аккумуляторный инструмент, производится уже довольно много лет. Потому на руках у пользователей накопилась довольно большая масса как старых батарей, так и лежащего иногда мертвым грузом инструмента.Путей решения данной проблемы несколько:1. Просто ремонт батареи, т.е. замена старых элементов на новые.2. Переделка с аккумуляторного питания на сетевое, вплоть до установки БП в аккумуляторный отсек.3. Замена Никель-кадмиевых и Никель-Металл гидридных на Литиевые.

В качестве небольшого отступления, иногда смысла переделывать/ремонтировать просто нет. Например если у вас совсем дешевый шуруповерт, купленный на мегараспродаже за 5 баксов, то вас может несколько удивить, что стоимость переделки выйдет как несколько таких шуруповертов (я утрирую). Потому надо сначала для себя прикинуть плюсы/минусы от переделки и ее целесооразность, иногда проще купить второй инструмент.

Первый вариант наверняка многие уже проходили, как впрочем и я. Он дает результат, хотя в случае фирменного инструмента часто хуже, чем был изначально. По цене выходит немного дешевле, по трудоемкости проще и значительно.

Второй вариант также имеет право на жизнь, особенно если работа происходит дома и неохота тратиться на замену аккумуляторов.

Третий вариант самый трудоемкий, но позволяет существенно улучшить эксплуатационные характеристики инструмента. Это и увеличение емкости аккумулятора и отсутствие «эффекта памяти», а иногда и увеличение мощности. Но кроме трудоемкости появляется побочный эффект, литиевые аккумуляторы немного хуже работают на морозе. Хотя при условии, что многие фирмы без проблем производят такой инструмент, то я считаю, что иногда проблема преувеличена, хотя и справедлива.

Батареи имеют разную конструкцию, хотя в общем они имеют много общего, потому я буду рассказывать, а заодно и показывать на примере одного из представителей такой категории, шуруповерта Bosch PSR 12 VE-2. Этот шуруповерт моего товарища, он же и выступил «спонсором» обзора, предоставив для переделки сам шуруповерт, аккумуляторы, плату защиты и расходники.Шуруповерт довольно неплохой, имеется блокировка шпинделя, две скорости, потому переделывать имеет смысл.

Так получилось, что аккумуляторных блоков было даже три, но переделывать будем один, еще один оставлю для другого обзора :)

Кстати, аккумуляторы разные, но оба на 12 Вольт, емкость 1.2Ач, соответственно 14.4 Втч.

Разбираются аккумуляторные блоки по разному, но чаще всего корпус скручен при помощи нескольких саморезов. Хотя мне попадались варианты как на защелках, так и склеенные.

В любом случае внутри вы увидите примерно такую картину. В данном случае сборка из 10 никель-кадмиевых аккумуляторов, причем обычно применяются аккумуляторы одного типоразмера, но вот их укладка может иногда отличаться. На фото один из распространенных вариантов, 9 штук внизу и один в вертикальной части.

Первым делом предстоит выбор аккумуляторов для замены.

В электроинструменте применяются аккумуляторы, рассчитанные на большой разрядный ток.Я не так давно делал обзор разных аккумуляторов, в конце которого привел табличку, которая может помочь в этом вопросе, но если не уверены, то просто найдите документацию по аккумуляторам, которые планируете купить. Благо у фирменных аккумуляторов обычно с этим проблем нет.

Например я рекомендую такие типы:Для мощного электроинструмента — Samsung INR18650-25R, US18650VTC4, Liitokala INR26650-50AДля инструмента средней мощности — LGDBHG21865, LGDBHE41865, Samsung INR18650-30Q

Следует помнить, что часто заявленная емкость аккумулятора обратно пропорциональна максимально отдаваемому току. Т.е. чем на больший ток рассчитан аккумулятор, тем у него меньше емкость. Пример конечно довольно условный, но очень близок к реальности. Например очень емкие аккумуляторы Panasonic NCR18650B для электроинструмента не подходят, так как их максимальный ток всего 6.8 Ампера, шуруповерт же потребляет 15-40 Ампер.

А теперь что нельзя применять:Аккумуляторы показанные на фото ниже, а также всякие Ультрафайр, Мегафайр, а также любые 18650 с заявленной емкостью 100500мАч.Кроме того я категорически не рекомендую применять старые аккумуляторы от батарей ноутбуков. Во первых, они не рассчитаны на такой ток, во вторых, они скорее всего будут иметь большой разброс характеристик. Причем не только по емкости, а и по внутреннему сопротивлению. Лучше примените их где нибудь в другом месте, например в ПоверБанке для заряда вашего смартфона.

Альтернативный вариант, модельные батареи, например для катеров, квадракоптеров, машин и т.п.Применять вполне можно, но я бы предпочел привычные 18650 или 26650 и виду наличия прочного корпуса, а также более реальной замены в будущем. 18650 и 26650 купить легко, а модельные могут убрать из продажи, заменив их батареями другого формфактора.

Но кроме всего прочего следует помнить, что нельзя применять аккумуляторы разной емкости. А вообще желательно использовать аккумуляторы из одной партии купив сразу необходимое количество (в идеале +1 про запас, если все таки попадутся разные). Т.е. если у вас на полке год лежит 2 аккумулятора, а потом вы покупаете к ним пару новых и соединяете последовательно, то это лишний шанс получить проблемы и балансировка здесь уже может не помочь, не говоря о аккумуляторах с изначально разной емкостью.

Для переделки батареи данного шуруповерта были выбраны аккумуляторы LGDBHG21865. Шуруповерт не очень мощный, потому я думаю что проблем быть не должно. Аккумуляторы рассчитаны на длительный разрядный ток в 20 Ампер, при выборе аккумуляторов следует найти в документации на аккумулятор соответствующую строку и посмотреть какой ток там указан.

Литиевые аккумуляторы имеют заметно большую емкость при меньших габаритах, чем кадмиевые. На фото слева сборка 10.8В 3Ач (32Втч), справа родная, 12В 1.2Ач (14.4Втч).

При выборе количества требуемых аккумуляторов для замены следует руководствоваться тем, что условно один литиевый (LiIon, LiPol) заменяет 3 штуки обычных. В 12 Вольт батарее стоит 10 штук, потому обычно их меняют на 3 штуки литиевых. Можно поставить 4 штуки, но инструмент будет работать с перегрузкой и возможны ситуации, когда может пострадать.Если у вас 18 Вольт батарея, то там скорее всего стоит 15 обычных, которые меняются на 5 литиевых, но такой инструмент встречается реже.Или говоря простым языком, 2-3 NiCd = 1 литиевый, 5-6-7 NiCd = 2 литиевых, 8-9-10 NiCd = 3 литиевых, 11-12-13 NiCd = 4 литиевыхи т.д.

Перед сборкой необходимо проверить емкость аккумуляторов, потому как даже в одной партии аккумуляторы могут иметь разброс, причем чем «безроднее» производитель, тем больше будет разброс. Например табличка из одного моего обзора, где я тестировал, а попутно отбирал комплекты аккумуляторов для переделки радиостанций.

После этого следует полностью зарядить все аккумуляторы чтобы уравнять их заряд.

Соединение аккумуляторов.Для соединения аккумуляторов применяют несколько решений:1. Кассеты2. Пайка3. Точечная сварка.

1. Кассета, очень просто и доступно, но категорически не рекомендуется для больших токов, так как имеет высокое сопротивление контакта.2. Пайка. Вполне имеет право на жизнь, я сам так делаю иногда, но данный способ имеет нюансы.Как минимум паять надо уметь. Причем уметь паять правильно, а главное — быстро. Кроме того надо иметь соответствующий паяльник.Пайка происходит следующим образом: Зачищаем место контакта, покрываем это место флюсом (я использую F3), берем залуженный провод (лучше не очень большого сечения, 0.75мм.кв достаточно), набираем на жало паяльника много припоя, прикасаемся к проводу и вместе с ним прижимаем к контакту аккумулятора. Либо прикладываем провод к месту пайки и паяльником с большой каплей припоя прикасаемся к месте между проводом и аккумулятором.Но как я писал выше, способ имеет нюансы, необходим мощный паяльник с массивным жалом. Аккумулятор имеет большую теплоемкость и при легком жале он банально его остудит до такой температуры, что припой «примерзает», иногда вместе с жалом (зависит от паяльника). В итоге вы будете долго пытаться прогреть место контакта и в итоге перегреете аккумулятор.Потому берут старый паяльник с большим медным жалом, желательно хорошо прогретый, тогда прогреваться будет только место пайки и после тепло просто распределится и общая температура будет не очень высокой. Проблемы касаются минусового вывода аккумулятора, с пайкой плюсового обычно сложностей нет, он легче, но тоже сильно перегревать не советую.

В любом случае, если у вас нет опыта пайки, то крайне не рекомендую этот способ.

3. Самый правильный способ — точечная сварка, мгновенно, без перегрева. Но сварочный станок должен быть правильно настроен чтобы не сделать сквозную дыру в дне аккумулятора, потому лучше обратиться к профессионалам. За небольшую денежку на рынке вам сварят вашу батарею.Альтернативный вариант, в некоторых онлайн магазинах предлагается услуга (вернее варианты лотов, с лепестками и без) по привариванию контактных лепестков, это не очень дорого, но гораздо безопаснее пайки.

Данную сборку «сварил» тот же товарищ, который и дал мне шуруповерт для обзора. На фото видно, что между лепестком и корпусом аккумулятора проложен тряпичный изолятор. Это важно, так как без него вы можете перегреть лепесток и он проплавит изоляцию аккумулятора, последствия думаю понятны.

Внимательные читатели наверняка заметили непонятные пластмассовые проставки между аккумуляторами.Данное решение относится к классу — как делать правильно. Инструмент в работе подвержен вибрации и возможна ситуация повреждения изоляции между банками (я такого не встречал, но теоретически). Установка проставок исключает данную ситуацию. Можно не ставить, но так более правильно. Вот только где их купить, не подскажу, но можно поискать на рыках в батарейных киосках.

Затем необходимо вывести провода для подключения к плате защиты и клеммной колодке.Для силовых проводов я использую провод сечением не менее 1.5мм.кв, а для менее нагруженных цепей 0.5мм.кв. Конечно вы спросите, зачем провод 0.5мм.кв если там тока нет и можно применить гораздо более тонкий провод. Провод большего сечения имеет толще изоляцию и обеспечивает большую механическую прочность, т.е. его сложнее повредить. Вы конечно можете использовать любой провод, я лишь показал вариант, который считаю более правильным.В идеале провода сначала залудить с обеих сторон, а свободные концы изолировать, но такое возможно при второй переделке одного и того же аккумулятора, когда длина проводов уже известна. Для первой я обычно беру провода с запасом.

Если присмотреться, то на верхнем фото заметны отверстия в крайних клеммах аккумулятора, это также делается для повышения надежности соединения. Незалуженный провод вставляется в отверстие и запаивается, в таком варианте меньше риск получить плохой контакт.В общем паяем провода, заодно желательно дополнительно изолировать клеммы при помощи термоусадки.

В итоге у нас получится такая сборка. От плюсового контакта отходит два провода, это обусловлено особенностью подключения платы защиты.

Последний шаг в подготовке сборки скорее желателен, чем обязателен. Так как сборка «живая», то необходимо зафиксировать элементы друг относительно друга. Для этого я использую термоусадочную трубку, хотя в данном случае корректнее — трубу. Она довольно тонкая, но весьма прочная, ее цель именно сжать всю конструкцию.

Надеваем термоусадку и при помощи фена усаживаем ее. Привычный вариант с зажигалкой скорее всего не пройдет, так как желательно делать это равномерно.В тоге у нас вполне заводская, на вид, сборка аккумуляторов.

Примеряем собранную сборку в корпусе. Вообще конечно обычно это делают сначала, этот момент я как то упустил, но думаю что это вполне логично :)

Монтаж.

Дальше следует этап установки сборки в батарейный отсек. Тривиальная на первый взгляд операция кроет в себе небольшие подводные камни.Для начала вымываем пыль и грязь из отсека. Я сделал ошибку и протер только нижнюю часть, остальное потом вычищал щеткой и ваткой. Потому проще помыть с мылом и просушить.

Дальше приклеивание сборки. В исходном варианте аккумуляторы просто были зажаты половинками корпуса, но в нашем случае такое редко возможно, потому сборки чаще всего приклеивают.Здесь как и раньше, есть несколько вариантов, рассмотрим их.1. Двухсторонний скотч2. Термоклей3. Силиконовый герметик4. Прибить насквозь 150 гвоздями, а с обратной стороны загнуть. :)

Так как последний вариант больше подходит для любителей экстрима, то распишу более «приземленные».1. Очень просто и удобно, но так как место контакта маленькое, то держит не очень хорошо, а кроме того надо использовать хороший скотч.

2. Вариант хороший, сам иногда пользуюсь (кстати, применяю черный термоклей). Но в данном случае не советовал бы. Дело в том, что термоклей имеет свойство «плыть» при нагреве. Для этого достаточно забыть шуруповерт летом на улице и получить в итоге болтающуюся внутри батарею. Я не скажу что такое будет обязательно, но такое свойство клей имеет, факт. Кроме того, термоклей не очень хорошо липнет к массивным элементам и при нагрузке может просто отвалиться.

3. На мой взгляд самый удобный вариант. Герметик не боится нагрева, не течет со временем и имеет хорошую адгезию к большинству материалов. Кроме того он довольно эластичен и при этом практически не теряет эластичность со временем.

Я использовал санитарный герметик Церезит. На фото может показаться что он еле намазан, это не так, герметика довольно много. Кстати, следует учитывать, что большинство герметиков не клеит к предыдущему слою герметика.Кроме того можно применить похожий монтажный клей в таких же тубах, например «Момент», но силикон мне кажется более подходящим.

В общем наносим герметик, вставляем нашу сборку, прижимаем и оставляем сохнуть.

Плата защиты.

Вот мы и дошли до собственно предмета данного обзора, платы защиты. Заказаны они были еще весной, но посылка потерялась, их потом выслали заново, в итоге они таки пришли.Почему были заказаны именно эти платы я уже не вспомню, но они смирно лежали и ждали своего часа, дождались :)

Данная плата рассчитана на подключение трех аккумуляторов и имеет заявленный рабочий ток 20 Ампер.Только сейчас я обратил внимание, что плата имеет довольно высокий порог срабатывания защиты по превышению напряжения, 4.325 Вольта. Возможно я неправ, но считаю что лучше 4.25-4.27.Также указано, что ток 20 Ампер это максимальный длительный, ток срабатывания при перегрузке составляет 52 Ампера.

Табличка очень похожа на таблички от других плат, потому я выделю отдельные важные пункты.1. Ток балансировки, так как данная плата этого не умеет, то здесь прочерк2. Максимальный длительный ток, для большинства применения надо 20-25 Ампер. На менее мощном инструменте достаточно и 15-20, более мощный потребует 25-35 и более.3. Максимальное напряжение на элементе, при котором плата отключает батарею. Зависит от типа примененных аккумуляторов.4. Минимальное напряжение на элементе при котором плата отключит нагрузку. 2.5 Вольта это довольно мало, лучше выбирать этот параметр таким же, как заявлено в даташите на аккумулятор.5. Ток, при котором срабатывает защита от перегрузки. Не надо стремится к запредельным величинам. Хотя этот ток напрямую связан с максимальным рабочим, потому обычно здесь проблем нет. Даже если сработала защита, то чаще всего достаточно просто отпустить кнопку шуруповерта и потом нажать опять.6. Данный пункт отвечает за автоматический сброс срабатывания защиты.7. Сопротивление ключевых транзисторов, чем меньше, тем лучше.

Внешне к плате претензий нет, качество сборки вполне аккуратное.

Снизу ничего нет, это и к лучшему, не будет проблем с приклеиванием платы :)

О платах защиты я расскажу немного подробнее.Для начала отвечу на вопрос — а можно без платы защиты? Нет.Плата защиты как минимум обеспечивает отключение при перегрузке, это вредно как для аккумуляторов, так и для инструмента. Кроме того плата защищает от перезаряда и переразряда. По сути можно сказать, что переразряд можно почувствовать по падению мощности, но это относится не ко всем инструментам, а кроме того можно попасть в ситуацию, когда один элемент сильно «устал» и напряжение на нем падает очень резко. В таком варианте легко получить переполюсовку, т.е. аккумулятор не просто уйдет в «ноль», а через него будет проходить ток в обратной полярности. Такой эффект получается только при последовательном соединении элементов и он нем почему то часто забывают.Литиевые аккумуляторы довольно опасны и плата защиты для них обязательна!

Платы в основном делятся на два типа (хотя на самом деле их больше), с возможностью балансировки и без.

Объясню, что такое балансировка и зачем она вообще нужна.Сначала вариант «пассивной» балансировки. Такой вариант применяется на подавляющем большинстве плат как самый простой в реализации.По мере достижения аккумулятором порогового напряжения он начинает нагружаться на резистор, который берет на себя часть зарядного тока. Пока этот аккумулятор «борется», другие успевают зарядиться до своего максимума.Дальше несколько картинок с этой статьи.

1. Один из аккумуляторов либо заряжен больше других, либо имеет немного меньшую емкость.2. В случае простого заряда на нем будет напряжение выше, чем на остальных3. Балансир отбирает на себя часть тока заряда, не давая напряжению подняться вше максимального.4. В итоге все аккумуляторы заряжены равномерно.

Второй вариант балансира, «активный». Он имеет совсем другую реализацию и не подходит для работы с большими токами заряда. Его задача, всегда поддерживать одинаковое напряжение на элементах. Работает он по принципу «перекачки» энергии от аккумулятора с большим напряжением в аккумулятор с меньшим. В одном из своих обзоров я делал такой балансир, кому интересно, могут прочитать чуть более подробно.А в этом обзоре я делал вариант правильной зарядки с активным балансиром и оттуда табличка, по которой можно увидеть процесс балансировки без подключения батареи и платы к зарядному устройству… Да, он медленный, но он протекает всегда, а не только во время заряда.

Мы немного отвлеклись.Плата защиты с балансировкой обычно содержит несколько больших SMD резисторов, количество которых кратно количеству каналов. при 3 каналах это 3 или 6. На них чаще всего написано что то типа — 470, 510, 101 и т.п.Слева плата 4 канала, справа — 3 канала.

Здесь балансира нет, зато есть токоизмерительные шунты в виде SMD резисторов с низким сопротивлением. На них обычно написано R010, R005. Потому плату с балансиром и без отличить можно по внешнему виду.Кстати, платы могут не иметь токоизмерительного шунта. Это не всегда означает, что плата не умеет измерять ток. Просто иногда контроллер умеет использовать в качестве «шунта» полевые транзисторы.

Бывают и отдельно платы балансиров, а также комплекты балансир + плата защиты.Такой вариант вполне имеет право на жизнь, если устраивает по цене, но проводов будет больше.

Попутно я часто встречаю заблуждение насчет возможности использования данных плат как зарядного устройства. Людей обычно сбивает с толку слово Charge в указании лота.Эти платы не умеют управлять зарядом, они только защищают аккумуляторы. Но неграмотность продавцов или кривой перевод делает свое дело и люди продолжают ошибаться.Но существуют и платы «все в одном», правда они не рассчитаны на высокие токи и для электроинструмента не подходят.

На данной плате установлено восемь ключевых транзисторов, а точнее — четыре пары.Применены транзисторы AOD514 и AOD4132 они соответственно имеют сопротивление и максимальный ток — 5.9мОм 46 Ампер и 4мОм 85 Ампер.Слева виден токоизмерительный шунт. Данный вариант более предпочтителен чем SMD резисторы, которые иногда имеют свойство «подгорать» из-за больших импульсных токов.

Транзисторы на платах устанавливают парами не просто так. Дело в том, что мощные полевые транзисторы имеют в своем составе «паразитный» диод и чтобы отключать ток в обе стороны их надо ставить два.В данном случае два транзистора дают общее сопротивление 10мОм (5.9+4) и максимальный ток 46 Ампер (считается по самому слабому). Но так как стоит четыре пары транзисторов, то получается — 2.5мОм и 180 Ампер, что весьма хорошо для такой платы.

Плата не имеет центрального контроллера и собрана по довольно примитивной схемотехнике, канальные мониторы напряжения и дальше схема, сводящая все к управлению полевыми транзисторами. Это просто, но это работает. Хотя наверное сейчас я бы выбрал что нибудь более «продвинутое».Кроме того плата не имеет балансира. Вы спросите, как так, ведь я выше расписывал преимущества балансира.Балансир это хорошо, и я рекомендую покупать платы именно с ним. Но также я считаю, что нормально подобранные аккумуляторы в балансире особо и не нуждаются, от сильного падения он не спасет, а проблем может добавить. Были случаи, когда неисправный балансир высаживал батарею.Кроме того большинство производителей электроинструмента не ставит балансиры в свои батарейные блоки. Правда там действует принцип «запланированного устаревания», потому я все таки больше за балансир, чем против него.

Кроме того на плате есть контакты для подключения термодатчика (а выше на фотографии из другого магазина есть пример такой платы с термодатчиком). Термодатчик это хорошо и в моих планах разобраться как подключить родной термодатчик батареи шуруповерта.Предположительно надо выпаять резистор RT, заменить резистор RY на номинал, соответствующий номиналу нового датчика, а новый датчик припаять к контактам RK.

С платами вроде немного разобрались, переходим к продолжению переделки.

Так как плата в процессе работы может нагреваться (хотя и не сильно), то для защиты аккумуляторов от лишнего тепла я решил сделать прокладку. Кроме того она защитит аккумуляторы в случае разрыва полевых транзисторов и сквозного прогорания платы (такое бывает, но крайне редко, потому скорее теоретически).Я взял обрезок стеклотекстолита и снял фольгу.

Затем при помощи все того же силиконового герметика приклеил прокладку к аккумуляторной сборке, а потом приклеил саму плату.Конструкция конечно страшная, но в данном случае это самое простое и довольно надежное решение.Плата приклеивалась не «на обум», предварительно я прикинул как удобнее ее потом будет подключать.

Схема подключения была на странице магазина, но на самом деле она практически не отличается от схем подключения других плат. Аккумуляторы последовательно, минус к плате, первая средняя точка считая от минуса — В1+, вторая В2+, третья В3+. Но так как аккумуляторов всего три, то В3+ это плюс всей сборки.Второй провод от плюсового вывода идет к нагрузке.Минусовой провод нагрузки (как и зарядного) подключается к отдельному контакту платы.

Дальше подключаем провода. Порядок подключения проводов может быть критичным, я обычно подключаю сначала минус сборки, затем плюс, а уже потом средние точки начиная от минусового вывода (В1, В2 и т.д.).Есть информация, что неправильная последовательность подключения может выжечь контроллер, хотел добавить в обзор, но не нашел ссылок.Кроме того паять надо очень аккуратно, чтобы не замкнуть контакты, иначе будет печальная картина. Пожалуй это один из самых сложных, для новичка, этапов в переделке… Я сначала залуживаю площадки платы, а потом паяю, так легче.

В идеале провода потом также зафиксировать при помощи герметика, чтобы не болтались.

В самом начале я показал блок аккумуляторов, который вынул из батарейного отсека.Сверху виден клеммник, выбрасывать его нельзя, так как он очень важен для переделки. Клеммники бывают разные, но суть у них одна, быстрое соединение с инструментом или зарядным устройством.Сначала, когда я начал переделывать, я решил что резистор здесь задает напряжение заряда (зарядное рассчитано на 7.2-14.4 Вольта), но проверка показала, что зарядное даже не имеет для него соответствующего контакта, как и шуруповерт :(На еще один из контактов выведен терморезистор для контроля температуры батареи, правда это не сильно помогло, один из аккумуляторных блоков имеет явные следы перегрева и деформированной пластмассы.

Но перед подключением следует подумать о фиксации клемника. Изначально его держали аккумуляторы, но так как аккумуляторов уже нет, то придется импровизировать.Для фиксации я измерил внутреннюю ширину выступающей части, а затем вырезал кусочек пластмассы соответствующей ширины. Правда все равно немного прогадал и вырезал чуть меньше, пришлось намотать изоленты :)

Обычно отпаивается оба провода, но в моем случае минусовой провод был достаточной длины и я его не стал убирать, а заменил только плюсовой.Кстати, так как клеммная колодка изготовлена из пластмассы, а сами клеммы довольно массивные, то здесь либо применяем тот же принцип, что и при пайке аккумуляторов, либо просто откусываем старый провод в 7-10мм от конце клеммы и припаиваем новый провод к нему. Второй вариант не хуже, но заметно проще.

1. Припаиваем плюсовой провод сборки к клеммнику. Термоусадка это скорее уже перфекционизм, коротить там особо некуда, но хотелось аккуратно.2. Вставляем клеммник на родное место, забиваем (или очень сильно вдавливаем) пластмассовый фиксатор, который я вырезал выше.

Припаиваем минусовой провод от клемника к плате и покрываем плату защитным лаком. А вот последнее уже не перфекционизм, а вполне полезное дело, так как плата находится под напряжением и может эксплуатироваться в условиях большой влажности. Если не покрывать плату лаком, то возможна коррозия открытых частей дорожек и выводов компонентов.Я использую лак Пластик 70.

На этом с аккумулятором все, ставим обратно пружины, фиксаторы и собираем в кучку.Предварительно лучше перевернуть всю конструкцию и вытрусить то, что могло случайно попасть внутрь, у меня это был обрезок изоляции провода.Заодно можно протереть/смазать механизм фиксации аккумулятора в шуруповерте.

Программа минимум выполнена, аккумулятор работает, но так как родное зарядное еще не переделано, то подключил пока к блоку питания.

Так как в данный обзор скорее всего уже не влезет переделка зарядного (и не только), да и хочется сделать это красиво и правильно, то планируется еще один обзор на эту тему, где я расскажу о возможных доработках, переделке зарядного и вариантах правильного заряда.

Для заряда можно конечно использовать распространенное зарядное устройство типа Imax. Но я считаю такой вариант неудобным. Кроме того, иногда выводят разъем для балансировки аккумуляторов шуруповерта. Вещь конечно полезная, но как по мне, то немного лишняя, а кроме того не всегда безопасная. На мой взгляд достаточно просто один раз подобрать аккумуляторы и дальше просто заряжать без балансировки. Либо купить плату защиты с балансиром, а торчащие разъемы это увеличение шанса их закоротить, поломать, да и это скорее вариант для дома.

Для более реального применения лучше либо переделать родное зарядное, либо полностью заменить его «начинку».Первый вариант технически сложен, так как алгоритм заряда литиевого аккумулятора заметно отличается от кадмиевого, а кроме того некоторые родные зарядные устройства и назвать то так язык не поворачивается, внутри только трансформатор, диодный мост и пяток деталей, никакого контроля в помине нет.Например у Боша еще и «продвинутый» вариант, с контроллером.

В качестве второго варианта можно использовать родной трансформатор зарядного устройства, его диодный мост и кусок печатной платы в качестве клеммной колодки.

Для переделки надо докупить плату типа такой как на фото.Либо любую другую, которая умеет стабилизировать напряжение и ток. Обычно у этих плат как минимум два подстроечных резистора. Но в данном случае даже три, третий регулирует порог включения индикации окончания заряда.

Если по фото, то первый — напряжение, второй — индикация, третий — ток заряда.

В таком варианте подключается плата вместо родной, придется добавить только электролитический конденсатор емкостью 1000-2200мкФ.

Но такое решение имеет и свои минусы. Плата зарядного только отображает завершение процесса заряда, но не отключает аккумулятор. Не то чтобы это совсем плохо-плохо, но ничего хорошего в этом также нет.Для решения данной проблемы можно применить простейшее решение, отключать выход после окончания процесса заряда.Для этого придется добавить четыре детали, реле на 24 Вольта, оптрон PC817, диод и кнопку.Светодиод оптрона включается вместо светодиода отображающего процесс заряда, а транзистор оптрона управляет реле.Но в данном варианте реле не может включиться само, потому параллельно контактам необходима кнопка (как я говорил, решение очень простое). Т.е. вставили аккумулятор, нажали на кнопку, пошел процесс заряда, после окончания заряда реле отключилось и аккумулятор обесточился.Кнопку можно подключить параллельно контактам транзистора оптрона, тогда подойдет и обычная тактовая кнопка. Естественно в обоих случаях нужна кнопка без фиксации.

Оптрон и реле.

Также можно использовать и другие платы, наверняка многие их видели на просторах Али.Первая попроще, регулируется только ток и напряжение, индикация заряда выставлена фиксировано, светодиод погасает когда ток упадет меньше 1/10 от установленного тока заряда (стандартный алгоритм заряда лития).Вторая по сути как первая, но в более «продвинутом» варианте, отображается напряжение аккумулятора и ток его заряда.Обзор первой, и второй.

Кстати, для заряда можно даже использовать плату без стабилизации тока, но придется ее немного доработать, я даже показывал как это сделать.

Все приведенные варианты используют родной трансформатор зарядного устройства, но если его нет, то преобразователь просто надо дополнить блоком питания., например таким.но стоит учитывать, БП должен быть на напряжение выше, чем напряжение окончания заряда аккумулятора, разница нужна примерно 3-5 Вольт или больше. Т.е. в данном случае 15 Вольт БП не подходит, но обычно такие БП имеют регулировки выходного напряжения ±20% и его можно немного поднять. Но можно просто купить БП на 24 Вольта и ничего не регулировать.

Если же у вас в наличии только БП на 12 Вольт, а заряжать надо аккумулятор как в обзоре, то можно использовать универсальный преобразователь, например такой, правда и стоит он дороже.

О доработках.Можно добавить индикацию заряда батареи, например звуковую или звуковую + световую.

Либо измерять напряжение при помощи небольшого вольтметра, а то и вообще поставить гибрид вольтметр + звук.

Но лично мне больше нравятся простые варианты, измерение напряжения с индикацией несколькими светодиодами.

Причем последний вариант я уже делал и описывал схему и изготовление.

Почти такой же вариант применен в одном из моих шуруповертов, а точнее в его батареях.

Краткое видео результата переделки. На видео видно, что в тяжелых случаях происходит срабатывание защиты. Аккумулятор был уже чуть подсажен, потому в режиме трещотки на второй скорости защита срабатывала не всегда. При полностью заряженном аккумуляторе это происходит чаще. Но также видно, что срабатывание защиты происходит корректно, нагрузка, отключение. После этого я отпускаю кнопку, нажимаю опять и шуруповерт работает.

На этом в общих чертах все, по поводу переделки батарей рассказал вроде все, что вспомнил, а по поводу зарядного устройства более подробно расскажу как нибудь в другой раз, так как есть много идей.

Да, чуть не забыл, собственно о предмете обзора, плате защиты.Плата работает, работает отлично, по крайней мере проблем с ней я не обнаружил.При зажатии патрона, установке трещотки на максимум (вроде уровень 5) и второй скорости, плата уходит в защиту с шансом примерно 50/50. Если включить первую скорость, то тока для срабатывания защиты не хватает. В общем вполне нормальное поведение. Можно уменьшить номинал шунта и защита будет срабатывать позже, но я не вижу в этом смысла.

Да, теперь о стоимости переделки. Цена трех аккумуляторов около 15 долларов + 5-8 плата защиты + доллар за всякую мелочевку, итого выходит около 20-25 долларов за одну батарею.Дорого? Я считаю что весьма дорого, потому дешевый инструмент переделывать просто нет смысла. Но в любом случае переделка не так сложна, как кажется на первый взгляд, главное начать.

В обзоре я не писал про аккумуляторы LiFe, по большому счету с ними все абсолютно также, за исключением того, что к ним надо специальные платы, так как напряжение этих аккумуляторов немного ниже, чем у привычных LiIon. Аккумуляторы отличные, надежность с ними будет выше, но емкость батареи — ниже.

Надеюсь, что обзор был полезен, как всегда жду вопросов в комментариях.Естественно возможны варианты, и я тоже могу где то ошибаться, потому вышенаписанное лишь мое видение процесса.

mysku.pro

Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта

Так как я довольно часто делал обзоры аккумуляторов, а также упоминал о переделке аккумуляторного инструмента, то в личке меня часто спрашивают о тех или иных нюансах переделок. Спрашивают разные люди и вопросы часто примерно одинаковы, потому я решил сделать небольшой обзор и одновременно ответить на некоторые общие вопросы, связанные с выбором комплектующих и переделкой батарей.

Возможно кому нибудь обзор покажется неполным, так как переделке подверглась только сама батарея, но не волнуйтесь, я планирую сделать вторую часть обзора, где попробую ответить на вопросы по переделке зарядного устройства. А заодно хотелось бы узнать, как считает общественность, что лучше — универсальная плата совмещенная с БП, плата сама по себе, платы DC-DC или другие варианты.

Шуруповерты, да и просто любой другой аккумуляторный инструмент, производится уже довольно много лет. Потому на руках у пользователей накопилась довольно большая масса как старых батарей, так и лежащего иногда мертвым грузом инструмента.Путей решения данной проблемы несколько:1. Просто ремонт батареи, т.е. замена старых элементов на новые.2. Переделка с аккумуляторного питания на сетевое, вплоть до установки БП в аккумуляторный отсек.3. Замена Никель-кадмиевых и Никель-Металл гидридных на Литиевые.

В качестве небольшого отступления, иногда смысла переделывать/ремонтировать просто нет. Например если у вас совсем дешевый шуруповерт, купленный на мегараспродаже за 5 баксов, то вас может несколько удивить, что стоимость переделки выйдет как несколько таких шуруповертов (я утрирую). Потому надо сначала для себя прикинуть плюсы/минусы от переделки и ее целесооразность, иногда проще купить второй инструмент.

Первый вариант наверняка многие уже проходили, как впрочем и я. Он дает результат, хотя в случае фирменного инструмента часто хуже, чем был изначально. По цене выходит немного дешевле, по трудоемкости проще и значительно.

Второй вариант также имеет право на жизнь, особенно если работа происходит дома и неохота тратиться на замену аккумуляторов.

Третий вариант самый трудоемкий, но позволяет существенно улучшить эксплуатационные характеристики инструмента. Это и увеличение емкости аккумулятора и отсутствие «эффекта памяти», а иногда и увеличение мощности. Но кроме трудоемкости появляется побочный эффект, литиевые аккумуляторы немного хуже работают на морозе. Хотя при условии, что многие фирмы без проблем производят такой инструмент, то я считаю, что иногда проблема преувеличена, хотя и справедлива.

Батареи имеют разную конструкцию, хотя в общем они имеют много общего, потому я буду рассказывать, а заодно и показывать на примере одного из представителей такой категории, шуруповерта Bosch PSR 12 VE-2. Этот шуруповерт моего товарища, он же и выступил «спонсором» обзора, предоставив для переделки сам шуруповерт, аккумуляторы, плату защиты и расходники.Шуруповерт довольно неплохой, имеется блокировка шпинделя, две скорости, потому переделывать имеет смысл.

Так получилось, что аккумуляторных блоков было даже три, но переделывать будем один, еще один оставлю для другого обзора :)

Кстати, аккумуляторы разные, но оба на 12 Вольт, емкость 1.2Ач, соответственно 14.4 Втч.

Разбираются аккумуляторные блоки по разному, но чаще всего корпус скручен при помощи нескольких саморезов. Хотя мне попадались варианты как на защелках, так и склеенные.

В любом случае внутри вы увидите примерно такую картину. В данном случае сборка из 10 никель-кадмиевых аккумуляторов, причем обычно применяются аккумуляторы одного типоразмера, но вот их укладка может иногда отличаться. На фото один из распространенных вариантов, 9 штук внизу и один в вертикальной части.

Первым делом предстоит выбор аккумуляторов для замены.

В электроинструменте применяются аккумуляторы, рассчитанные на большой разрядный ток.Я не так давно делал обзор разных аккумуляторов, в конце которого привел табличку, которая может помочь в этом вопросе, но если не уверены, то просто найдите документацию по аккумуляторам, которые планируете купить. Благо у фирменных аккумуляторов обычно с этим проблем нет.

Например я рекомендую такие типы:Для мощного электроинструмента — Samsung INR18650-25R, US18650VTC4, Liitokala INR26650-50AДля инструмента средней мощности — LGDBHG21865, LGDBHE41865, Samsung INR18650-30Q

Следует помнить, что часто заявленная емкость аккумулятора обратно пропорциональна максимально отдаваемому току. Т.е. чем на больший ток рассчитан аккумулятор, тем у него меньше емкость. Пример конечно довольно условный, но очень близок к реальности. Например очень емкие аккумуляторы Panasonic NCR18650B для электроинструмента не подходят, так как их максимальный ток всего 6.8 Ампера, шуруповерт же потребляет 15-40 Ампер.

А теперь что нельзя применять:Аккумуляторы показанные на фото ниже, а также всякие Ультрафайр, Мегафайр, а также любые 18650 с заявленной емкостью 100500мАч.Кроме того я категорически не рекомендую применять старые аккумуляторы от батарей ноутбуков. Во первых, они не рассчитаны на такой ток, во вторых, они скорее всего будут иметь большой разброс характеристик. Причем не только по емкости, а и по внутреннему сопротивлению. Лучше примените их где нибудь в другом месте, например в ПоверБанке для заряда вашего смартфона.

Альтернативный вариант, модельные батареи, например для катеров, квадракоптеров, машин и т.п.Применять вполне можно, но я бы предпочел привычные 18650 или 26650 и виду наличия прочного корпуса, а также более реальной замены в будущем. 18650 и 26650 купить легко, а модельные могут убрать из продажи, заменив их батареями другого формфактора.

Но кроме всего прочего следует помнить, что нельзя применять аккумуляторы разной емкости. А вообще желательно использовать аккумуляторы из одной партии купив сразу необходимое количество (в идеале +1 про запас, если все таки попадутся разные). Т.е. если у вас на полке год лежит 2 аккумулятора, а потом вы покупаете к ним пару новых и соединяете последовательно, то это лишний шанс получить проблемы и балансировка здесь уже может не помочь, не говоря о аккумуляторах с изначально разной емкостью.

Для переделки батареи данного шуруповерта были выбраны аккумуляторы LGDBHG21865. Шуруповерт не очень мощный, потому я думаю что проблем быть не должно. Аккумуляторы рассчитаны на длительный разрядный ток в 20 Ампер, при выборе аккумуляторов следует найти в документации на аккумулятор соответствующую строку и посмотреть какой ток там указан.

Литиевые аккумуляторы имеют заметно большую емкость при меньших габаритах, чем кадмиевые. На фото слева сборка 10.8В 3Ач (32Втч), справа родная, 12В 1.2Ач (14.4Втч).

При выборе количества требуемых аккумуляторов для замены следует руководствоваться тем, что условно один литиевый (LiIon, LiPol) заменяет 3 штуки обычных. В 12 Вольт батарее стоит 10 штук, потому обычно их меняют на 3 штуки литиевых. Можно поставить 4 штуки, но инструмент будет работать с перегрузкой и возможны ситуации, когда может пострадать.Если у вас 18 Вольт батарея, то там скорее всего стоит 15 обычных, которые меняются на 5 литиевых, но такой инструмент встречается реже.Или говоря простым языком, 2-3 NiCd = 1 литиевый, 5-6-7 NiCd = 2 литиевых, 8-9-10 NiCd = 3 литиевых, 11-12-13 NiCd = 4 литиевыхи т.д.

Перед сборкой необходимо проверить емкость аккумуляторов, потому как даже в одной партии аккумуляторы могут иметь разброс, причем чем «безроднее» производитель, тем больше будет разброс. Например табличка из одного моего обзора, где я тестировал, а попутно отбирал комплекты аккумуляторов для переделки радиостанций.

После этого следует полностью зарядить все аккумуляторы чтобы уравнять их заряд.

Соединение аккумуляторов.Для соединения аккумуляторов применяют несколько решений:1. Кассеты2. Пайка3. Точечная сварка.

1. Кассета, очень просто и доступно, но категорически не рекомендуется для больших токов, так как имеет высокое сопротивление контакта.2. Пайка. Вполне имеет право на жизнь, я сам так делаю иногда, но данный способ имеет нюансы.Как минимум паять надо уметь. Причем уметь паять правильно, а главное — быстро. Кроме того надо иметь соответствующий паяльник.Пайка происходит следующим образом: Зачищаем место контакта, покрываем это место флюсом (я использую F3), берем залуженный провод (лучше не очень большого сечения, 0.75мм.кв достаточно), набираем на жало паяльника много припоя, прикасаемся к проводу и вместе с ним прижимаем к контакту аккумулятора. Либо прикладываем провод к месту пайки и паяльником с большой каплей припоя прикасаемся к месте между проводом и аккумулятором.Но как я писал выше, способ имеет нюансы, необходим мощный паяльник с массивным жалом. Аккумулятор имеет большую теплоемкость и при легком жале он банально его остудит до такой температуры, что припой «примерзает», иногда вместе с жалом (зависит от паяльника). В итоге вы будете долго пытаться прогреть место контакта и в итоге перегреете аккумулятор.Потому берут старый паяльник с большим медным жалом, желательно хорошо прогретый, тогда прогреваться будет только место пайки и после тепло просто распределится и общая температура будет не очень высокой. Проблемы касаются минусового вывода аккумулятора, с пайкой плюсового обычно сложностей нет, он легче, но тоже сильно перегревать не советую.

В любом случае, если у вас нет опыта пайки, то крайне не рекомендую этот способ.

3. Самый правильный способ — точечная сварка, мгновенно, без перегрева. Но сварочный станок должен быть правильно настроен чтобы не сделать сквозную дыру в дне аккумулятора, потому лучше обратиться к профессионалам. За небольшую денежку на рынке вам сварят вашу батарею.Альтернативный вариант, в некоторых онлайн магазинах предлагается услуга (вернее варианты лотов, с лепестками и без) по привариванию контактных лепестков, это не очень дорого, но гораздо безопаснее пайки.

Данную сборку «сварил» тот же товарищ, который и дал мне шуруповерт для обзора. На фото видно, что между лепестком и корпусом аккумулятора проложен тряпичный изолятор. Это важно, так как без него вы можете перегреть лепесток и он проплавит изоляцию аккумулятора, последствия думаю понятны.

Внимательные читатели наверняка заметили непонятные пластмассовые проставки между аккумуляторами.Данное решение относится к классу — как делать правильно. Инструмент в работе подвержен вибрации и возможна ситуация повреждения изоляции между банками (я такого не встречал, но теоретически). Установка проставок исключает данную ситуацию. Можно не ставить, но так более правильно. Вот только где их купить, не подскажу, но можно поискать на рыках в батарейных киосках.

Затем необходимо вывести провода для подключения к плате защиты и клеммной колодке.Для силовых проводов я использую провод сечением не менее 1.5мм.кв, а для менее нагруженных цепей 0.5мм.кв. Конечно вы спросите, зачем провод 0.5мм.кв если там тока нет и можно применить гораздо более тонкий провод. Провод большего сечения имеет толще изоляцию и обеспечивает большую механическую прочность, т.е. его сложнее повредить. Вы конечно можете использовать любой провод, я лишь показал вариант, который считаю более правильным.В идеале провода сначала залудить с обеих сторон, а свободные концы изолировать, но такое возможно при второй переделке одного и того же аккумулятора, когда длина проводов уже известна. Для первой я обычно беру провода с запасом.

Если присмотреться, то на верхнем фото заметны отверстия в крайних клеммах аккумулятора, это также делается для повышения надежности соединения. Незалуженный провод вставляется в отверстие и запаивается, в таком варианте меньше риск получить плохой контакт.В общем паяем провода, заодно желательно дополнительно изолировать клеммы при помощи термоусадки.

В итоге у нас получится такая сборка. От плюсового контакта отходит два провода, это обусловлено особенностью подключения платы защиты.

Последний шаг в подготовке сборки скорее желателен, чем обязателен. Так как сборка «живая», то необходимо зафиксировать элементы друг относительно друга. Для этого я использую термоусадочную трубку, хотя в данном случае корректнее — трубу. Она довольно тонкая, но весьма прочная, ее цель именно сжать всю конструкцию.

Надеваем термоусадку и при помощи фена усаживаем ее. Привычный вариант с зажигалкой скорее всего не пройдет, так как желательно делать это равномерно.В тоге у нас вполне заводская, на вид, сборка аккумуляторов.

Примеряем собранную сборку в корпусе. Вообще конечно обычно это делают сначала, этот момент я как то упустил, но думаю что это вполне логично :)

Монтаж.

Дальше следует этап установки сборки в батарейный отсек. Тривиальная на первый взгляд операция кроет в себе небольшие подводные камни.Для начала вымываем пыль и грязь из отсека. Я сделал ошибку и протер только нижнюю часть, остальное потом вычищал щеткой и ваткой. Потому проще помыть с мылом и просушить.

Дальше приклеивание сборки. В исходном варианте аккумуляторы просто были зажаты половинками корпуса, но в нашем случае такое редко возможно, потому сборки чаще всего приклеивают.Здесь как и раньше, есть несколько вариантов, рассмотрим их.1. Двухсторонний скотч2. Термоклей3. Силиконовый герметик4. Прибить насквозь 150 гвоздями, а с обратной стороны загнуть. :)

Так как последний вариант больше подходит для любителей экстрима, то распишу более «приземленные».1. Очень просто и удобно, но так как место контакта маленькое, то держит не очень хорошо, а кроме того надо использовать хороший скотч.

2. Вариант хороший, сам иногда пользуюсь (кстати, применяю черный термоклей). Но в данном случае не советовал бы. Дело в том, что термоклей имеет свойство «плыть» при нагреве. Для этого достаточно забыть шуруповерт летом на улице и получить в итоге болтающуюся внутри батарею. Я не скажу что такое будет обязательно, но такое свойство клей имеет, факт. Кроме того, термоклей не очень хорошо липнет к массивным элементам и при нагрузке может просто отвалиться.

3. На мой взгляд самый удобный вариант. Герметик не боится нагрева, не течет со временем и имеет хорошую адгезию к большинству материалов. Кроме того он довольно эластичен и при этом практически не теряет эластичность со временем.

Я использовал санитарный герметик Церезит. На фото может показаться что он еле намазан, это не так, герметика довольно много. Кстати, следует учитывать, что большинство герметиков не клеит к предыдущему слою герметика.Кроме того можно применить похожий монтажный клей в таких же тубах, например «Момент», но силикон мне кажется более подходящим.

В общем наносим герметик, вставляем нашу сборку, прижимаем и оставляем сохнуть.

Плата защиты.

Вот мы и дошли до собственно предмета данного обзора, платы защиты. Заказаны они были еще весной, но посылка потерялась, их потом выслали заново, в итоге они таки пришли.Почему были заказаны именно эти платы я уже не вспомню, но они смирно лежали и ждали своего часа, дождались :)

Данная плата рассчитана на подключение трех аккумуляторов и имеет заявленный рабочий ток 20 Ампер.Только сейчас я обратил внимание, что плата имеет довольно высокий порог срабатывания защиты по превышению напряжения, 4.325 Вольта. Возможно я неправ, но считаю что лучше 4.25-4.27.Также указано, что ток 20 Ампер это максимальный длительный, ток срабатывания при перегрузке составляет 52 Ампера.

Табличка очень похожа на таблички от других плат, потому я выделю отдельные важные пункты.1. Ток балансировки, так как данная плата этого не умеет, то здесь прочерк2. Максимальный длительный ток, для большинства применения надо 20-25 Ампер. На менее мощном инструменте достаточно и 15-20, более мощный потребует 25-35 и более.3. Максимальное напряжение на элементе, при котором плата отключает батарею. Зависит от типа примененных аккумуляторов.4. Минимальное напряжение на элементе при котором плата отключит нагрузку. 2.5 Вольта это довольно мало, лучше выбирать этот параметр таким же, как заявлено в даташите на аккумулятор.5. Ток, при котором срабатывает защита от перегрузки. Не надо стремится к запредельным величинам. Хотя этот ток напрямую связан с максимальным рабочим, потому обычно здесь проблем нет. Даже если сработала защита, то чаще всего достаточно просто отпустить кнопку шуруповерта и потом нажать опять.6. Данный пункт отвечает за автоматический сброс срабатывания защиты.7. Сопротивление ключевых транзисторов, чем меньше, тем лучше.

Внешне к плате претензий нет, качество сборки вполне аккуратное.

Снизу ничего нет, это и к лучшему, не будет проблем с приклеиванием платы :)

О платах защиты я расскажу немного подробнее.Для начала отвечу на вопрос — а можно без платы защиты? Нет.Плата защиты как минимум обеспечивает отключение при перегрузке, это вредно как для аккумуляторов, так и для инструмента. Кроме того плата защищает от перезаряда и переразряда. По сути можно сказать, что переразряд можно почувствовать по падению мощности, но это относится не ко всем инструментам, а кроме того можно попасть в ситуацию, когда один элемент сильно «устал» и напряжение на нем падает очень резко. В таком варианте легко получить переполюсовку, т.е. аккумулятор не просто уйдет в «ноль», а через него будет проходить ток в обратной полярности. Такой эффект получается только при последовательном соединении элементов и он нем почему то часто забывают.Литиевые аккумуляторы довольно опасны и плата защиты для них обязательна!

Платы в основном делятся на два типа (хотя на самом деле их больше), с возможностью балансировки и без.

Объясню, что такое балансировка и зачем она вообще нужна.Сначала вариант «пассивной» балансировки. Такой вариант применяется на подавляющем большинстве плат как самый простой в реализации.По мере достижения аккумулятором порогового напряжения он начинает нагружаться на резистор, который берет на себя часть зарядного тока. Пока этот аккумулятор «борется», другие успевают зарядиться до своего максимума.Дальше несколько картинок с этой статьи.

1. Один из аккумуляторов либо заряжен больше других, либо имеет немного меньшую емкость.2. В случае простого заряда на нем будет напряжение выше, чем на остальных3. Балансир отбирает на себя часть тока заряда, не давая напряжению подняться вше максимального.4. В итоге все аккумуляторы заряжены равномерно.

Второй вариант балансира, «активный». Он имеет совсем другую реализацию и не подходит для работы с большими токами заряда. Его задача, всегда поддерживать одинаковое напряжение на элементах. Работает он по принципу «перекачки» энергии от аккумулятора с большим напряжением в аккумулятор с меньшим. В одном из своих обзоров я делал такой балансир, кому интересно, могут прочитать чуть более подробно.А в этом обзоре я делал вариант правильной зарядки с активным балансиром и оттуда табличка, по которой можно увидеть процесс балансировки без подключения батареи и платы к зарядному устройству… Да, он медленный, но он протекает всегда, а не только во время заряда.

Мы немного отвлеклись.Плата защиты с балансировкой обычно содержит несколько больших SMD резисторов, количество которых кратно количеству каналов. при 3 каналах это 3 или 6. На них чаще всего написано что то типа — 470, 510, 101 и т.п.Слева плата 4 канала, справа — 3 канала.

Здесь балансира нет, зато есть токоизмерительные шунты в виде SMD резисторов с низким сопротивлением. На них обычно написано R010, R005. Потому плату с балансиром и без отличить можно по внешнему виду.Кстати, платы могут не иметь токоизмерительного шунта. Это не всегда означает, что плата не умеет измерять ток. Просто иногда контроллер умеет использовать в качестве «шунта» полевые транзисторы.

Бывают и отдельно платы балансиров, а также комплекты балансир + плата защиты.Такой вариант вполне имеет право на жизнь, если устраивает по цене, но проводов будет больше.

Попутно я часто встречаю заблуждение насчет возможности использования данных плат как зарядного устройства. Людей обычно сбивает с толку слово Charge в указании лота.Эти платы не умеют управлять зарядом, они только защищают аккумуляторы. Но неграмотность продавцов или кривой перевод делает свое дело и люди продолжают ошибаться.Но существуют и платы «все в одном», правда они не рассчитаны на высокие токи и для электроинструмента не подходят.

На данной плате установлено восемь ключевых транзисторов, а точнее — четыре пары.Применены транзисторы AOD514 и AOD4132 они соответственно имеют сопротивление и максимальный ток — 5.9мОм 46 Ампер и 4мОм 85 Ампер.Слева виден токоизмерительный шунт. Данный вариант более предпочтителен чем SMD резисторы, которые иногда имеют свойство «подгорать» из-за больших импульсных токов.

Транзисторы на платах устанавливают парами не просто так. Дело в том, что мощные полевые транзисторы имеют в своем составе «паразитный» диод и чтобы отключать ток в обе стороны их надо ставить два.В данном случае два транзистора дают общее сопротивление 10мОм (5.9+4) и максимальный ток 46 Ампер (считается по самому слабому). Но так как стоит четыре пары транзисторов, то получается — 2.5мОм и 180 Ампер, что весьма хорошо для такой платы.

Плата не имеет центрального контроллера и собрана по довольно примитивной схемотехнике, канальные мониторы напряжения и дальше схема, сводящая все к управлению полевыми транзисторами. Это просто, но это работает. Хотя наверное сейчас я бы выбрал что нибудь более «продвинутое».Кроме того плата не имеет балансира. Вы спросите, как так, ведь я выше расписывал преимущества балансира.Балансир это хорошо, и я рекомендую покупать платы именно с ним. Но также я считаю, что нормально подобранные аккумуляторы в балансире особо и не нуждаются, от сильного падения он не спасет, а проблем может добавить. Были случаи, когда неисправный балансир высаживал батарею.Кроме того большинство производителей электроинструмента не ставит балансиры в свои батарейные блоки. Правда там действует принцип «запланированного устаревания», потому я все таки больше за балансир, чем против него.

Кроме того на плате есть контакты для подключения термодатчика (а выше на фотографии из другого магазина есть пример такой платы с термодатчиком). Термодатчик это хорошо и в моих планах разобраться как подключить родной термодатчик батареи шуруповерта.Предположительно надо выпаять резистор RT, заменить резистор RY на номинал, соответствующий номиналу нового датчика, а новый датчик припаять к контактам RK.

С платами вроде немного разобрались, переходим к продолжению переделки.

Так как плата в процессе работы может нагреваться (хотя и не сильно), то для защиты аккумуляторов от лишнего тепла я решил сделать прокладку. Кроме того она защитит аккумуляторы в случае разрыва полевых транзисторов и сквозного прогорания платы (такое бывает, но крайне редко, потому скорее теоретически).Я взял обрезок стеклотекстолита и снял фольгу.

Затем при помощи все того же силиконового герметика приклеил прокладку к аккумуляторной сборке, а потом приклеил саму плату.Конструкция конечно страшная, но в данном случае это самое простое и довольно надежное решение.Плата приклеивалась не «на обум», предварительно я прикинул как удобнее ее потом будет подключать.

Схема подключения была на странице магазина, но на самом деле она практически не отличается от схем подключения других плат. Аккумуляторы последовательно, минус к плате, первая средняя точка считая от минуса — В1+, вторая В2+, третья В3+. Но так как аккумуляторов всего три, то В3+ это плюс всей сборки.Второй провод от плюсового вывода идет к нагрузке.Минусовой провод нагрузки (как и зарядного) подключается к отдельному контакту платы.

Дальше подключаем провода. Порядок подключения проводов может быть критичным, я обычно подключаю сначала минус сборки, затем плюс, а уже потом средние точки начиная от минусового вывода (В1, В2 и т.д.).Есть информация, что неправильная последовательность подключения может выжечь контроллер, хотел добавить в обзор, но не нашел ссылок.Кроме того паять надо очень аккуратно, чтобы не замкнуть контакты, иначе будет печальная картина. Пожалуй это один из самых сложных, для новичка, этапов в переделке… Я сначала залуживаю площадки платы, а потом паяю, так легче.

В идеале провода потом также зафиксировать при помощи герметика, чтобы не болтались.

В самом начале я показал блок аккумуляторов, который вынул из батарейного отсека.Сверху виден клеммник, выбрасывать его нельзя, так как он очень важен для переделки. Клеммники бывают разные, но суть у них одна, быстрое соединение с инструментом или зарядным устройством.Сначала, когда я начал переделывать, я решил что резистор здесь задает напряжение заряда (зарядное рассчитано на 7.2-14.4 Вольта), но проверка показала, что зарядное даже не имеет для него соответствующего контакта, как и шуруповерт :(На еще один из контактов выведен терморезистор для контроля температуры батареи, правда это не сильно помогло, один из аккумуляторных блоков имеет явные следы перегрева и деформированной пластмассы.

Но перед подключением следует подумать о фиксации клемника. Изначально его держали аккумуляторы, но так как аккумуляторов уже нет, то придется импровизировать.Для фиксации я измерил внутреннюю ширину выступающей части, а затем вырезал кусочек пластмассы соответствующей ширины. Правда все равно немного прогадал и вырезал чуть меньше, пришлось намотать изоленты :)

Обычно отпаивается оба провода, но в моем случае минусовой провод был достаточной длины и я его не стал убирать, а заменил только плюсовой.Кстати, так как клеммная колодка изготовлена из пластмассы, а сами клеммы довольно массивные, то здесь либо применяем тот же принцип, что и при пайке аккумуляторов, либо просто откусываем старый провод в 7-10мм от конце клеммы и припаиваем новый провод к нему. Второй вариант не хуже, но заметно проще.

1. Припаиваем плюсовой провод сборки к клеммнику. Термоусадка это скорее уже перфекционизм, коротить там особо некуда, но хотелось аккуратно.2. Вставляем клеммник на родное место, забиваем (или очень сильно вдавливаем) пластмассовый фиксатор, который я вырезал выше.

Припаиваем минусовой провод от клемника к плате и покрываем плату защитным лаком. А вот последнее уже не перфекционизм, а вполне полезное дело, так как плата находится под напряжением и может эксплуатироваться в условиях большой влажности. Если не покрывать плату лаком, то возможна коррозия открытых частей дорожек и выводов компонентов.Я использую лак Пластик 70.

На этом с аккумулятором все, ставим обратно пружины, фиксаторы и собираем в кучку.Предварительно лучше перевернуть всю конструкцию и вытрусить то, что могло случайно попасть внутрь, у меня это был обрезок изоляции провода.Заодно можно протереть/смазать механизм фиксации аккумулятора в шуруповерте.

Программа минимум выполнена, аккумулятор работает, но так как родное зарядное еще не переделано, то подключил пока к блоку питания.

Так как в данный обзор скорее всего уже не влезет переделка зарядного (и не только), да и хочется сделать это красиво и правильно, то планируется еще один обзор на эту тему, где я расскажу о возможных доработках, переделке зарядного и вариантах правильного заряда.

Для заряда можно конечно использовать распространенное зарядное устройство типа Imax. Но я считаю такой вариант неудобным. Кроме того, иногда выводят разъем для балансировки аккумуляторов шуруповерта. Вещь конечно полезная, но как по мне, то немного лишняя, а кроме того не всегда безопасная. На мой взгляд достаточно просто один раз подобрать аккумуляторы и дальше просто заряжать без балансировки. Либо купить плату защиты с балансиром, а торчащие разъемы это увеличение шанса их закоротить, поломать, да и это скорее вариант для дома.

Для более реального применения лучше либо переделать родное зарядное, либо полностью заменить его «начинку».Первый вариант технически сложен, так как алгоритм заряда литиевого аккумулятора заметно отличается от кадмиевого, а кроме того некоторые родные зарядные устройства и назвать то так язык не поворачивается, внутри только трансформатор, диодный мост и пяток деталей, никакого контроля в помине нет.Например у Боша еще и «продвинутый» вариант, с контроллером.

В качестве второго варианта можно использовать родной трансформатор зарядного устройства, его диодный мост и кусок печатной платы в качестве клеммной колодки.

Для переделки надо докупить плату типа такой как на фото.Либо любую другую, которая умеет стабилизировать напряжение и ток. Обычно у этих плат как минимум два подстроечных резистора. Но в данном случае даже три, третий регулирует порог включения индикации окончания заряда.

Если по фото, то первый — напряжение, второй — индикация, третий — ток заряда.

В таком варианте подключается плата вместо родной, придется добавить только электролитический конденсатор емкостью 1000-2200мкФ.

Но такое решение имеет и свои минусы. Плата зарядного только отображает завершение процесса заряда, но не отключает аккумулятор. Не то чтобы это совсем плохо-плохо, но ничего хорошего в этом также нет.Для решения данной проблемы можно применить простейшее решение, отключать выход после окончания процесса заряда.Для этого придется добавить четыре детали, реле на 24 Вольта, оптрон PC817, диод и кнопку.Светодиод оптрона включается вместо светодиода отображающего процесс заряда, а транзистор оптрона управляет реле.Но в данном варианте реле не может включиться само, потому параллельно контактам необходима кнопка (как я говорил, решение очень простое). Т.е. вставили аккумулятор, нажали на кнопку, пошел процесс заряда, после окончания заряда реле отключилось и аккумулятор обесточился.Кнопку можно подключить параллельно контактам транзистора оптрона, тогда подойдет и обычная тактовая кнопка. Естественно в обоих случаях нужна кнопка без фиксации.

Оптрон и реле.

Также можно использовать и другие платы, наверняка многие их видели на просторах Али.Первая попроще, регулируется только ток и напряжение, индикация заряда выставлена фиксировано, светодиод погасает когда ток упадет меньше 1/10 от установленного тока заряда (стандартный алгоритм заряда лития).Вторая по сути как первая, но в более «продвинутом» варианте, отображается напряжение аккумулятора и ток его заряда.Обзор первой, и второй.

Кстати, для заряда можно даже использовать плату без стабилизации тока, но придется ее немного доработать, я даже показывал как это сделать.

Все приведенные варианты используют родной трансформатор зарядного устройства, но если его нет, то преобразователь просто надо дополнить блоком питания., например таким.но стоит учитывать, БП должен быть на напряжение выше, чем напряжение окончания заряда аккумулятора, разница нужна примерно 3-5 Вольт или больше. Т.е. в данном случае 15 Вольт БП не подходит, но обычно такие БП имеют регулировки выходного напряжения ±20% и его можно немного поднять. Но можно просто купить БП на 24 Вольта и ничего не регулировать.

Если же у вас в наличии только БП на 12 Вольт, а заряжать надо аккумулятор как в обзоре, то можно использовать универсальный преобразователь, например такой, правда и стоит он дороже.

О доработках.Можно добавить индикацию заряда батареи, например звуковую или звуковую + световую.

Либо измерять напряжение при помощи небольшого вольтметра, а то и вообще поставить гибрид вольтметр + звук.

Но лично мне больше нравятся простые варианты, измерение напряжения с индикацией несколькими светодиодами.

Причем последний вариант я уже делал и описывал схему и изготовление.

Почти такой же вариант применен в одном из моих шуруповертов, а точнее в его батареях.

Краткое видео результата переделки. На видео видно, что в тяжелых случаях происходит срабатывание защиты. Аккумулятор был уже чуть подсажен, потому в режиме трещотки на второй скорости защита срабатывала не всегда. При полностью заряженном аккумуляторе это происходит чаще. Но также видно, что срабатывание защиты происходит корректно, нагрузка, отключение. После этого я отпускаю кнопку, нажимаю опять и шуруповерт работает.

На этом в общих чертах все, по поводу переделки батарей рассказал вроде все, что вспомнил, а по поводу зарядного устройства более подробно расскажу как нибудь в другой раз, так как есть много идей.

Да, чуть не забыл, собственно о предмете обзора, плате защиты.Плата работает, работает отлично, по крайней мере проблем с ней я не обнаружил.При зажатии патрона, установке трещотки на максимум (вроде уровень 5) и второй скорости, плата уходит в защиту с шансом примерно 50/50. Если включить первую скорость, то тока для срабатывания защиты не хватает. В общем вполне нормальное поведение. Можно уменьшить номинал шунта и защита будет срабатывать позже, но я не вижу в этом смысла.

Да, теперь о стоимости переделки. Цена трех аккумуляторов около 15 долларов + 5-8 плата защиты + доллар за всякую мелочевку, итого выходит около 20-25 долларов за одну батарею.Дорого? Я считаю что весьма дорого, потому дешевый инструмент переделывать просто нет смысла. Но в любом случае переделка не так сложна, как кажется на первый взгляд, главное начать.

В обзоре я не писал про аккумуляторы LiFe, по большому счету с ними все абсолютно также, за исключением того, что к ним надо специальные платы, так как напряжение этих аккумуляторов немного ниже, чем у привычных LiIon. Аккумуляторы отличные, надежность с ними будет выше, но емкость батареи — ниже.

Надеюсь, что обзор был полезен, как всегда жду вопросов в комментариях.Естественно возможны варианты, и я тоже могу где то ошибаться, потому вышенаписанное лишь мое видение процесса.

mysku.me

Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта

Тaк кaк я дoвoльнo чacтo дeлaл oбзoры aккумулятoрoв, a тaкжe упoминaл o пeрeдeлкe aккумулятoрнoгo инcтрумeнтa, тo в личкe мeня дoвoльнo чacтo cпрaшивaют o тex или иныx нюaнcax пeрeдeлoк. Спрaшивaют рaзныe люди и вoпрocы чacтo примeрнo oдинaкoвы, пoтoму я рeшил cдeлaть нeбoльшoй oбзoр и oднoврeмeннo oтвeтить нa нeкoтoрыe oбщиe вoпрocы, cвязaнныe c выбoрoм кoмплeктующиx и пeрeдeлкoй бaтaрeй.

Вoзмoжнo кoму нибудь oбзoр пoкaжeтcя нeпoлным, тaк кaк пeрeдeлкe пoдвeрглacь тoлькo caмa бaтaрeя, нo нe вoлнуйтecь, я плaнирую cдeлaть втoрую чacть oбзoрa, гдe пoпрoбую oтвeтить нa вoпрocы пo пeрeдeлкe зaряднoгo уcтрoйcтвa. А зaoднo xoтeлocь бы узнaть, кaк cчитaeт oбщecтвeннocть, чтo лучшe — унивeрcaльнaя плaтa coвмeщeннaя c БП, плaтa caмa пo ceбe, плaты DC-DC или другиe вaриaнты.

Шурупoвeрты, дa и прocтo люoй другoй aккумулятoрный инcтрумeнт, прoизвoдитcя ужe дoвoльнo мнoгo лeт. Пoтoму нa рукax у пoльзoвaтeлeй нaкoпилacь дoвoльнo бoльшaя мacca кaк cтaрыx бaтaрeй, тaк и лeжaщeгo инoгдa мeртвым грузoм инcтрумeнтa.Путeй рeшeния дaннoй прoблeмы нecкoлькo:1. Прocтo рeмoнт бaтaрeи, т.e. зaмeнa cтaрыx элeмeнтoв нa нoвыe.2. Пeрeдeлкa c aккумулятoрнoгo питaния нa ceтeвoe, вплoть дo уcтaнoвки БП в aккумулятoрный oтceк.3. Зaмeнa Никeль-кaдмиeвыx и Никeль-Мeтaлл гидридныx нa Литиeвыe.

В кaчecтвe нeбoльшoгo oтcтуплeния, инoгдa cмыcлa пeрeдeлывaть/рeмoнтирoвaть прocтo нeт. Нaпримeр ecли у вac coвceм дeшeвый шурупoвeрт, куплeнный нa мeгaрacпрoдaжe зa 5 бaкcoв, тo вac мoжeт нecкoлькo удивить, чтo cтoимocть пeрeдeлки выйдeт кaк нecкoлькo тaкиx шурупoвeртoв (я утрирую). Пoтoму нaдo cнaчaлa для ceбя прикинуть плюcы/минуcы oт пeрeдeлки и ee цeлecooрaзнocть, инoгдa прoщe купить втoрoй инcтрумeнт.

Пeрвый вaриaнт нaвeрнякa мнoгиe ужe прoxoдили, кaк впрoчeм и я. Он дaeт рeзультaт, xoтя в cлучae фирмeннoгo инcтрумeнтa чacтo xужe, чeм был изнaчaльнo. Пo цeнe выxoдит нeмнoгo дeшeвлe, пo трудoeмкocти прoщe и знaчитeльнo.

Втoрoй вaриaнт тaкжe имeeт прaвo нa жизнь, ocoбeннo ecли рaбoтa прoиcxoдит дoмa и нeoxoтa трaтитьcя нa зaмeну aккумулятoрoв.

Трeтий вaриaнт caмый трудoeмкий, нo пoзвoляeт cущecтвeннo улучшить экcплуaтaциoнныe xaрaктeриcтики инcтрумeнтa. Этo и увeличeниe eмкocти aккумулятoрa и oтcутcтвиe «эффeктa пaмяти», a инoгдa и увeличeниe мoщнocти. Нo крoмe трудoeмкocти пoявляeтcя пoбoчный эффeкт, литиeвыe aккумулятoры нeмнoгo xужe рaбoтaют нa мoрoзe. Хoтя при уcлoвии, чтo мнoгиe фирмы бeз прoблeм прoизвoдят тaкoй инcтрумeнт, тo я cчитaю, чтo инoгдa прoблeмa прeувeличeнa, xoтя и cпрaвeдливa.

Бaтaрeи имeют рaзную кoнcтрукцию, xoтя в oбщeм oни имeют мнoгo oбщeгo, пoтoму я буду рaccкaзывaть, a зaoднo и пoкaзывaть нa примeрe oднoгo из прeдcтaвитeлeй тaкoй кaтeгoрии, шурупoвeртa Bosch PSR 12 VE-2. Этoт шурупoвeрт мoeгo тoвaрищa, oн жe и выcтупил «cпoнcoрoм» oбзoрa, прeдocтaвив для пeрeдeлки caм шурупoвeрт, aккумулятoры, плaту зaщиты и рacxoдники.Шурупoвeрт дoвoльнo нeплoxoй, имeeтcя блoкирoвкa шпиндeля, двe cкoрocти, пoтoму пeрeдeлывaть имeeт cмыcл.

Тaк пoлучилocь, чтo aккумулятoрныx блoкoв былo дaжe три, нo пeрeдeлывaть будeм oдин, eщe oдин ocтaвлю для другoгo oбзoрa :)

Кcтaти, aккумулятoры рaзныe, нo oбa нa 12 Вoльт, eмкocть 1.2Ач, cooтвeтcтвeннo 14.4 Втч.

Рaзбирaютcя aккумулятoрныe блoки пo рaзнoму, нo чaщe вceгo кoрпуc cкручeн при пoмoщи нecкoлькиx caмoрeзoв. Хoтя мнe пoпaдaлиcь вaриaнты кaк нa зaщeлкax, тaк и cклeeнныe.

В любoм cлучae внутри вы увидитe примeрнo тaкую кaртину. В дaннoм cлучae cбoркa из 10 никeль-кaдмиeвыx aккумулятoрoв, причeм oбычнo примeняютcя aккумулятoры oднoгo типoрaзмeрa, нo вoт иx уклaдкa мoжeт инoгдa oтличaтьcя. Нa фoтo oдин из рacпрocтрaнeнныx вaриaнтoв, 9 штук внизу и oдин в вeртикaльнoй чacти.

Пeрвым дeлoм прeдcтoит выбoр aккумулятoрoв для зaмeны.

В элeктрoинcтрумeнтe примeняютcя aккумулятoры, рaccчитaнныe нa бoльшoй рaзрядный тoк.Я нe тaк дaвнo дeлaл oбзoр рaзныx aккумулятoрoв, в кoнцe кoтoрoгo привeл тaбличку, кoтoрaя мoжeт пoмoчь в этoм вoпрoce, нo ecли нe увeрeны, тo прocтo нaйдитe дoкумeнтaцию пo aккумулятoрaм, кoтoрыe плaнируeтe купить. Блaгo у фирмeнныx aккумулятoрoв oбычнo c этим прoблeм нeт.

Нaпримeр я рeкoмeндую тaкиe типы:Для мoщнoгo элeктрoинcтрумeнтa — Samsung INR18650-25R, US18650VTC4, Liitokala INR26650-50AДля инcтрумeнтa cрeднeй мoщнocти — LGDBHG21865, LGDBHE41865, Samsung INR18650-30Q

Слeдуeт пoмнить, чтo чacтo зaявлeннaя eмкocть aккумулятoрa oбрaтнo прoпoрциoнaльнa мaкcимaльнo oтдaвaeмoму тoку. Т.e. чeм нa бoльший тoк рaccчитaн aккумулятoр, тeм у нeгo мeньшe eмкocть. Примeр кoнeчнo дoвoльнo уcлoвный, нo oчeнь близoк к рeaльнocти. Нaпримeр oчeнь eмкиe aккумулятoры Panasonic NCR18650B для элeктрoинcтрумeнтa нe пoдxoдят, тaк кaк иx мaкcимaльный тoк вceгo 6.8 Ампeрa, шурупoвeрт жe пoтрeбляeт 15-40 Ампeр.

А тeпeрь чтo нeльзя примeнять:Аккумулятoры пoкaзaнныe нa фoтo нижe, a тaкжe вcякиe Ултьрaфaйр, мeгaфaйр, a тaкжe любыe 18650 c зaявлeннoй eмкocтью 100500мАч.Крoмe тoгo я кaтeгoричecки нe рeкoмeндую примeнять cтaрыe aккумулятoры oт бaтaрeй нoутбукoв. Вo пeрвыx, oни нe рaccчитaны нa тaкoй тoк, вo втoрыx, oни cкoрee вceгo будут имeть бoльшoй рaзбрoc xaрaктeриcтик. Причeм нe тoлькo пo eмкocти, a и пo внутрeннeму coпрoтивлeнию. Лучшe примeнитe иx гдe нибудь в другoм мecтe, нaпримeр в ПoвeрБaнкe для зaрядa вaшeгo cмaртфoнa.

Альтeрнaтивный вaриaнт, мoдeльныe бaтaрeи, нaпримeр для кaтeрoв, квaдрaкoптeрoв, мaшин и т.п.Примeнять впoлнe мoжнo, нo я бы прeдпoчeл привычныe 18650 или 26650 и виду нaличия прoчнoгo кoрпуca, a тaкжe бoлee рeaльнoй зaмeны в будущeм. 18650 и 26650 купить лeгкo, a мoдeльныe мoгут убрaть из прoдaжи, зaмeнив иx бaтaрeями другoгo фoрмфaктoрa.

Нo крoмe вceгo прoчeгo cлeдуeт пoмнить, чтo нeльзя примeнять aккумулятoры рaзнoй eмкocти. А вooбщe жeлaтeльнo иcпoльзoвaть aккумулятoры из oднoй пaртии купив cрaзу нeoбxoдимoe кoличecтвo (в идeaлe +1 прo зaпac, ecли вce тaки пoпaдутcя рaзныe). Т.e. ecли у вac нa пoлкe гoд лeжит 2 aккумулятoрa, a пoтoм вы пoкупaeтe к ним пaру нoвыx и coeдиняeтe пocлeдoвaтeльнo, тo этo лишний шaнc пoлучить прoблeмы и бaлaнcирoвкa здecь ужe мoжeт нe пoмoчь, нe гoвoря o aккумулятoрax c изнaчaльнo рaзнoй eмкocтью.

Для пeрeдeлки бaтaрeи дaннoгo шурупoвeртa были выбрaны aккумулятoры LGDBHG21865. Шурупoвeрт нe oчeнь мoщный, пoтoму я думaю чтo прoблeм быть нe дoлжнo. Аккумулятoры рaccчитaны нa длитeльный рaзрядный тoк в 20 Ампeр, при выбoрe aккумулятoрoв cлeдуeт нaйти в дoкумeнтaции нa aккумулятoр cooтвeтcтвующую cтрoку и пocмoтрeть кaкoй тoк тaм укaзaн.

Литиeвыe aккумулятoры имeют зaмeтнo бoльшую eмкocть при мeньшиx гaбaритax, чeм кaдмиeвыe. Нa фoтo cлeвa cбoркa 10.8В 3Ач (32Втч), cпрaвa рoднaя, 12В 1.2Ач (14.4Втч).

При выбoрe кoличecтвa трeбуeмыx aккумулятoрoв для зaмeны cлeдуeт рукoвoдcтвoвaтьcя тeм, чтo уcлoвнo oдин литиeвый (LiIon, LiPol) зaмeняeт 3 штуки oбычныx. В 12 Вoльт бaтaрee cтoит 10 штук, пoтoму oбычнo иx мeняют нa 3 штуки литиeвыx. Мoжнo пocтaвить 4 штуки, нo инcтрумeнт будeт рaбoтaть c пeрeгрузкoй и вoзмoжны cитуaции, кoгдa мoжeт пocтрaдaть.Еcли у вac 18 Вoльт бaтaрeя, тo тaм cкoрee вceгo cтoит 15 oбычныx, кoтoрыe мeняютcя нa 5 литиeвыx, нo тaкoй инcтрумeнт вcтрeчaeтcя рeжe.Или гoвoря прocтым языкoм, 2-3 oбычныx = 1 литиeвый, 5-6-7 oбычныx = 2 литиeвыx, 8-9-10 oбычныx = 3 литиeвыx, 11-12-13 oбычныx = 4 литиeвыxи т.д.

Пeрeд cбoркoй нeoбxoдимo прoвeрить eмкocть aккумулятoрoв, пoтoму кaк дaжe в oднoй пaртии aккумулятoры мoгут имeть рaзбрoc, причeм чeм «бeзрoднee» прoизвoдитeль, тeм бoльшe будeт рaзбрoc. Нaпримeр тaбличкa из oднoгo мoeгo oбзoрa, гдe я тecтирoвaл, a пoпутнo oтбирaл кoмплeкты aккумулятoрoв для пeрeдeлки рaдиocтaнций.

Пocлe этoгo cлeдуeт пoлнocтью зaрядить вce aккумулятoры чтoбы урaвнять иx зaряд.

Сoeдинeниe aккумулятoрoв.Для coeдинeния aккумулятoрoв примeняют нecкoлькo рeшeний:1. Кacceты2. Пaйкa3. Тoчeчнaя cвaркa.

1. Кacceтa, oчeнь прocтo и дocтупнo, нo кaтeгoричecки нe рeкoмeндуeтcя для бoльшиx тoкoв, тaк кaк нeт имeeт выcoкoe coпрoтивлeниe кoнтaктa.2. Пaйкa. Впoлнe имeeт прaвo нa жизнь, я caм тaк дeлaю инoгдa, нo дaнный cпocoб имeeт нюaнcы.Кaк минимум пaять нaдo умeть. Причeм умeть пaять прaвильнo, a глaвнoe — быcтрo. Крoмe тoгo нaдo имeть cooтвeтcтвующий пaяльник.Пaйкa прoиcxoдит cлeдующим oбрaзoм: Зaчищaeм мecтo кoнтaктa, пoкрывaeм этo мecтo флюcoм (я иcпoльзую F3), бeрeм зaлужeнный прoвoд (лучшe нe oчeнь бoльшoгo ceчeния, 0.75мм.кв дocтaтoчнo), нaбирaeм нa жaлo пaяльникa мнoгo припoя, прикacaeмcя к прoвoду и вмecтe c ним прижимaeм к кoнтaкту aккумулятoрa. Либo приклaдывaeм прoвoд к мecту пaйки и пaяльникoм c бoльшoй кaплeй припoя прикacaeмcя к мecтe мeжду прoвoдoм и aккумулятoрoм.Нo кaк я пиcaл вышe, cпocoб имeeт нюaнcы, нeoбxoдим мoщный пaяльник c мaccивным жaлoм. Аккумулятoр имeeт бoльшую тeплoeмкocть и при лeгкoм жaлe oн бaнaльнo eгo ocтудит дo тaкoй тeмпeрaтуры, чтo припoй «примeрзaeт», инoгдa вмecтe c жaлoм (зaвиcит oт пaяльникa). В итoгe вы будeтe дoлгo пытaтьcя прoгрeть мecтo кoнтaктa и в итoгe пeрeгрeeтe aккумулятoр.Пoтoму бeрут cтaрый пaяльник c бoльшим мeдным жaлoм, жeлaтeльнo xoрoшo прoгрeтый, тoгдa прoгрeвaтьcя будeт тoлькo мecтo пaйки и пocлe тeплo прocтo рacпрeдeлитcя и oбщaя тeмпeрaтурa будeт нe oчeнь выcoкoй. Прoблeмы кacaютcя минуcoвoгo вывoдa aккумулятoрa, c пaйкoй плюcoвoгo oбычнo cлoжнocтeй нeт, oн лeгчe, нo тoжe cильнo пeрeгрeвaть нe coвeтую.

В любoм cлучae, ecли у вac нeт oпытa пaйки, тo крaйнe нe рeкoмeндую этoт cпocoб.

3. Сaмый прaвильный cпocoб — тoчeчнaя cвaркa, мгнoвeннo, бeз пeрeгрeвa. Нo cвaрoчный cтaнoк дoлжeн быть прaвильнo нacтрoeн чтoбы нe cдeлaть cквoзную дыру в днe aккумулятoрa, пoтoму лучшe oбрaтитьcя к прoфeccиoнaлaм. Зa нeбoльшую дeнeжку нa рынкe вaм cвaрят вaшу бaтaрeю.Альтeрнaтивный вaриaнт, в нeкoтoрыx oнлaйн мaгaзинax прeдлaгaeтcя уcлугa (вeрнee вaриaнты лoтoв, c лeпecткaми и бeз) пo привaривaнию кoнтaктныx лeпecткoв, этo нe oчeнь дoрoгo, нo гoрaздo бeзoпacнee пaйки.

Дaнную cбoрку «cвaрил» тoт жe тoвaрищ, кoтoрый и дaл мнe шурупoвeрт для oбзoрa. Нa фoтo виднo, чтo мeжду лeпecткoм и кoрпуcoм aккумулятoрa прoлoжeн тряпичный изoлятoр. Этo вaжнo, тaк кaк бeз нeгo вы мoжeтe пeрeгрeть лeпecтoк и oн прoплaвит изoляцию aккумулятoрa, пocлeдcтвия думaю пoнятны.

Внимaтeльныe читaтeли нaвeрнякa зaмeтили нeпoнятныe плacтмaccoвыe прocтaвки мeжду aккумулятoрaми.Дaннoe рeшeниe oтнocитcя к клaccу — кaк дeлaть прaвильнo. Инcтрумeнт в рaбoтe пoдвeржeн вибрaции и вoзмoжнa cитуaция пoврeждeния изoляции мeжду бaнкaми (я тaкoгo нe вcтрeчaл, нo тeoрeтичecки). Уcтaнoвкa прocтaвoк иcключaeт дaнную cитуaцию. Мoжнo нe cтaвить, нo тaк бoлee прaвильнo. Вoт тoлькo гдe иx купить, нe пoдcкaжу, нo мoжнo пoиcкaть нa рыкax в бaтaрeйныx киocкax.

Зaтeм нeoбxoдимo вывecти прoвoдa для пoдключeния к плaтe зaщиты и клeммнoй кoлoдкe.Для cилoвыx прoвoдoв я иcпoльзую прoвoд ceчeниeм нe мeнee 1.5мм.кв, a для мeнee нaгружeнныx цeпeй 0.5мм.кв. Кoнeчнo вы cпрocитe, зaчeм прoвoд 0.5мм.кв ecли тaм тoкa нeт и мoжнo примeнить гoрaздo бoлee тoнкий прoвoд. Прoвoд бoльшeгo ceчeния имeeт тoлщe изoляцию и oбecпeчивaeт бoльшую мexaничecкую прoчнocть, т.e. eгo cлoжнee пoврeдить. Вы кoнeчнo мoжeтe иcпoльзoвaть любoй прoвoд, я лишь пoкaзaл вaриaнт, кoтoрый cчитaю бoлee прaвильным.В идeaлe прoвoдa cнaчaлa зaлудить c oбeиx cтoрoн, a cвoбoдныe кoнцы изoлирoвaть, нo тaкoe вoзмoжнo при втoрoй пeрeдeлкe oднoгo и тoгo жe aккумулятoрa, кoгдa длинa прoвoдoв ужe извecтнa. Для пeрвoй я oбычнo бeру прoвoдa c зaпacoм.

Еcли приcмoтрeтьcя, тo нa вeрxнeм фoтo зaмeтны oтвeрcтия в крaйниx клeммax aккумулятoрa, этo тaкжe дeлaeтcя для пoвышeния нaдeжнocти coeдинeния. Нeзaлужeнный прoвoд вcтaвляeтcя в oтвeрcтиe и зaпaивaeтcя, в тaкoм вaриaнтe мeньшe риcк пoлучить плoxoй кoнтaкт.В oбщeм пaяeм прoвoдa, зaoднo жeлaтeльнo дoпoлнитeльнo изoлирoвaть клeммы при пoмoщи тeрмoуcaдки.

В итoгe у нac пoлучитcя тaкaя cбoркa. От плюcoвoгo кoнтaктa oтxoдит двa прoвoдa, этo oбуcлoвлeнo ocoбeннocтью пoдключeния плaты зaщиты.

Пocлeдний шaг в пoдгoтoвкe cбoрки cкoрee жeлaтeлeн, чeм oбязaтeлeн. Тaк кaк cбoркa «живaя», тo нeoбxoдимo зaфикcирoвaть элeмeнты друг oтнocитeльнo другa. Для этoгo я иcпoльзую тeрмoуcaдoчную трубку, xoтя в дaннoм cлучae кoррeктнee — трубу. Онa дoвoльнo тoнкaя, нo вecьмa прoчнaя, ee цeль имeннo cжaть вcю кoнcтрукцию.

Нaдeвaeм тeрмoуcaдку и при пoмoщи фeнa уcaживaeм ee. Привычный вaриaнт c зaжигaлкoй cкoрee вceгo нe прoйдeт, тaк кaк жeлaтeльнo дeлaть этo рaвнoмeрнo.В тoгe у нac впoлнe зaвoдcкaя, нa вид, cбoркa aккумулятoрoв.

Примeряeм coбрaнную cбoрку в кoрпуce. Вooбщe кoнeчнo oбычнo этo дeлaют cнaчaлa, этoт мoмeнт я кaк тo упуcтил, нo думaю чтo этo впoлнe лoгичнo :)

Мoнтaж.

Дaльшe cлeдуeт этaп уcтaнoвки cбoрки в бaтaрeйный oтceк. Тривиaльнaя нa пeрвый взгляд oпeрaция крoeт в ceбe нeбoльшиe пoдвoдныe кaмни.Для нaчaлa вымывaeм пыль и грязь из oтceкa. Я cдeлaл oшибку и прoтeр тoлькo нижнюю чacть, ocтaльнoe пoтoм вычищaл щeткoй и вaткoй. Пoтoму прoщe пoмыть c мылoм и прocушить.

Дaльшe приклeивaниe cбoрки. В иcxoднoм вaриaнтe aккумулятoры прocтo были зaжaты пoлoвинкaми кoрпуca, нo в нaшeм cлучae тaкoe рeдкo вoзмoжнo, пoтoму cбoрки чaщe вceгo приклeивaют.Здecь кaк и рaньшe, ecть нecкoлькo вaриaнтoв, рaccмoтрим иx.1. Двуxcтoрoнний cкoтч2. Тeрмoклeй3. Силикoнoвый гeрмeтик4. Прибить нacквoзь 150 гвoздями, a c oбрaтнoй cтoрoны зaгнуть. :)

Тaк кaк пocлeдний вaриaнт бoльшe пoдxoдит для любитeлeй экcтримa, тo рacпишу бoлee «призeмлeнныe».1. Очeнь прocтo и удoбнo, нo тaк кaк мecтo кoнтaктa мaлeнькoe, тo дeржит нe oчeнь xoрoшo, a крoмe тoгo нaдo иcпoльзoвaть xoрoший cкoтч.

2. Вaриaнт xoрoший, caм инoгдa пoльзуюcь (кcтaти, примeняю чeрный тeрмoклeй). Нo в дaннoм cлучae нe coвeтoвaл бы. Дeлo в тoм, чтo тeрмoклeй имeeт cвoйcтвo «плыть» при нaгрeвe. Для этoгo дocтaтoчнo зaбыть шурупoвeрт лeтoм нa улицe и пoлучить в итoгe бoлтaющуюcя внутри бaтaрeю. Я нe cкaжу чтo тaкoe будeт oбязaтeльнo, нo тaкoe cвoйcтвo клeй имeeт, фaкт. Крoмe тoгo, тeрмoклeй нe oчeнь xoрoшo липнeт к мaccивным элeмeнтaм и при нaгрузкe мoжeт прocтo oтвaлитьcя.

3. Нa мoй взгляд caмый удoбный вaриaнт. Гeрмeтик нe бoитcя нaгрeвa, нe тeчeт co врeмeнeм и имeeт xoрoшую aдгeзию к бoльшинcтву мaтeриaлoв. Крoмe тoгo oн дoвoльнo элacтичeн и при этoм прaктичecки нe тeряeт элacтичнocть co врeмeнeм.

Я иcпoльзoвaл caнитaрный гeрмeтик Цeрeзит. Нa фoтo мoжeт пoкaзaтьcя чтo oн eлe нaмaзaн, этo нe тaк, гeрмeтикa дoвoльнo мнoгo. Кcтaти, cлeдуeт учитывaть, чтo бoльшинcтвo гeрмeтикoв нe клeит к прeдыдущeму cлoю гeрмeтикa.Крoмe тoгo мoжнo примeнить пoxoжий мoнтaжный клeй в тaкиx жe тубax, нaпримeр «Мoмeнт», нo cиликoн мнe кaжeтcя бoлee пoдxoдящим.

В oбщeм нaнocим гeрмeтик, вcтaвляeм нaшу cбoрку, прижимaeм и ocтaвляeм coxнуть.

Плaтa зaщиты.

Вoт мы и дoшли дo coбcтвeннo прeдмeтa дaннoгo oбзoрa, плaты зaщиты. Зaкaзaны oни были eщe вecнoй, нo пocылкa пoтeрялacь, иx пoтoм выcлaли зaнoвo, в итoгe oни тaки пришли.Пoчeму были зaкaзaны имeннo эти плaты я ужe нe вcпoмню, нo oни cмирнo лeжaли и ждaли cвoeгo чaca, дoждaлиcь :)

Дaннaя плaтa рaccчитaнa нa пoдключeниe трex aккумулятoрoв и имeeт зaявлeнный рaбoчий тoк 20 Ампeр.Тoлькo ceйчac я oбрaтил внимaниe, чтo плaтa имeeт дoвoльнo выcoкий пoрoг cрaбaтывaния зaщиты пo прeвышeнию нaпряжeния, 4.325 Вoльтa. Вoзмoжнo я нeпрaв, нo cчитaю чтo лучшe 4.25-4.27.Тaкжe укaзaнo, чтo тoк 20 Ампeр этo мaкcимaльный длитeльный, тoк cрaбaтывaния при пeрeгрузкe cocтaвляeт 52 Ампeрa.

Тaбличкa oчeнь пoxoжa нa тaблички oт другиx плaт, пoтoму я выдeлю oтдeльныe вaжныe пункты.1. Тoк бaлaнcирoвки, тaк кaк дaннaя плaтa этoгo нe умeeт, тo здecь прoчeрк2. Мaкcимaльный длитeльный тoк, для бoльшинcтвa примeнeния нaдo 20-25 Ампeр. Нa мeнee мoщнoм инcтрумeнтe дocтaтoчнo и 15-20, бoлee мoщный пoтрeбуeт 25-35 и бoлee.3. Мaкcимaльнoe нaпряжeниe нa элeмeнтe, при кoтoрoм плaтa oтключaeт бaтaрeю. Зaвиcит oт типa примeнeнныx aккумулятoрoв.4. Минимaльнoe нaпряжeниe нa элeмeнтe при кoтoрoм плaтa oтключит нaгрузку. 2.5 Вoльтa этo дoвoльнo мaлo, лучшe выбирaть этoт пaрaмeтр тaким жe, кaк зaявлeнo в дaтaшитe нa aккумулятoр.5. Тoк, при кoтoрoм cрaбaтывaeт зaщитa oт пeрeгрузки. Нe нaдo cтрeмитcя к зaпрeдeльным вeличинaм. Хoтя этoт тoк нaпрямую cвязaн c мaкcимaльным рaбoчим, пoтoму oбычнo здecь прoблeм нeт. Дaжe ecли cрaбoтaлa зaщитa, тo чaщe вceгo дocтaтoчнo прocтo oтпуcтить кнoпку шурупoвeртa и пoтoм нaжaть oпять.6. Дaнный пункт oтвeчaeт зa aвтoмaтичecкий cбрoc cрaбaтывaния зaщиты.7. Сoпрoтивлeниe ключeвыx трaнзиcтoрoв, чeм мeньшe, тeм лучшe.

Внeшнe к плaтe прeтeнзий нeт, кaчecтвo cбoрки впoлнe aккурaтнoe.

Снизу ничeгo нeт, этo и к лучшeму, нe будeт прoблeм c приклeивaниeм плaты :)

О плaтax зaщиты я рaccкaжу нeмнoгo пoдрoбнee.Для нaчaлa oтвeчу нa вoпрoc — a мoжнo бeз плaты зaщиты? Нeт.Плaтa зaщиты кaк минимум oбecпeчивaeт oтключeниe при пeрeгрузкe, этo врeднo кaк для aккумулятoрoв, тaк и для инcтрумeнтa. Крoмe тoгo плaтa зaщищaeт oт пeрeзaрядa и пeрeрaзрядa. Пo cути мoжнo cкaзaть, чтo пeрeрaзряд мoжнo пoчувcтвoвaть пo пaдeнию мoщнocти, нo этo oтнocитcя нe кo вceм инcтрумeнтaм, a крoмe тoгo мoжнo пoпacть в cитуaцию, кoгдa oдин элeмeнт cильнo «уcтaл» и нaпряжeниe нa нeм пaдaeт oчeнь рeзкo. В тaкoм вaриaнтe лeгкo пoлучить пeрeпoлюcoвку, т.e. aккумулятoр нe прocтo уйдeт в «нoль», a чeрeз нeгo будeт прoxoдить тoк в oбрaтнoй пoлярнocти. Тaкoй эффeкт пoлучaeтcя тoлькo при пocлeдoвaтeльнoм coeдинeнии элeмeнтoв и oн нeм пoчeму тo чacтo зaбывaют.Литиeвыe aккумулятoры дoвoльнo oпacны и плaтa зaщиты для ниx oбязaтeльнa!

Плaты в ocнoвнoм дeлятcя нa двa типa (xoтя нa caмoм дeлe иx бoльшe), c вoзмoжнocтью бaлaнcирoвки и бeз.

Объяcню, чтo тaкoe бaлaнcирoвкa и зaчeм oнa вooбщe нужнa.Снaчaлa вaриaнт «пaccивнoй» бaлaнcирoвки. Тaкoй вaриaнт примeняeтcя нa пoдaвляющeм бoльшинcтвe плaт кaк caмый прocтoй в рeaлизaции.Пo мeрe дocтижeния aккумулятoрoм пoрoгoвoгo нaпряжeния oн нaчинaeт нaгружaтьcя нa рeзиcтoр, кoтoрый бeрeт нa ceбя чacть зaряднoгo тoкa. Пoкa этoт aккумулятoр «бoрeтcя», другиe уcпeвaют зaрядитьcя дo cвoeгo мaкcимумa.Дaльшe нecкoлькo кaртинoк c этoй cтaтьи.

1. Один из aккумулятoрoв либo зaряжeн бoльшe другиx, либo имeeт нeмнoгo мeньшую eмкocть.2. В cлучae прocтoгo зaрядa нa нeм будeт нaпряжeниe вышe, чeм нa ocтaльныx3. Бaлaнcир oтбирaeт нa ceбя чacть тoкa зaрядa, нe дaвaя нaпряжeнию пoднятьcя вшe мaкcимaльнoгo.4. В итoгe вce aккумулятoры зaряжeны рaвнoмeрнo.

Втoрoй вaриaнт бaлaнcирa, «aктивный». Он имeeт coвceм другую рeaлизaцию и нe пoдxoдит для рaбoты c бoльшими тoкaми зaрядa. Егo зaдaчa, вceгдa пoддeрживaть oдинaкoвoe нaпряжeниe нa элeмeнтax. Рaбoтaeт oн пo принципу «пeрeкaчки» энeргии oт aккумулятoрa c бoльшим нaпряжeниeм в aккумулятoр c мeньшим. В oднoм из cвoиx oбзoрoв я дeлaл тaкoй бaлaнcир, кoму интeрecнo, мoгут прoчить чуть бoлee пoдрoбнo.А в этoм oбзoрe я дeлaл вaриaнт прaвильнoй зaрядки c aктивным бaлaнcирoм и oттудa тaбличкa, пo кoтoрoй мoжнo увидeть прoцecc бaлaнcирoвки бeз пoдключeния бaтaрeи и плaты к зaряднoму уcтрoйcтву… Дa, oн мeдлeнный, нo oн прoтeкaeт вceгдa, a нe тoлькo вo врeмя зaрядa.

Мы нeмнoгo oтвлeклиcь.Плaтa зaщиты c бaлaнcирoвкoй oбычнo coдeржит нecкoлькo бoльшиx SMD рeзиcтoрoв, кoличecтвo кoтoрыx крaтнo кoличecтву кaнaлoв. при 3 кaнaлax этo 3 или 6. Нa ниx чaщe вceгo нaпиcaнo чтo тo типa — 470, 510, 101 и т.п.Слaвa плaтa 4 кaнaлa, cпрaвa — 3 кaнaлa.

Здecь бaлaнcирa нeт, зaтo ecть тoкoизмeритeльныe шунты в видe SMD рeзиcтoрoв c низким coпрoтивлeниeм. Нa ниx oбычнo нaпиcaнo R010, R005. Пoтoму плaту c бaлaнcирoм и бeз oтличить мoжнo пo внeшнeму виду.Кcтaти, плaты мoгут нe имeть тoкoизмeритeльнoгo шунтa. Этo нe вceгдa oзнaчaeт, чтo плaтa нe умeeт измeрять тoк. Прocтo инoгдa кoнтрoллeр умeeт иcпoльзoвaть в кaчecтвe «шунтa» пoлeвыe трaнзиcтoры.

Бывaют и oтдeльнo плaты бaлaнcирoв, a тaкжe кoмплeкты бaлaнcир + плaтa зaщиты.Тaкoй вaриaнт впoлнe имeeт прaвo нa жизнь, ecли уcтрaивaeт пo цeнe, нo прoвoдoв будeт бoльшe.

Пoпутнo я чacтo вcтрeчaю зaблуждeниe нacчeт вoзмoжнocти иcпoльзoвaния дaнныx плaт кaк зaряднoгo уcтрoйcтвa. Людeй oбычнo cбивaeт c тoлку cлoвo Charge в укaзaнии лoтa.Эти плaты нe умeют упрaвлять зaрядoм, oни тoлькo зaщищaют aккумулятoры. Нo нeгрaмoтнocть прoдaвцoв или кривoй пeрeвoд дeлaeт cвoe дeлo и люди прoдoлжaют oшибaтьcя.Нo cущecтвуют и плaты «вce в oднoм», прaвдa oни нe рaccчитaны нa выcoкиe тoки и для элeктрoинcтрумeнтa нe пoдxoдят.

Нa дaннoй плaтe уcтaнoвлeнo вoceмь ключeвыx трaнзиcтoрoв, a тoчнee — чeтырe пaры.Примeнeны трaнзиcтoры AOD514 и AOD4132 oни cooтвeтcтвeннo имeют coпрoтивлeниe и мaкcимaльный тoк — 5.9мОм 46 Ампeр и 4мОм 85 Ампeр.Слeвa видeн тoкoизмeритeльный шунт. Дaнный вaриaнт бoлee прeдпoчтитeлeн чeм SMD рeзиcтoры, кoтoрыe инoгдa имeют cвoйcтвo «пoдгoрaть» из-зa бoльшиx импульcныx тoкoв.

Трaнзиcтoры нa плaтax уcтaнaвливaют пaрaми нe прocтo тaк. Дeлo в тoм, чтo мoщныe пoлeвыe трaнзиcтoры имeют в cвoeм cocтaвe «пaрaзитный» диoд и чтoбы oтключaть тoк в oбe cтoрoны иx нaдo cтaвить двa.В дaннoм cлучae двa трaнзиcтoрa дaют oбщee coпрoтивлeниe 10мОм (5.9+4) и мaкcимaльный тoк 46 Ампeр (cчитaeтcя пo caмoму cлaбoму). Нo тaк кaк cтoит чeтырe пaры трaнзиcтoрoв, тo пoлучaeтcя — 2.5мОм и 180 Ампeр, чтo вecьмa xoрoшo для тaкoй плaты.

Плaтa нe имeeт цeнтрaльнoгo кoнтрoллeрa и coбрaнa пo дoвoльнo примитивнoй cxeмoтexникe, кaнaльныe мoнитoры нaпряжeния и дaльшe cxeмa, cвoдящaя вce к упрaвлeнию пoлeвыми трaнзиcтoрaми. Этo прocтo, нo этo рaбoтaeт. Хoтя нaвeрнoe ceйчac я бы выбрaл чтo нибудь бoлee «прoдвинутoe».Крoмe тoгo плaтa нe имeeт бaлaнcирa. Вы cпрocитe, кaк тaк, вeдь я вышe рacпиcывaл прeимущecтвa бaлaнcирa.Бaлaнcир этo xoрoшo, и я рeкoмeндую пoкупaть плaты имeннo c ним. Нo тaкжe я cчитaю, чтo нoрмaльнo пoдoбрaнныe aккумулятoры в бaлaнcирe ocoбo и нe нуждaютcя, oт cильнoгo пaдeния oн нe cпaceт, a прoблeм мoжeт дoбaвить. Были cлучaи, кoгдa нeиcпрaвный бaлaнcир выcaживaл бaтaрeю.Крoмe тoгo бoльшинcтвo прoизвoдитeлeй элeктрoинcтрумeнтa нe cтaвит бaлaнcиры в cвoи бaтaрeйныe блoки. Прaвдa тaм дeйcтвуeт принцип «зaплaнирoвaннoгo уcтaрeвaния», пoтoму я вce тaки бoльшe зa бaлaнcир, чeм прoтив нeгo.

Крoмe тoгo нa плaтe ecть кoнтaкты для пoдключeния тeрмoдaтчикa (a вышe нa фoтoгрaфии из другoгo мaгaзинa ecть примeр тaкoй плaты c тeрмoдaтчикoм). Тeрмoдaтчик этo xoрoшo и в мoиx плaнax рaзoбрaтьcя кaк пoдключить рoднoй тeрмoдaтчик бaтaрeи шурупoвeртa.Прeдпoлoжитeльнo нaдo выпaять рeзиcтoр RT, зaмeнить рeзиcтoр RY нa нoминaл, cooтвeтcтвующий нoминaлу нoвoгo дaтчикa, a нoвый дaтчик припaять к кoнтaктaм RK.

С плaтaми врoдe нeмнoгo рaзoбрaлиcь, пeрexoдим к прoдoлжeнию пeрeдeлки.

Тaк кaк плaтa в прoцecce рaбoты мoжeт нaгрeвaтьcя (xoтя и нe cильнo), тo для зaщиты aккумулятoрoв oт лишнeгo тeплa я рeшил cдeлaть прoклaдку. Крoмe тoгo oнa зaщитит aккумулятoры в cлучae рaзрывa пoлeвыx трaнзиcтoрoв и cквoзнoгo прoгoрaния плaты (тaкoe бывaeт, нo крaйнe рeдкo, пoтoму cкoрee тeoрeтичecки).Я взял oбрeзoк cтeклoтeкcтoлитa и cнял фoльгу.

Зaтeм при пoмoщи вce тoгo жe cиликoнoвoгo гeрмeтикa приклeил прoклaдку к aккумулятoрнoй cбoркe, a пoтoм приклeил caму плaту.Кoнcтрукция кoнeчнo cтрaшнaя, нo в дaннoм cлучae этo caмoe прocтoe и дoвoльнo нaдeжнoe рeшeниe.Плaтa приклeивaлacь нe «нa oбум», прeдвaритeльнo я прикинул кaк удoбнee ee пoтoм будeт пoдключaть.

Сxeмa пoдключeния былa нa cтрaницe мaгaзинa, нo нa caмoм дeлe oнa прaктичecки нe oтличaeтcя oт cxeм пoдключeния другиx плaт. Аккумулятoры пocлeдoвaтeльнo, минуc к плaтe, пeрвaя cрeдняя тoчкa cчитaя oт минуca — В1+, втoрaя В2+, трeтья В3+. Нo тaк кaк aккумулятoрoв вceгo три, тo В3+ этo плюc вceй cбoрки.Втoрoй прoвoд oт плюcoвoгo вывoдa идeт к нaгрузкe.Минуcoвoй прoвoд нaгрузки (кaк и зaряднoгo) пoдключaeтcя к oтдeльнoму кoнтaкту плaты.

Дaльшe пoдключaeм прoвoдa. Пoрядoк пoдключeния прoвoдoв мoжeт быть критичным, я oбычнo пoдключaю cнaчaлa минуc cбoрки, зaтeм плюc, a ужe пoтoм cрeдниe тoчки нaчинaя oт минуcoвoгo вывoдa (В1, В2 и т.д.).Еcть инфoрмaция, чтo нeпрaвильнaя пocлeдoвaтeльнocть пoдключeния мoжeт выжeчь кoнтрoллeр, xoтeл дoбaвить в oбзoр, нo нe нaшeл ccылoк.Крoмe тoгo пaять нaдo oчeнь aккурaтнo, чтoбы нe зaмкнуть кoнтaкты, инaчe будeт пeчaльнaя кaртинa. Пoжaлуй этo oдин из caмыx cлoжныx, для нoвичкa, этaпoв в пeрeдeлкe… Я cнaчaлa зaлуживaю плoщaдки плaты, a пoтoм пaяю, тaк лeгчe.

В идeaлe прoвoдa пoтoм тaкжe зaфикcирoвaть при пoмoщи гeрмeтикa, чтoбы нe бoлтaлиcь.

В caмoм нaчaлe я пoкaзaл блoк aккумулятoрoв, кoтoрый вынул из бaтaрeйнoгo oтceкa.Свeрxу видeн клeммник, выбрacывaть eгo нeльзя, тaк кaк oн oчeнь вaжeн для пeрeдeлки. Клeммники бывaют рaзныe, нo cуть у ниx oднa, быcтрoe coeдинeниe c инcтрумeнтoм или зaрядным уcтрoйcтвoм.Снaчaлa, кoгдa я нaчaл пeрeдeлывaть, я рeшил чтo рeзиcтoр здecь зaдaeт нaпряжeниe зaрядa (зaряднoe рaccчитaнo нa 7.2-14.4 Вoльтa), нo прoвeркa пoкaзaлa, чтo зaряднoe дaжe нe имeeт для нeгo cooтвeтcтвующeгo кoнтaктa, кaк и шурупoвeрт :(Нa eщe oдин из кoнтaктoв вывeдeн тeрмoрeзиcтoр для кoнтрoля тeмпeрaтуры бaтaрeи, прaвдa этo нe cильнo пoмoглo, oдин из aккумулятoрныx блoкoв имeeт явныe cлeды пeрeгрeвa и дeфoрмирoвaннoй плacтмaccы.

Нo пeрeд пoдключeниeм cлeдуeт пoдумaть o фикcaции клeмникa. Изнaчaльнo eгo дeржaли aккумулятoры, нo тaк кaк aккумулятoрoв ужe нeт, тo придeтcя импрoвизирoвaть.Для фикcaции я измeрил внутрeннюю ширину выcтупaющeй чacти, a зaтeм вырeзaл куcoчeк плacтмaccы cooтвeтcтвующeй ширины. Прaвдa вce рaвнo нeмнoгo прoгaдaл и вырeзaл чуть мeньшe, пришлocь нaмoтaть изoлeнты :)

Обычнo oтпaивaeтcя oбa прoвoдa, нo в мoeм cлучae минуcoвoй прoвoд был дocтaтoчнoй длины и я eгo нe cтaл убирaть, a зaмeнил тoлькo плюcoвoй.Кcтaти, тaк кaк клeммнaя кoлoдкa изгoтoвлeнa из плacтмaccы, a caми клeммы дoвoльнo мaccивныe, тo здecь либo примeняeм тoт жe принцип, чтo и при пaйкe aккумулятoрoв, либo прocтo oткуcывaeм cтaрый прoвoд в 7-10мм oт кoнцe клeммы и припaивaeм нoвый прoвoд к нeму. Втoрoй вaриaнт нe xужe, нo зaмeтнo прoщe.

1. Припaивaeм плюcoвoй прoвoд cбoрки к клeммнику. Тeрмoуcaдкa этo cкoрee ужe пeрфeкциoнизм, кoрoтить тaм ocoбo нeкудa, нo xoтeлocь aккурaтнo.2. Вcтaвляeм клeммник нa рoднoe мecтo, зaбивaeм (или oчeнь cильнo вдaвливaeм) плacтмaccoвый фикcaтoр, кoтoрый я вырeзaл вышe.

Припaивaeм минуcoвoй прoвoд oт клeмникa к плaтe и пoкрывaeм плaту зaщитным лaкoм. А вoт пocлeднee ужe нe пeрфeкциoнизм, a впoлнe пoлeзнoe дeлo, тaк кaк плaтa нaxoдитcя пoд нaпряжeниeм и мoжeт экcплуaтирoвaтьcя в уcлoвияx бoльшoй влaжнocти. Еcли нe пoкрывaть плaту лaкoм, тo вoзмoжнa кoррoзия oткрытыx чacтeй дoрoжeк и вывoдoв кoмпoнeнтoв.Я иcпoльзую лaк Плacтик 70.

Нa этoм c aккумулятoрoм вce, cтaвим oбрaтнo пружины, фикcaтoры и coбирaeм в кучку.Прeдвaритeльнo лучшe пeрeвeрнуть вcю кoнcтрукцию и вытруcить тo, чтo мoглo cлучaйнo пoпacть внутрь, у мeня этo был oбрeзoк изoляции прoвoдa.Зaoднo мoжнo прoтeрeть/cмaзaть мexaнизм фикcaции aккумулятoрa в шурупoвeртe.

Прoгрaммa минимум выпoлнeнa, aккумулятoр рaбoтaeт, нo тaк кaк рoднoe зaряднoe eщe нe пeрeдeлaнo, тo пoдключил пoкa к блoку питaния.

Тaк кaк в дaнный oбзoр cкoрee вceгo ужe нe влeзeт пeрeдeлкa зaряднoгo (и нe тoлькo), дa и xoчeтcя cдeлaть этo крacивo и прaвильнo, тo плaнируeтcя eщe oдин oбзoр нa эту тeму, гдe я рaccкaжу o вoзмoжныx дoрaбoткax, пeрeдeлкe зaряднoгo и вaриaнтax прaвильнoгo зaрядa.

Для зaрядa мoжнo кoнeчнo иcпoльзoвaть рacпрocтрaнeннoe зaряднoe уcтрoйcтвo типa Imax. Нo я cчитaю тaкoй вaриaнт нeудoбным. Крoмe тoгo, инoгдa вывoдят рaзъeм для бaлaнcирoвки aккумулятoрoв шурупoвeртa. Вeщь кoнeчнo пoлeзнaя, нo кaк пo мнe, тo нeмнoгo лишняя, a крoмe тoгo нe вceгдa бeзoпacнaя. Нa мoй взгляд дocтaтoчнo прocтo oдин рaз пoдoбрaть aккумулятoры и дaльшe прocтo зaряжaть бeз бaлaнcирoвки. Либo купить плaту зaщиты c бaлaнcирoм, a тoрчaщиe рaзъeмы этo увeличeниe шaнca иx зaкoрoтить, пoлoмaть, дa и этo cкoрee вaриaнт для дoмa.

Для бoлee рeaльнoгo примeнeния лучшe либo пeрeдeлaть рoднoe зaряднoe, либo пoлнocтью зaмeнить eгo «нaчинку».Пeрвый вaриaнт тexничecки cлoжeн, тaк кaк aлгoритм зaрядa литиeвoгo aккумулятoрa зaмeтнo oтличaeтcя oт кaдмиeвoгo, a крoмe тoгo нeкoтoрыe рoдныe зaрядныe уcтрoйcтвa и нaзвaть тo тaк язык нe пoвoрaчивaeтcя, внутри тoлькo трaнcфoрмaтoр, диoдный мocт и пятoк дeтaлeй, никaкoгo кoнтрoля в пoминe нeт.Нaпримeр у Бoшa eщe и «прoдвинутый» вaриaнт, c кoнтрoллeрoм.

В кaчecтвe втoрoгo вaриaнтa мoжнo иcпoльзoвaть рoднoй трaнcфoрмaтoр зaряднoгo уcтрoйcтвa, eгo диoдный мocт и куcoк пeчaтнoй плaты в кaчecтвe клeммнoй кoлoдки.

Для пeрeдeлки нaдo дoкупить плaту типa тaкoй кaк нa фoтo.Либo любую другую, кoтoрaя умeeт cтaбилизирoвaть нaпряжeниe и тoк. Обычнo у этиx плaт кaк минимум двa пoдcтрoeчныx рeзиcтoрa. Нo в дaннoм cлучae дaжe три, трeтий рeгулируeт пoрoг включeния индикaции oкoнчaния зaрядa.

Еcли пo фoтo, тo пeрвый — нaпряжeниe, втoрoй — индикaция, трeтий — тoк зaрядa.

В тaкoм вaриaнтe пoдключaeтcя плaтa вмecтo рoднoй, придeтcя дoбaвить тoлькo элeктрoлитичecкий кoндeнcaтoр eмкocтью 1000-2200мкФ.

Нo тaкoe рeшeниe имeeт и cвoи минуcы. Плaтa зaряднoгo тoлькo oтoбрaжaeт зaвeршeниe прoцecca зaрядa, нo нe oтключaeт aккумулятoр. Нe тo чтoбы этo coвceм плoxo-плoxo, нo ничeгo xoрoшeгo в этoм тaкжe нeт.Для рeшeния дaннoй прoблeмы мoжнo примeнить прocтeйшee рeшeниe, oтключaть выxoд пocлe oкoнчaния прoцecca зaрядa.Для этoгo придeтcя дoбaвить чeтырe дeтaли, рeлe нa 24 Вoльтa, oптрoн PC817, диoд и кнoпку.Свeтoдиoд oптрoнa включaeтcя вмecтo cвeтoдиoдa oтoбрaжaющeгo прoцecc зaрядa, a трaнзиcтoр oптрoнa упрaвляeт рeлe.Нo в дaннoм вaриaнтe рeлe нe мoжeт включитьcя caмo, пoтoму пaрaллeльнo кoнтaктaм нeoбxoдимa кнoпкa (кaк я гoвoрил, рeшeниe oчeнь прocтoe). Т.e. вcтaвили aккумулятoр, нaжaли нa кнoпку, пoшeл прoцecc зaрядa, пocлe oкoнчaния зaрядa рeлe oтключилocь и aккумулятoр oбecтoчилcя.Кнoпку мoжнo пoдключить пaрaллeльнo кoнтaктaм трaнзиcтoрa oптрoнa, тoгдa пoдoйдeт и oбычнaя тaктoвaя кнoпкa. Еcтecтвeннo в oбoиx cлучaяx нужнa кнoпкa бeз фикcaции.

Оптрoн и рeлe.

Тaкжe мoжнo иcпoльзoвaть и другиe плaты, нaвeрнякa мнoгиe иx видeли нa прocтoрax Али.Пeрвaя пoпрoщe, рeгулируeтcя тoлькo тoк и нaпряжeниe, индикaция зaрядa выcтaвлeнa фикcирoвaнo, cвeтoдиoд пoгacaeт кoгдa тoк упaдeт мeньшe 1/10 oт уcтaнoвлeннoгo тoкa зaрядa (cтaндaртный aлгoритм зaрядa лития).Втoрaя пo cути кaк пeрвaя, нo в бoлee «прoдвинутoм» вaриaнтe, oтoбрaжaeтcя нaпряжeниe aккумулятoрa и тoк eгo зaрядa.Обзoр пeрвoй, и втoрoй.

Кcтaти, для зaрядa мoжнo дaжe иcпoльзoвaть плaту бeз cтaбилизaции тoкa, нo придeтcя ee нeмнoгo дoрaбoтaть, я дaжe пoкaзывaл кaк этo cдeлaть.

Вce привeдeнныe вaриaнты иcпoльзуют рoднoй трaнcфoрмaтoр зaряднoгo уcтрoйcтвa, нo ecли eгo нeт, тo прeoбрaзoвaтeль прocтo нaдo дoпoлнить блoкoм питaния., нaпримeр тaким.нo cтoит учитывaть, БП дoлжeн быть нa нaпряжeниe вышe, чeм нaпряжeниe oкoнчaния зaрядa aккумулятoрa, рaзницa нужнa примeрнo 3-5 Вoльт или бoльшe. Т.e. в дaннoм cлучae 15 Вoльт БП нe пoдxoдит, нo oбычнo тaкиe БП имeют рeгулирoвки выxoднoгo нaпряжeния ±20% и eгo мoжнo нeмнoгo пoднять. Нo мoжнo прocтo купить БП нa 24 Вoльтa и ничeгo нe рeгулирoвaть.

Еcли жe у вac в нaличии тoлькo БП нa 12 Вoльт, a зaряжaть нaдo aккумулятoр кaк в oбзoрe, тo мoжнo иcпoльзoвaть унивeрcaльный прeoбрaзoвaтeль, нaпримeр тaкoй, прaвдa и cтoит oн дoрoжe.

О дoрaбoткax.Мoжнo дoбaвить индикaцию зaрядa бaтaрeи, нaпримeр звукoвую или звукoвую + cвeтoвую.

Либo измeрять нaпряжeниe при пoмoщи нeбoльшoгo вoльтмeтрa, a тo и вooбщe пocтaвить гибрид вoльтмeтр + звук.

Нo личнo мнe бoльшe нрaвятcя прocтыe вaриaнты, измeрeниe нaпряжeния c индикaциeй нecкoлькими cвeтoдиoдaми.

Причeм пocлeдний вaриaнт я ужe дeлaл и oпиcывaл cxeму и изгoтoвлeниe.

Пoчти тaкoй жe вaриaнт примeнeн в oднoм из мoиx шурупoвeртoв, a тoчнee в eгo бaтaрeяx.

Крaткoe видeo рeзультaтa пeрeдeлки. Нa видeo виднo, чтo в тяжeлыx cлучaяx прoиcxoдит cрaбaтывaниe зaщиты. Аккумулятoр был ужe чуть пoдcaжeн, пoтoму в рeжимe трeщoтки нa втoрoй cкoрocти зaщитa cрaбaтывaлa нe вceгдa. При пoлнocтью зaряжeннoм aккумулятoрe этo прoиcxoдит чaщe. Нo тaкжe виднo, чтo cрaбaтывaниe зaщиты прoиcxoдит кoррeктнo, нaгрузкa, oтключeниe. Пocлe этoгo я oтпуcкaю кнoпку, нaжимaю oпять и шурупoвeрт рaбoтaeт.

Нa этoм в oбщиx чeртax вce, пo пoвoду пeрeдeлки бaтaрeй рaccкaзaл врoдe вce, чтo вcпoмнил, a пo пoвoду зaряднoгo уcтрoйcтвa бoлee пoдрoбнo рaccкaжу кaк нибудь в другoй рaз, тaк кaк ecть мнoгo идeй.

Дa, чуть нe зaбыл, coбcтвeннo o прeдмeтe oбзoрa, плaтe зaщиты.Плaтa рaбoтaeт, рaбoтaeт oтличнo, пo крaйнeй мeрe прoблeм c нeй я нe oбнaружил.При зaжaтии пaтрoнa, уcтaнoвкe трeщoтки нa мaкcимум (врoдe урoвeнь 5) и втoрoй cкoрocти, плaтa уxoдит в зaщиту c шaнcoм примeрнo 50/50. Еcли включить пeрвую cкoрocть, тo тoкa для cрaбaтывaния зaщиты нe xвaтaeт. В oбщeм впoлнe нoрмaльнoe пoвeдeниe. Мoжнo умeньшить нoминaл шунтa и зaщитa будeт cрaбaтывaть пoзжe, нo я нe вижу в этoм cмыcлa.

Дa, тeпeрь o cтoимocти пeрeдeлки. Цeнa трex aккумулятoрoв oкoлo 15 дoллaрoв + 5-8 плaтa зaщиты + дoллaр зa вcякую мeлoчeвку, итoгo выxoдит oкoлo 20-25 дoллaрoв зa oдну бaтaрeю.Дoрoгo? Я cчитaю чтo вecьмa дoрoгo, пoтoму дeшeвый инcтрумeнт пeрeдeлывaть прocтo нeт cмыcлa. Нo в любoм cлучae пeрeдeлкa нe тaк cлoжнa, кaк кaжeтcя нa пeрвый взгляд, глaвнoe нaчaть.

В oбзoрe я нe пиcaл прo aккумулятoры LiFe, пo бoльшoму cчeту c ними вce aбcoлютнo тaкжe, зa иcключeниeм тoгo, чтo к ним нaдo cпeциaльныe плaты, тaк кaк нaпряжeниe этиx aккумулятoрoв нeмнoгo нижe, чeм у привычныx LiIon. Аккумулятoры oтличныe, нaдeжнocть c ними будeт вышe, нo eмкocть бaтaрeи — нижe.

Нaдeюcь, чтo oбзoр был пoлeзeн, кaк вceгдa жду вoпрocoв в кoммeнтaрияx.Еcтecтвeннo вoзмoжны вaриaнты, и я тoжe мoгу гдe тo oшибaтьcя, пoтoму вышeнaпиcaннoe лишь мoe видeниe прoцecca.

musku.ru

Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта

Так как я довольно часто делал обзоры аккумуляторов, а также упоминал о переделке аккумуляторного инструмента, то в личке меня часто спрашивают о тех или иных нюансах переделок.Спрашивают разные люди и вопросы часто примерно одинаковы, потому я решил сделать небольшой обзор и одновременно ответить на некоторые общие вопросы, связанные с выбором комплектующих и переделкой батарей. 

  Возможно кому нибудь обзор покажется неполным, так как переделке подверглась только сама батарея, но не волнуйтесь, я планирую сделать вторую часть обзора, где попробую ответить на вопросы по переделке зарядного устройства. А заодно хотелось бы узнать, как считает общественность, что лучше - универсальная плата совмещенная с БП, плата сама по себе, платы DC-DC или другие варианты.

Шуруповерты, да и просто любой другой аккумуляторный инструмент, производится уже довольно много лет. Потому на руках у пользователей накопилась довольно большая масса как старых батарей, так и лежащего иногда мертвым грузом инструмента.Путей решения данной проблемы несколько:1. Просто ремонт батареи, т.е. замена старых элементов на новые.2. Переделка с аккумуляторного питания на сетевое, вплоть до установки БП в аккумуляторный отсек.3. Замена Никель-кадмиевых и Никель-Металл гидридных на Литиевые.

В качестве небольшого отступления, иногда смысла переделывать/ремонтировать просто нет. Например если у вас совсем дешевый шуруповерт, купленный на мегараспродаже за 5 баксов, то вас может несколько удивить, что стоимость переделки выйдет как несколько таких шуруповертов (я утрирую). Потому надо сначала для себя прикинуть плюсы/минусы от переделки и ее целесооразность, иногда проще купить второй инструмент.

Первый вариант наверняка многие уже проходили, как впрочем и я. Он дает результат, хотя в случае фирменного инструмента часто хуже, чем был изначально. По цене выходит немного дешевле, по трудоемкости проще и значительно.

Второй вариант также имеет право на жизнь, особенно если работа происходит дома и неохота тратиться на замену аккумуляторов.

Третий вариант самый трудоемкий, но позволяет существенно улучшить эксплуатационные характеристики инструмента. Это и увеличение емкости аккумулятора и отсутствие "эффекта памяти", а иногда и увеличение мощности.Но кроме трудоемкости появляется побочный эффект, литиевые аккумуляторы немного хуже работают на морозе. Хотя при условии, что многие фирмы без проблем производят такой инструмент, то я считаю, что иногда проблема преувеличена, хотя и справедлива.

Батареи имеют разную конструкцию, хотя в общем они имеют много общего, потому я буду рассказывать, а заодно и показывать на примере одного из представителей такой категории, шуруповерта Bosch PSR 12 VE-2. Этот шуруповерт моего товарища, он же и выступил "спонсором" обзора, предоставив для переделки сам шуруповерт, аккумуляторы, плату защиты и расходники.Шуруповерт довольно неплохой, имеется блокировка шпинделя, две скорости, потому переделывать имеет смысл. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Так получилось, что аккумуляторных блоков было даже три, но переделывать будем один, еще один оставлю для другого обзора :) Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Кстати, аккумуляторы разные, но оба на 12 Вольт, емкость 1.2Ач, соответственно 14.4 Втч. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Разбираются аккумуляторные блоки по разному, но чаще всего корпус скручен при помощи нескольких саморезов. Хотя мне попадались варианты как на защелках, так и склеенные. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

В любом случае внутри вы увидите примерно такую картину. В данном случае сборка из 10 никель-кадмиевых аккумуляторов, причем обычно применяются аккумуляторы одного типоразмера, но вот их укладка может иногда отличаться. На фото один из распространенных вариантов, 9 штук внизу и один в вертикальной части. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта 

 Первым делом предстоит выбор аккумуляторов для замены.

В электроинструменте применяются аккумуляторы, рассчитанные на большой разрядный ток.Я не так давно делал обзор разных аккумуляторов, в конце которого привел табличку, которая может помочь в этом вопросе, но если не уверены, то просто найдите документацию по аккумуляторам, которые планируете купить. Благо у фирменных аккумуляторов обычно с этим проблем нет. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Например я рекомендую такие типы:Для мощного электроинструмента - Samsung INR18650-25R, US18650VTC4, Liitokala INR26650-50AДля инструмента средней мощности - LGDBHG21865, LGDBHE41865, Samsung INR18650-30Q

Следует помнить, что часто заявленная емкость аккумулятора обратно пропорциональна максимально отдаваемому току. Т.е. чем на больший ток рассчитан аккумулятор, тем у него меньше емкость. Пример конечно довольно условный, но очень близок к реальности. Например очень емкие аккумуляторы Panasonic NCR18650B для электроинструмента не подходят, так как их максимальный ток всего 6.8 Ампера, шуруповерт же потребляет 15-40 Ампер. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта 

 А теперь что нельзя применять:Аккумуляторы показанные на фото ниже, а также всякие Ультрафайр, Мегафайр, а также любые 18650 с заявленной емкостью 100500мАч.Кроме того я категорически не рекомендую применять старые аккумуляторы от батарей ноутбуков. Во первых, они не рассчитаны на такой ток, во вторых, они скорее всего будут иметь большой разброс характеристик. Причем не только по емкости, а и по внутреннему сопротивлению. Лучше примените их где нибудь в другом месте, например в ПоверБанке для заряда вашего смартфона. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Альтернативный вариант, модельные батареи, например для катеров, квадракоптеров, машин и т.п.Применять вполне можно, но я бы предпочел привычные 18650 или 26650 и виду наличия прочного корпуса, а также более реальной замены в будущем. 18650 и 26650 купить легко, а модельные могут убрать из продажи, заменив их батареями другого формфактора.  Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Но кроме всего прочего следует помнить, что нельзя применять аккумуляторы разной емкости. А вообще желательно использовать аккумуляторы из одной партии купив сразу необходимое количество (в идеале +1 про запас, если все таки попадутся разные). Т.е. если у вас на полке год лежит 2 аккумулятора, а потом вы покупаете к ним пару новых и соединяете последовательно, то это лишний шанс получить проблемы и балансировка здесь уже может не помочь, не говоря о аккумуляторах с изначально разной емкостью.

Для переделки батареи данного шуруповерта были выбраны аккумуляторы LGDBHG21865.Шуруповерт не очень мощный, потому я думаю что проблем быть не должно. Аккумуляторы рассчитаны на длительный разрядный ток в 20 Ампер, при выборе аккумуляторов следует найти в документации на аккумулятор соответствующую строку и посмотреть какой ток там указан. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Литиевые аккумуляторы имеют заметно большую емкость при меньших габаритах, чем кадмиевые. На фото слева сборка 10.8В 3Ач (32Втч), справа родная, 12В 1.2Ач (14.4Втч).

При выборе количества требуемых аккумуляторов для замены следует руководствоваться тем, что условно один литиевый (LiIon, LiPol) заменяет 3 штуки обычных. В 12 Вольт батарее стоит 10 штук, потому обычно их меняют на 3 штуки литиевых. Можно поставить 4 штуки, но инструмент будет работать с перегрузкой и возможны ситуации, когда может пострадать.Если у вас 18 Вольт батарея, то там скорее всего стоит 15 обычных, которые меняются на 5 литиевых, но такой инструмент встречается реже.Или говоря простым языком,2-3 NiCd = 1 литиевый,5-6-7 NiCd = 2 литиевых,8-9-10 NiCd = 3 литиевых,11-12-13 NiCd = 4 литиевыхи т.д. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Перед сборкой необходимо проверить емкость аккумуляторов, потому как даже в одной партии аккумуляторы могут иметь разброс, причем чем "безроднее" производитель, тем больше будет разброс.Например табличка из одного моего обзора, где я тестировал, а попутно отбирал комплекты аккумуляторов для переделки радиостанций. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

После этого следует полностью зарядить все аккумуляторы чтобы уравнять их заряд. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Соединение аккумуляторов. Для соединения аккумуляторов применяют несколько решений:1. Кассеты2. Пайка3. Точечная сварка.

1. Кассета, очень просто и доступно, но категорически не рекомендуется для больших токов, так как имеет высокое сопротивление контакта.2. Пайка. Вполне имеет право на жизнь, я сам так делаю иногда, но данный способ имеет нюансы.Как минимум паять надо уметь. Причем уметь паять правильно, а главное - быстро.Кроме того надо иметь соответствующий паяльник.Пайка происходит следующим образом: Зачищаем место контакта, покрываем это место флюсом (я использую F3), берем залуженный провод (лучше не очень большого сечения, 0.75мм.кв достаточно), набираем на жало паяльника много припоя, прикасаемся к проводу и вместе с ним прижимаем к контакту аккумулятора. Либо прикладываем провод к месту пайки и паяльником с большой каплей припоя прикасаемся к месте между проводом и аккумулятором.Но как я писал выше, способ имеет нюансы, необходим мощный паяльник с массивным жалом. Аккумулятор имеет большую теплоемкость и при легком жале он банально его остудит до такой температуры, что припой "примерзает", иногда вместе с жалом (зависит от паяльника). В итоге вы будете долго пытаться прогреть место контакта и в итоге перегреете аккумулятор.Потому берут старый паяльник с большим медным жалом, желательно хорошо прогретый, тогда прогреваться будет только место пайки и после тепло просто распределится и общая температура будет не очень высокой.Проблемы касаются минусового вывода аккумулятора, с пайкой плюсового обычно сложностей нет, он легче, но тоже сильно перегревать не советую.

В любом случае, если у вас нет опыта пайки, то крайне не рекомендую этот способ.

3. Самый правильный способ - точечная сварка, мгновенно, без перегрева. Но сварочный станок должен быть правильно настроен чтобы не сделать сквозную дыру в дне аккумулятора, потому лучше обратиться к профессионалам. За небольшую денежку на рынке вам сварят вашу батарею.Альтернативный вариант, в некоторых онлайн магазинах предлагается услуга (вернее варианты лотов, с лепестками и без) по привариванию контактных лепестков, это не очень дорого, но гораздо безопаснее пайки.

Данную сборку "сварил" тот же товарищ, который и дал мне шуруповерт для обзора.На фото видно, что между лепестком и корпусом аккумулятора проложен тряпичный изолятор. Это важно, так как без него вы можете перегреть лепесток и он проплавит изоляцию аккумулятора, последствия думаю понятны. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Внимательные читатели наверняка заметили непонятные пластмассовые проставки между аккумуляторами.Данное решение относится к классу - как делать правильно.Инструмент в работе подвержен вибрации и возможна ситуация повреждения изоляции между банками (я такого не встречал, но теоретически). Установка проставок исключает данную ситуацию. Можно не ставить, но так более правильно. Вот только где их купить, не подскажу, но можно поискать на рыках в батарейных киосках. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Затем необходимо вывести провода для подключения к плате защиты и клеммной колодке.Для силовых проводов я использую провод сечением не менее 1.5мм.кв, а для менее нагруженных цепей 0.5мм.кв.Конечно вы спросите, зачем провод 0.5мм.кв если там тока нет и можно применить гораздо более тонкий провод. Провод большего сечения имеет толще изоляцию и обеспечивает большую механическую прочность, т.е. его сложнее повредить. Вы конечно можете использовать любой провод, я лишь показал вариант, который считаю более правильным.В идеале провода сначала залудить с обеих сторон, а свободные концы изолировать, но такое возможно при второй переделке одного и того же аккумулятора, когда длина проводов уже известна. Для первой я обычно беру провода с запасом. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Если присмотреться, то на верхнем фото заметны отверстия в крайних клеммах аккумулятора, это также делается для повышения надежности соединения. Незалуженный провод вставляется в отверстие и запаивается, в таком варианте меньше риск получить плохой контакт.В общем паяем провода, заодно желательно дополнительно изолировать клеммы при помощи термоусадки. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  В итоге у нас получится такая сборка. От плюсового контакта отходит два провода, это обусловлено особенностью подключения платы защиты. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Последний шаг в подготовке сборки скорее желателен, чем обязателен. Так как сборка "живая", то необходимо зафиксировать элементы друг относительно друга. Для этого я использую термоусадочную трубку, хотя в данном случае корректнее - трубу. Она довольно тонкая, но весьма прочная, ее цель именно сжать всю конструкцию. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Надеваем термоусадку и при помощи фена усаживаем ее. Привычный вариант с зажигалкой скорее всего не пройдет, так как желательно делать это равномерно.В тоге у нас вполне заводская, на вид, сборка аккумуляторов. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  Примеряем собранную сборку в корпусе. Вообще конечно обычно это делают сначала, этот момент я как то упустил, но думаю что это вполне логично :) Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Монтаж.  Дальше следует этап установки сборки в батарейный отсек. Тривиальная на первый взгляд операция кроет в себе небольшие подводные камни.Для начала вымываем пыль и грязь из отсека. Я сделал ошибку и протер только нижнюю часть, остальное потом вычищал щеткой и ваткой. Потому проще помыть с мылом и просушить.

Дальше приклеивание сборки. В исходном варианте аккумуляторы просто были зажаты половинками корпуса, но в нашем случае такое редко возможно, потому сборки чаще всего приклеивают.Здесь как и раньше, есть несколько вариантов, рассмотрим их.1. Двухсторонний скотч2. Термоклей3. Силиконовый герметик4. Прибить насквозь 150 гвоздями, а с обратной стороны загнуть. :)

Так как последний вариант больше подходит для любителей экстрима, то распишу более "приземленные".1. Очень просто и удобно, но так как место контакта маленькое, то держит не очень хорошо, а кроме того надо использовать хороший скотч.

2. Вариант хороший, сам иногда пользуюсь (кстати, применяю черный термоклей). Но в данном случае не советовал бы. Дело в том, что термоклей имеет свойство "плыть" при нагреве. Для этого достаточно забыть шуруповерт летом на улице и получить в итоге болтающуюся внутри батарею. Я не скажу что такое будет обязательно, но такое свойство клей имеет, факт. Кроме того, термоклей не очень хорошо липнет к массивным элементам и при нагрузке может просто отвалиться.

3. На мой взгляд самый удобный вариант. Герметик не боится нагрева, не течет со временем и имеет хорошую адгезию к большинству материалов. Кроме того он довольно эластичен и при этом практически не теряет эластичность со временем.

Я использовал санитарный герметик Церезит. На фото может показаться что он еле намазан, это не так, герметика довольно много. Кстати, следует учитывать, что большинство герметиков не клеит к предыдущему слою герметика.Кроме того можно применить похожий монтажный клей в таких же тубах, например "Момент", но силикон мне кажется более подходящим.

В общем наносим герметик, вставляем нашу сборку, прижимаем и оставляем сохнуть. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

 Плата защиты.  Вот мы и дошли до собственно предмета данного обзора, платы защиты. Заказаны они были еще весной, но посылка потерялась, их потом выслали заново, в итоге они таки пришли.Почему были заказаны именно эти платы я уже не вспомню, но они смирно лежали и ждали своего часа, дождались :) Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Данная плата рассчитана на подключение трех аккумуляторов и имеет заявленный рабочий ток 20 Ампер.Только сейчас я обратил внимание, что плата имеет довольно высокий порог срабатывания защиты по превышению напряжения, 4.325 Вольта. Возможно я неправ, но считаю что лучше 4.25-4.27.Также указано, что ток 20 Ампер это максимальный длительный, ток срабатывания при перегрузке составляет 52 Ампера.

Табличка очень похожа на таблички от других плат, потому я выделю отдельные важные пункты.1. Ток балансировки, так как данная плата этого не умеет, то здесь прочерк2. Максимальный длительный ток, для большинства применения надо 20-25 Ампер. На менее мощном инструменте достаточно и 15-20, более мощный потребует 25-35 и более.3. Максимальное напряжение на элементе, при котором плата отключает батарею. Зависит от типа примененных аккумуляторов.4. Минимальное напряжение на элементе при котором плата отключит нагрузку. 2.5 Вольта это довольно мало, лучше выбирать этот параметр таким же, как заявлено в даташите на аккумулятор.5. Ток, при котором срабатывает защита от перегрузки. Не надо стремится к запредельным величинам. Хотя этот ток напрямую связан с максимальным рабочим, потому обычно здесь проблем нет. Даже если сработала защита, то чаще всего достаточно просто отпустить кнопку шуруповерта и потом нажать опять.6. Данный пункт отвечает за автоматический сброс срабатывания защиты.7. Сопротивление ключевых транзисторов, чем меньше, тем лучше. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Внешне к плате претензий нет, качество сборки вполне аккуратное. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Снизу ничего нет, это и к лучшему, не будет проблем с приклеиванием платы :) Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта 

 О платах защиты я расскажу немного подробнее.Для начала отвечу на вопрос - а можно без платы защиты? Нет.Плата защиты как минимум обеспечивает отключение при перегрузке, это вредно как для аккумуляторов, так и для инструмента.Кроме того плата защищает от перезаряда и переразряда. По сути можно сказать, что переразряд можно почувствовать по падению мощности, но это относится не ко всем инструментам, а кроме того можно попасть в ситуацию, когда один элемент сильно "устал" и напряжение на нем падает очень резко. В таком варианте легко получить переполюсовку, т.е. аккумулятор не просто уйдет в "ноль", а через него будет проходить ток в обратной полярности. Такой эффект получается только при последовательном соединении элементов и он нем почему то часто забывают.Литиевые аккумуляторы довольно опасны и плата защиты для них обязательна!

Платы в основном делятся на два типа (хотя на самом деле их больше), с возможностью балансировки и без.

Объясню, что такое балансировка и зачем она вообще нужна.Сначала вариант "пассивной" балансировки.Такой вариант применяется на подавляющем большинстве плат как самый простой в реализации.По мере достижения аккумулятором порогового напряжения он начинает нагружаться на резистор, который берет на себя часть зарядного тока. Пока этот аккумулятор "борется", другие успевают зарядиться до своего максимума.Дальше несколько картинок с этой статьи.

1. Один из аккумуляторов либо заряжен больше других, либо имеет немного меньшую емкость.2. В случае простого заряда на нем будет напряжение выше, чем на остальных3. Балансир отбирает на себя часть тока заряда, не давая напряжению подняться вше максимального.4. В итоге все аккумуляторы заряжены равномерно. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Второй вариант балансира, "активный". Он имеет совсем другую реализацию и не подходит для работы с большими токами заряда. Его задача, всегда поддерживать одинаковое напряжение на элементах. Работает он по принципу "перекачки" энергии от аккумулятора с большим напряжением в аккумулятор с меньшим. В одном из своих обзоров я делал такой балансир, кому интересно, могут прочитать чуть более подробно.Также я делал вариант правильной зарядки с активным балансиром и оттуда табличка, по которой можно увидеть процесс балансировки без подключения батареи и платы к зарядному устройству.. Да, он медленный, но он протекает всегда, а не только во время заряда. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта 

 Мы немного отвлеклись.Плата защиты с балансировкой обычно содержит несколько больших SMD резисторов, количество которых кратно количеству каналов. при 3 каналах это 3 или 6. На них чаще всего написано что то типа - 470, 510, 101 и т.п.Слева плата 4 канала, справа - 3 канала. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Здесь балансира нет, зато есть токоизмерительные шунты в виде SMD резисторов с низким сопротивлением. На них обычно написано R010, R005. Потому плату с балансиром и без отличить можно по внешнему виду.Кстати, платы могут не иметь токоизмерительного шунта. Это не всегда означает, что плата не умеет измерять ток. Просто иногда контроллер умеет использовать в качестве "шунта" полевые транзисторы.  Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Бывают и отдельно платы балансиров, а также комплекты балансир + плата защиты.Такой вариант вполне имеет право на жизнь, если устраивает по цене, но проводов будет больше. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта 

 Попутно я часто встречаю заблуждение насчет возможности использования данных плат как зарядного устройства. Людей обычно сбивает с толку слово Charge в указании лота.Эти платы не умеют управлять зарядом, они только защищают аккумуляторы. Но неграмотность продавцов или кривой перевод делает свое дело и люди продолжают ошибаться.Но существуют и платы "все в одном", правда они не рассчитаны на высокие токи и для электроинструмента не подходят. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

На данной плате установлено восемь ключевых транзисторов, а точнее - четыре пары.Применены транзисторы AOD514 и AOD4132 они соответственно имеют сопротивление и максимальный ток - 5.9мОм 46 Ампер и 4мОм 85 Ампер.Слева виден токоизмерительный шунт. Данный вариант более предпочтителен чем SMD резисторы, которые иногда имеют свойство "подгорать" из-за больших импульсных токов. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Транзисторы на платах устанавливают парами не просто так. Дело в том, что мощные полевые транзисторы имеют в своем составе "паразитный" диод и чтобы отключать ток в обе стороны их надо ставить два.В данном случае два транзистора дают общее сопротивление 10мОм (5.9+4) и максимальный ток 46 Ампер (считается по самому слабому). Но так как стоит четыре пары транзисторов, то получается - 2.5мОм и 180 Ампер, что весьма хорошо для такой платы. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта 

 Плата не имеет центрального контроллера и собрана по довольно примитивной схемотехнике, канальные мониторы напряжения и дальше схема, сводящая все к управлению полевыми транзисторами. Это просто, но это работает. Хотя наверное сейчас я бы выбрал что нибудь более "продвинутое".Кроме того плата не имеет балансира. Вы спросите, как так, ведь я выше расписывал преимущества балансира.Балансир это хорошо, и я рекомендую покупать платы именно с ним. Но также я считаю, что нормально подобранные аккумуляторы в балансире особо и не нуждаются, от сильного падения он не спасет, а проблем может добавить. Были случаи, когда неисправный балансир высаживал батарею.Кроме того большинство производителей электроинструмента не ставит балансиры в свои батарейные блоки. Правда там действует принцип "запланированного устаревания", потому я все таки больше за балансир, чем против него. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта 

 Кроме того на плате есть контакты для подключения термодатчика (а выше на фотографии из другого магазина есть пример такой платы с термодатчиком). Термодатчик это хорошо и в моих планах разобраться как подключить родной термодатчик батареи шуруповерта.Предположительно надо выпаять резистор RT, заменить резистор RY на номинал, соответствующий номиналу нового датчика, а новый датчик припаять к контактам RK. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

С платами вроде немного разобрались, переходим к продолжению переделки.

Так как плата в процессе работы может нагреваться (хотя и не сильно), то для защиты аккумуляторов от лишнего тепла я решил сделать прокладку. Кроме того она защитит аккумуляторы в случае разрыва полевых транзисторов и сквозного прогорания платы (такое бывает, но крайне редко, потому скорее теоретически).Я взял обрезок стеклотекстолита и снял фольгу. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта 

 Затем при помощи все того же силиконового герметика приклеил прокладку к аккумуляторной сборке, а потом приклеил саму плату.Конструкция конечно страшная, но в данном случае это самое простое и довольно надежное решение.Плата приклеивалась не "наобум", предварительно я прикинул как удобнее ее потом будет подключать. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Схема подключения была на странице магазина, но на самом деле она практически не отличается от схем подключения других плат. Аккумуляторы последовательно, минус к плате, первая средняя точка считая от минуса - В1+, вторая В2+, третья В3+. Но так как аккумуляторов всего три, то В3+ это плюс всей сборки.Второй провод от плюсового вывода идет к нагрузке.Минусовой провод нагрузки (как и зарядного) подключается к отдельному контакту платы. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Дальше подключаем провода.Порядок подключения проводов может быть критичным, я обычно подключаю сначала минус сборки, затем плюс, а уже потом средние точки начиная от минусового вывода (В1, В2 и т.д.).Есть информация, что неправильная последовательность подключения может выжечь контроллер, хотел добавить в обзор, но не нашел ссылок.Кроме того паять надо очень аккуратно, чтобы не замкнуть контакты, иначе будет печальная картина. Пожалуй это один из самых сложных, для новичка, этапов в переделке.. Я сначала залуживаю площадки платы, а потом паяю, так легче.

В идеале провода потом также зафиксировать при помощи герметика, чтобы не болтались. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

В самом начале я показал блок аккумуляторов, который вынул из батарейного отсека.Сверху виден клеммник, выбрасывать его нельзя, так как он очень важен для переделки. Клеммники бывают разные, но суть у них одна, быстрое соединение с инструментом или зарядным устройством.Сначала, когда я начал переделывать, я решил что резистор здесь задает напряжение заряда (зарядное рассчитано на 7.2-14.4 Вольта), но проверка показала, что зарядное даже не имеет для него соответствующего контакта, как и шуруповерт :(На еще один из контактов выведен терморезистор для контроля температуры батареи, правда это не сильно помогло, один из аккумуляторных блоков имеет явные следы перегрева и деформированной пластмассы. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта 

 Но перед подключением следует подумать о фиксации клемника. Изначально его держали аккумуляторы, но так как аккумуляторов уже нет, то придется импровизировать.Для фиксации я измерил внутреннюю ширину выступающей части, а затем вырезал кусочек пластмассы соответствующей ширины. Правда все равно немного прогадал и вырезал чуть меньше, пришлось намотать изоленты :) Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Обычно отпаивается оба провода, но в моем случае минусовой провод был достаточной длины и я его не стал убирать, а заменил только плюсовой.Кстати, так как клеммная колодка изготовлена из пластмассы, а сами клеммы довольно массивные, то здесь либо применяем тот же принцип, что и при пайке аккумуляторов, либо просто откусываем старый провод в 7-10мм от конце клеммы и припаиваем новый провод к нему. Второй вариант не хуже, но заметно проще. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта 

 1. Припаиваем плюсовой провод сборки к клеммнику. Термоусадка это скорее уже перфекционизм, коротить там особо некуда, но хотелось аккуратно.2. Вставляем клеммник на родное место, забиваем (или очень сильно вдавливаем) пластмассовый фиксатор, который я вырезал выше. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Припаиваем минусовой провод от клемника к плате и покрываем плату защитным лаком. А вот последнее уже не перфекционизм, а вполне полезное дело, так как плата находится под напряжением и может эксплуатироваться в условиях большой влажности. Если не покрывать плату лаком, то возможна коррозия открытых частей дорожек и выводов компонентов.Я использую лак Пластик 70. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

На этом с аккумулятором все, ставим обратно пружины, фиксаторы и собираем в кучку.Предварительно лучше перевернуть всю конструкцию и вытрусить то, что могло случайно попасть внутрь, у меня это был обрезок изоляции провода.Заодно можно протереть/смазать механизм фиксации аккумулятора в шуруповерте. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Программа минимум выполнена, аккумулятор работает, но так как родное зарядное еще не переделано, то подключил пока к блоку питания. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Так как в данный обзор скорее всего уже не влезет переделка зарядного (и не только), да и хочется сделать это красиво и правильно, то планируется еще один обзор на эту тему, где я расскажу о возможных доработках, переделке зарядного и вариантах правильного заряда.

Для заряда можно конечно использовать распространенное зарядное устройство типа Imax. Но я считаю такой вариант неудобным.Кроме того, иногда выводят разъем для балансировки аккумуляторов шуруповерта. Вещь конечно полезная, но как по мне, то немного лишняя, а кроме того не всегда безопасная. На мой взгляд достаточно просто один раз подобрать аккумуляторы и дальше просто заряжать без балансировки. Либо купить плату защиты с балансиром, а торчащие разъемы это увеличение шанса их закоротить, поломать, да и это скорее вариант для дома. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Для более реального применения лучше либо переделать родное зарядное, либо полностью заменить его "начинку".Первый вариант технически сложен, так как алгоритм заряда литиевого аккумулятора заметно отличается от кадмиевого, а кроме того некоторые родные зарядные устройства и назвать то так язык не поворачивается, внутри только трансформатор, диодный мост и пяток деталей, никакого контроля в помине нет.Например у Боша еще и "продвинутый" вариант, с контроллером.  Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

В качестве второго варианта можно использовать родной трансформатор зарядного устройства, его диодный мост и кусок печатной платы в качестве клеммной колодки.

Для переделки надо докупить плату типа такой как на фото.Либо любую другую, которая умеет стабилизировать напряжение и ток. Обычно у этих плат как минимум два подстроечных резистора. Но в данном случае даже три, третий регулирует порог включения индикации окончания заряда.

Если по фото, то первый - напряжение, второй - индикация, третий - ток заряда. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

В таком варианте подключается плата вместо родной, придется добавить только электролитический конденсатор емкостью 1000-2200мкФ.

Но такое решение имеет и свои минусы. Плата зарядного только отображает завершение процесса заряда, но не отключает аккумулятор. Не то чтобы это совсем плохо-плохо, но ничего хорошего в этом также нет.Для решения данной проблемы можно применить простейшее решение, отключать выход после окончания процесса заряда.Для этого придется добавить четыре детали, реле на 24 Вольта, оптрон PC817, диод и кнопку.Светодиод оптрона включается вместо светодиода отображающего процесс заряда, а транзистор оптрона управляет реле.Но в данном варианте реле не может включиться само, потому параллельно контактам необходима кнопка (как я говорил, решение очень простое). Т.е. вставили аккумулятор, нажали на кнопку, пошел процесс заряда, после окончания заряда реле отключилось и аккумулятор обесточился.Кнопку можно подключить параллельно контактам транзистора оптрона, тогда подойдет и обычная тактовая кнопка. Естественно в обоих случаях нужна кнопка без фиксации. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Оптрон и реле.  Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Также можно использовать и другие платы, наверняка многие их видели на просторах Али.Первая попроще, регулируется только ток и напряжение, индикация заряда выставлена фиксировано, светодиод погасает когда ток упадет меньше 1/10 от установленного тока заряда (стандартный алгоритм заряда лития).Вторая по сути как первая, но в более "продвинутом" варианте, отображается напряжение аккумулятора и ток его заряда. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Кстати, для заряда можно даже использовать плату без стабилизации тока, но придется ее немного доработать, я даже показывал как это сделать.

Все приведенные варианты используют родной трансформатор зарядного устройства, но если его нет, то преобразователь просто надо дополнить блоком питания., например таким.но стоит учитывать, БП должен быть на напряжение выше, чем напряжение окончания заряда аккумулятора, разница нужна примерно 3-5 Вольт или больше.Т.е. в данном случае 15 Вольт БП не подходит, но обычно такие БП имеют регулировки выходного напряжения +/-20% и его можно немного поднять. Но можно просто купить БП на 24 Вольта и ничего не регулировать. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Если же у вас в наличии только БП на 12 Вольт, а заряжать надо аккумулятор как в обзоре, то можно использовать универсальный преобразователь, правда и стоит он дороже. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

О доработках.Можно добавить индикацию заряда батареи, например звуковую или звуковую + световую. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Либо измерять напряжение при помощи небольшого вольтметра, а то и вообще поставить гибрид вольтметр + звук. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Но лично мне больше нравятся простые варианты, измерение напряжения с индикацией несколькими светодиодами.

 Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Причем последний вариант я уже делал и описывал схему и изготовление. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Почти такой же вариант применен в одном из моих шуруповертов, а точнее в его батареях. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта  

Краткое видео результата переделки. На видео видно, что в тяжелых случаях происходит срабатывание защиты. Аккумулятор был уже чуть подсажен, потому в режиме трещотки на второй скорости защита срабатывала не всегда. При полностью заряженном аккумуляторе это происходит чаще. Но также видно, что срабатывание защиты происходит корректно, нагрузка, отключение. После этого я отпускаю кнопку, нажимаю опять и шуруповерт работает. 

  На этом в общих чертах все, по поводу переделки батарей рассказал вроде все, что вспомнил, а по поводу зарядного устройства более подробно расскажу как нибудь в другой раз, так как есть много идей.

Да, чуть не забыл, собственно о предмете обзора, плате защиты.Плата работает, работает отлично, по крайней мере проблем с ней я не обнаружил.При зажатии патрона, установке трещотки на максимум (вроде уровень 5) и второй скорости, плата уходит в защиту с шансом примерно 50/50. Если включить первую скорость, то тока для срабатывания защиты не хватает. В общем вполне нормальное поведение. Можно уменьшить номинал шунта и защита будет срабатывать позже, но я не вижу в этом смысла.

Да, теперь о стоимости переделки. Цена трех аккумуляторов около 15 долларов + 5-8 плата защиты + доллар за всякую мелочевку, итого выходит около 20-25 долларов за одну батарею.Дорого? Я считаю что весьма дорого, потому дешевый инструмент переделывать просто нет смысла. Но в любом случае переделка не так сложна, как кажется на первый взгляд, главное начать.

В обзоре я не писал про аккумуляторы LiFe, по большому счету с ними все абсолютно также, за исключением того, что к ним надо специальные платы, так как напряжение этих аккумуляторов немного ниже, чем у привычных LiIon. Аккумуляторы отличные, надежность с ними будет выше, но емкость батареи - ниже.

Надеюсь, что обзор был полезен, как всегда жду вопросов в комментариях.Естественно возможны варианты, и я тоже могу где то ошибаться, потому вышенаписанное лишь мое видение процесса.

www.taker.im

Плата защиты для модернизации аккумуляторов шуруповерта Battery Charger Protection Board

Небольшой фотоотчет о замене ячеек аккумулятора в шуруповерте. Расскажу, плюсы и минусы, а также про ошибки, которые совершать не надо

Приветствую!Давно собирался сделать небольшой отзыв о замене «сдохших» Ni-Cd ячеек в аккумуляторе шуруповерта на литиевые. Моя старая аккумуляторная дрель-шуруповерт Интерскол успешно трудилась до настоящего момента на протяжении многих лет, помогая в многочисленных ремонтах и по хозяйству. Но постепенно аккумуляторы устали. А конкретно – исчерпался ресурс обоих комплектных аккумуляторов. Некоторые ячейки покрылись солью, за что и были дисквалифицированных из состава батареи. Переделку я осуществлял примерно полгода назад, АКБ заказывал по одной из ссылок с Mysku, с распродажи (обычные элементы недорогие 18650, лучше заказывать элементы с током около 25-30А, ссылки есть в комментариях ниже). Заказывал комплектом 4 шт., так как родные АКБ на 14.4В. И было два варианта: делать 4S или 3S. Первый чреват выходом из строя элементов шуруповерта, а второй – низким напряжением, и как вследствие большим током на контактах двигателя (и перегревом). Далее, была приобретена плата защиты ячеек BMS (ссылка), одна из самых простых на чипе 8254A.

Так вот. Плату 5А я крайне не рекомендую. Подходит она для конверсии р/у моделек и прочих игрушек с никеля или щелочных батареек на литиевые, а 5А вполне хватает для коллекторных моторов. А вот для шуруповерта я ее зря купил. В следствие низкого рабочего тока маленькой платы срабатывает защита превышения тока от шуруповерта при превышении нагрузки. То есть при застревании сверла либо при срабатывании муфты. Практически сразу же после начала работы аккумулятор отключается — срабатывала отсечка.

Итак, наконец-то появилось время доработать свой «косяк», по замене старой маленькой платы защиты на предварительно заказанную новую плату защиты 3S Li-ion Lithium Battery Charger Protection Board 10.8V/11.1V/12.6V 30A Overcharge/Over-discharge/Overcurrent/Short-circuit Protection. Периодически мониторю акции в разных магазинах типа jd, tomtop, gearbest. В томтопе еще как то коврики были по акции бесплатно за регистрацию. С этого все и началось))

Отвлекся, Ну так вот про плату. На сайте представлены такие фото платы защитыА вот внешний вид и описание платыПлата имеет следующие параметры:— Защитой обеспечиваются три ячейки литиевый элементов по 3,7 (3S) — Рабочий ток платы до 10А без радиаторов, 15А — с установленным на транзисторы радиатором.— Пиковый ток до 30А.— Защита от перезаряда 4.25±0.025V— Защита от глубокого разряда 2.50±0.08V— Защита от короткого замыкания или от тока более 30А.— Рабочая температура 40-85°C— Односторонний дизайн платы позволяет установить ее на радиатор охлаждения.— Размеры платы 50 х 22 х 4 ммПомимо очевидных сторон (защита), наличие платы BMS в аккумуляторе позволяет не выводить наружу балансировочный разъем (для того же IMAX B6).

Теперь про упаковку и посылку. Пришло все в пупырке и в антистатическом запаянном пакете.«Стриптиз». Достаем плату из антистатической упаковкиВнешний вид. С обратной стороны ничего нет, можно приклеить ее к радиаторуРазмеры платы относительно небольшие. Чуть шире, чем один элемент 18650. Отлично поместится в корпусе старой батареиКонтрольные замеры)) Обратите внимание, отсутствуют отверстия крепления под винтПрисутствуют компоненты: чип 8254AA, мосфеты D403, шунт.Мосфеты D403Микросхема 8254AAСхема подключения ячеек к платеИ электрическая схема самой платы (вариант для 4S. Для 3S принципиальных отличий нет)

Дополнительная информация - еще одна схема на основе 8254А

Схема видимо для плат BMS 3S, которые изначально ставятся в сборки аккумуляторных батарей. Клемма CH + от зарядки.Схема изначально была в обзоре, оставлю для сравнения Начинаем разбирать батарею. По хорошему требуется доработать обе батареи. Оставлю вторую как контрольный образец. Слева кадмиевая батарея, отслужившая свое, справа — первая попытка замены (с BMS 5A). Крупный планом сборка с платой защиты на 5А (старая) Новая плата на 30А так и просится в шуруповерт. Итак, пора приступить к переборке. Операция простая — отпаять старую (B+, B-, балансировочные B1/B2, и выходы P+, P-). И припаять в том же порядке уже на новую, скрепить сборку (термоклей и синяя изолента). Силовые провода припаиваю толстым медным проводом. К аккумуляторным элементам либо очень быстро паять (чтобы не нагревалось), либо приваривать лепестки и паяться к лепесткам (предпочтительный вариант). Балансировочные выводы B1, B2 расположены очень близко, и размеры контактных площадок маленькие, что намекает на малый балансировочный ток. Аналогично аккуратно припаиваются силовые выходы, которые идут на клеммы батареи шуруповерта. Собранный пакет из батарей и платы защиты можно упаковать обратно в корпус.

Небольшой тест срабатывания отсечки шуруповерта.

На видео хорошо видно, что защита не срабатывает при фиксации патрона. То есть имитируем нагрузку, вызываем срабатывание муфты. Старая плата сразу же уходила в защиту. Новая — держится молодцом!

В качестве итога скажу, что старая плата защиты на 5А оказалась непригодна для шуруповерта, у меня частенько срабатывала отсечка. После установки платы защиты 3S на 30А работа с шуруповертом стала гораздо приятнее. По ощущениям сборки 3S хватает раза в три дольше, чем аналогичного «родного» аккумулятора, с учетом остаточной емкости (например, вместо 15-20 минут работы Ni-Cd получается 45-60 минут от лития неспешной размеренной работы). А соответственно уже не надо то и дело ставить аккумуляторы на зарядку.

Если что – защита отключается после подачи внешнего питающего напряжения на плату (то есть необходимо установить на зарядку), потребовалось увеличить рабочий ток.

Теперь потребуется доработать блок питания (можно подсмотреть у ув. Kirich способы доработки штатных сзу). В этом обзоре я останавливаться на зарядке не буду. Комплектуха заказана, еще не вся пришла. По мере переделки БП — опубликую еще обзор, по питанию этой модернизированной батареи. Общий смысл — меняются внутренности в БП, клеммы остаются, батарея заряжается штатно, в своих гнездах. Ниже приведу ссылки на подобные переделки.

И вместо вывода: Со старой платой защиты на 5А частенько срабатывала защита на моем шуруповерте. Мне потребовалось увеличить рабочий ток. С этой целью и была приобретена плата защиты 3S на 30А, батарея перепаяна, потестирована. А старая плата на 5А перекочует в игрушки.

Старая плата была на 5А типа такой

Полезные ресурсы:Блок питания на 12В (3S)Еще переделка шуруповерта с переделкой зарядногоПитание от балансираОбзор переделки от Waldemarik

Переделываем плату 4s В 3s

В комментариях есть информация о переделке подобной же платы 4s4s переделывается в 3s разрезанием одной дорожки и напаиванием одной перемычки Спасибо t0xy за подробную информацию«Заряжаем правильно» от Kirich

Если плата ушла в защиту — то защита отключается после подачи внешнего питающего напряжения на плату (то есть необходимо установить на зарядку),

Оффтоп: Что такое отсечка можно посмотреть тут, в творчестве Саши Поддубного

mysky.pro

Плата защиты для модернизации аккумуляторов шуруповерта Battery Charger Protection Board

Небольшой фотоотчет о замене ячеек аккумулятора в шуруповерте. Расскажу, плюсы и минусы, а также про ошибки, которые совершать не надо

Приветствую!Давно собирался сделать небольшой отзыв о замене «сдохших» Ni-Cd ячеек в аккумуляторе шуруповерта на литиевые. Моя старая аккумуляторная дрель-шуруповерт Интерскол успешно трудилась до настоящего момента на протяжении многих лет, помогая в многочисленных ремонтах и по хозяйству. Но постепенно аккумуляторы устали. А конкретно – исчерпался ресурс обоих комплектных аккумуляторов. Некоторые ячейки покрылись солью, за что и были дисквалифицированных из состава батареи. Переделку я осуществлял примерно полгода назад, АКБ заказывал по одной из ссылок с Mysku, с распродажи (обычные элементы недорогие 18650, лучше заказывать элементы с током около 25-30А, ссылки есть в комментариях ниже). Заказывал комплектом 4 шт., так как родные АКБ на 14.4В. И было два варианта: делать 4S или 3S. Первый чреват выходом из строя элементов шуруповерта, а второй – низким напряжением, и как вследствие большим током на контактах двигателя (и перегревом). Далее, была приобретена плата защиты ячеек BMS (ссылка), одна из самых простых на чипе 8254A.

Так вот. Плату 5А я крайне не рекомендую. Подходит она для конверсии р/у моделек и прочих игрушек с никеля или щелочных батареек на литиевые, а 5А вполне хватает для коллекторных моторов. А вот для шуруповерта я ее зря купил. В следствие низкого рабочего тока маленькой платы срабатывает защита превышения тока от шуруповерта при превышении нагрузки. То есть при застревании сверла либо при срабатывании муфты. Практически сразу же после начала работы аккумулятор отключается — срабатывала отсечка.

Итак, наконец-то появилось время доработать свой «косяк», по замене старой маленькой платы защиты на предварительно заказанную новую плату защиты 3S Li-ion Lithium Battery Charger Protection Board 10.8V/11.1V/12.6V 30A Overcharge/Over-discharge/Overcurrent/Short-circuit Protection. Периодически мониторю акции в разных магазинах типа jd, tomtop, gearbest. В томтопе еще как то коврики были по акции бесплатно за регистрацию. С этого все и началось))

Отвлекся, Ну так вот про плату. На сайте представлены такие фото платы защитыА вот внешний вид и описание платыПлата имеет следующие параметры:— Защитой обеспечиваются три ячейки литиевый элементов по 3,7 (3S) — Рабочий ток платы до 10А без радиаторов, 15А — с установленным на транзисторы радиатором.— Пиковый ток до 30А.— Защита от перезаряда 4.25±0.025V— Защита от глубокого разряда 2.50±0.08V— Защита от короткого замыкания или от тока более 30А.— Рабочая температура 40-85°C— Односторонний дизайн платы позволяет установить ее на радиатор охлаждения.— Размеры платы 50 х 22 х 4 ммПомимо очевидных сторон (защита), наличие платы BMS в аккумуляторе позволяет не выводить наружу балансировочный разъем (для того же IMAX B6).

Теперь про упаковку и посылку. Пришло все в пупырке и в антистатическом запаянном пакете.«Стриптиз». Достаем плату из антистатической упаковкиВнешний вид. С обратной стороны ничего нет, можно приклеить ее к радиаторуРазмеры платы относительно небольшие. Чуть шире, чем один элемент 18650. Отлично поместится в корпусе старой батареиКонтрольные замеры)) Обратите внимание, отсутствуют отверстия крепления под винтПрисутствуют компоненты: чип 8254AA, мосфеты D403, шунт.Мосфеты D403Микросхема 8254AAСхема подключения ячеек к платеИ электрическая схема самой платы (вариант для 4S. Для 3S принципиальных отличий нет)

Дополнительная информация - еще одна схема на основе 8254А

Схема видимо для плат BMS 3S, которые изначально ставятся в сборки аккумуляторных батарей. Клемма CH + от зарядки.Схема изначально была в обзоре, оставлю для сравнения Начинаем разбирать батарею. По хорошему требуется доработать обе батареи. Оставлю вторую как контрольный образец. Слева кадмиевая батарея, отслужившая свое, справа — первая попытка замены (с BMS 5A). Крупный планом сборка с платой защиты на 5А (старая) Новая плата на 30А так и просится в шуруповерт. Итак, пора приступить к переборке. Операция простая — отпаять старую (B+, B-, балансировочные B1/B2, и выходы P+, P-). И припаять в том же порядке уже на новую, скрепить сборку (термоклей и синяя изолента). Силовые провода припаиваю толстым медным проводом. К аккумуляторным элементам либо очень быстро паять (чтобы не нагревалось), либо приваривать лепестки и паяться к лепесткам (предпочтительный вариант). Балансировочные выводы B1, B2 расположены очень близко, и размеры контактных площадок маленькие, что намекает на малый балансировочный ток. Аналогично аккуратно припаиваются силовые выходы, которые идут на клеммы батареи шуруповерта. Собранный пакет из батарей и платы защиты можно упаковать обратно в корпус.

Небольшой тест срабатывания отсечки шуруповерта.

На видео хорошо видно, что защита не срабатывает при фиксации патрона. То есть имитируем нагрузку, вызываем срабатывание муфты. Старая плата сразу же уходила в защиту. Новая — держится молодцом!

В качестве итога скажу, что старая плата защиты на 5А оказалась непригодна для шуруповерта, у меня частенько срабатывала отсечка. После установки платы защиты 3S на 30А работа с шуруповертом стала гораздо приятнее. По ощущениям сборки 3S хватает раза в три дольше, чем аналогичного «родного» аккумулятора, с учетом остаточной емкости (например, вместо 15-20 минут работы Ni-Cd получается 45-60 минут от лития неспешной размеренной работы). А соответственно уже не надо то и дело ставить аккумуляторы на зарядку.

Если что – защита отключается после подачи внешнего питающего напряжения на плату (то есть необходимо установить на зарядку), потребовалось увеличить рабочий ток.

Теперь потребуется доработать блок питания (можно подсмотреть у ув. Kirich способы доработки штатных сзу). В этом обзоре я останавливаться на зарядке не буду. Комплектуха заказана, еще не вся пришла. По мере переделки БП — опубликую еще обзор, по питанию этой модернизированной батареи. Общий смысл — меняются внутренности в БП, клеммы остаются, батарея заряжается штатно, в своих гнездах. Ниже приведу ссылки на подобные переделки.

И вместо вывода: Со старой платой защиты на 5А частенько срабатывала защита на моем шуруповерте. Мне потребовалось увеличить рабочий ток. С этой целью и была приобретена плата защиты 3S на 30А, батарея перепаяна, потестирована. А старая плата на 5А перекочует в игрушки.

Старая плата была на 5А типа такой

Полезные ресурсы:Блок питания на 12В (3S)Еще переделка шуруповерта с переделкой зарядногоПитание от балансираОбзор переделки от Waldemarik

Переделываем плату 4s В 3s

В комментариях есть информация о переделке подобной же платы 4s4s переделывается в 3s разрезанием одной дорожки и напаиванием одной перемычки Спасибо t0xy за подробную информацию«Заряжаем правильно» от Kirich

Если плата ушла в защиту — то защита отключается после подачи внешнего питающего напряжения на плату (то есть необходимо установить на зарядку),

Оффтоп: Что такое отсечка можно посмотреть тут, в творчестве Саши Поддубного

myscu.me

Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта

Так как я довольно часто делал обзоры аккумуляторов, а также упоминал о переделке аккумуляторного инструмента, то в личке меня довольно часто спрашивают о тех или иных нюансах переделок. Спрашивают разные люди и вопросы часто примерно одинаковы, потому я решил сделать небольшой обзор и одновременно ответить на некоторые общие вопросы, связанные с выбором комплектующих и переделкой батарей.обзор разных аккумуляторов, в конце которого привел табличку, которая может помочь в этом вопросе, но если не уверены, то просто найдите документацию по аккумуляторам, которые планируете купить. Благо у фирменных аккумуляторов обычно с этим проблем нет.

Например я рекомендую такие типы: Для мощного электроинструмента — Samsung INR18650-25R, US18650VTC4, Liitokala INR26650-50A Для инструмента средней мощности — LGDBHG21865, LGDBHE41865, Samsung INR18650-30Q

Следует помнить, что часто заявленная емкость аккумулятора обратно пропорциональна максимально отдаваемому току. Т.е. чем на больший ток рассчитан аккумулятор, тем у него меньше емкость. Пример конечно довольно условный, но очень близок к реальности. Например очень емкие аккумуляторы Panasonic NCR18650B для электроинструмента не подходят, так как их максимальный ток всего 6.8 Ампера, шуруповерт же потребляет 15-40 Ампер.

А теперь что нельзя применять: Аккумуляторы показанные на фото ниже, а также всякие Ултьрафайр, мегафайр, а также любые 18650 с заявленной емкостью 100500мАч. Кроме того я категорически не рекомендую применять старые аккумуляторы от батарей ноутбуков. Во первых, они не рассчитаны на такой ток, во вторых, они скорее всего будут иметь большой разброс характеристик. Причем не только по емкости, а и по внутреннему сопротивлению. Лучше примените их где нибудь в другом месте, например в ПоверБанке для заряда вашего смартфона.

Альтернативный вариант, модельные батареи, например для катеров, квадракоптеров, машин и т.п. Применять вполне можно, но я бы предпочел привычные 18650 или 26650 и виду наличия прочного корпуса, а также более реальной замены в будущем. 18650 и 26650 купить легко, а модельные могут убрать из продажи, заменив их батареями другого формфактора.

Но кроме всего прочего следует помнить, что нельзя применять аккумуляторы разной емкости. А вообще желательно использовать аккумуляторы из одной партии купив сразу необходимое количество (в идеале +1 про запас, если все таки попадутся разные). Т.е. если у вас на полке год лежит 2 аккумулятора, а потом вы покупаете к ним пару новых и соединяете последовательно, то это лишний шанс получить проблемы и балансировка здесь уже может не помочь, не говоря о аккумуляторах с изначально разной емкостью.

Для переделки батареи данного шуруповерта были выбраны аккумуляторы LGDBHG21865. Шуруповерт не очень мощный, потому я думаю что проблем быть не должно. Аккумуляторы рассчитаны на длительный разрядный ток в 20 Ампер, при выборе аккумуляторов следует найти в документации на аккумулятор соответствующую строку и посмотреть какой ток там указан.

Литиевые аккумуляторы имеют заметно большую емкость при меньших габаритах, чем кадмиевые. На фото слева сборка 10.8В 3Ач (32Втч), справа родная, 12В 1.2Ач (14.4Втч).

При выборе количества требуемых аккумуляторов для замены следует руководствоваться тем, что условно один литиевый (LiIon, LiPol) заменяет 3 штуки обычных. В 12 Вольт батарее стоит 10 штук, потому обычно их меняют на 3 штуки литиевых. Можно поставить 4 штуки, но инструмент будет работать с перегрузкой и возможны ситуации, когда может пострадать. Если у вас 18 Вольт батарея, то там скорее всего стоит 15 обычных, которые меняются на 5 литиевых, но такой инструмент встречается реже. Или говоря простым языком, 2-3 обычных = 1 литиевый, 5-6-7 обычных = 2 литиевых, 8-9-10 обычных = 3 литиевых, 11-12-13 обычных = 4 литиевых и т.д.

Перед сборкой необходимо проверить емкость аккумуляторов, потому как даже в одной партии аккумуляторы могут иметь разброс, причем чем «безроднее» производитель, тем больше будет разброс. Например табличка из одного моего обзора, где я тестировал, а попутно отбирал комплекты аккумуляторов для переделки радиостанций.

После этого следует полностью зарядить все аккумуляторы чтобы уравнять их заряд.

Соединение аккумуляторов. Для соединения аккумуляторов применяют несколько решений: 1. Кассеты 2. Пайка 3. Точечная сварка.

1. Кассета, очень просто и доступно, но категорически не рекомендуется для больших токов, так как нет имеет высокое сопротивление контакта. 2. Пайка. Вполне имеет право на жизнь, я сам так делаю иногда, но данный способ имеет нюансы. Как минимум паять надо уметь. Причем уметь паять правильно, а главное — быстро. Кроме того надо иметь соответствующий паяльник. Пайка происходит следующим образом: Зачищаем место контакта, покрываем это место флюсом (я использую F3), берем залуженный провод (лучше не очень большого сечения, 0.75мм.кв достаточно), набираем на жало паяльника много припоя, прикасаемся к проводу и вместе с ним прижимаем к контакту аккумулятора. Либо прикладываем провод к месту пайки и паяльником с большой каплей припоя прикасаемся к месте между проводом и аккумулятором. Но как я писал выше, способ имеет нюансы, необходим мощный паяльник с массивным жалом. Аккумулятор имеет большую теплоемкость и при легком жале он банально его остудит до такой температуры, что припой «примерзает», иногда вместе с жалом (зависит от паяльника). В итоге вы будете долго пытаться прогреть место контакта и в итоге перегреете аккумулятор. Потому берут старый паяльник с большим медным жалом, желательно хорошо прогретый, тогда прогреваться будет только место пайки и после тепло просто распределится и общая температура будет не очень высокой. Проблемы касаются минусового вывода аккумулятора, с пайкой плюсового обычно сложностей нет, он легче, но тоже сильно перегревать не советую.

В любом случае, если у вас нет опыта пайки, то крайне не рекомендую этот способ.

3. Самый правильный способ — точечная сварка, мгновенно, без перегрева. Но сварочный станок должен быть правильно настроен чтобы не сделать сквозную дыру в дне аккумулятора, потому лучше обратиться к профессионалам. За небольшую денежку на рынке вам сварят вашу батарею. Альтернативный вариант, в некоторых онлайн магазинах предлагается услуга (вернее варианты лотов, с лепестками и без) по привариванию контактных лепестков, это не очень дорого, но гораздо безопаснее пайки.

Данную сборку «сварил» тот же товарищ, который и дал мне шуруповерт для обзора. На фото видно, что между лепестком и корпусом аккумулятора проложен тряпичный изолятор. Это важно, так как без него вы можете перегреть лепесток и он проплавит изоляцию аккумулятора, последствия думаю понятны.

Внимательные читатели наверняка заметили непонятные пластмассовые проставки между аккумуляторами. Данное решение относится к классу — как делать правильно. Инструмент в работе подвержен вибрации и возможна ситуация повреждения изоляции между банками (я такого не встречал, но теоретически). Установка проставок исключает данную ситуацию. Можно не ставить, но так более правильно. Вот только где их купить, не подскажу, но можно поискать на рыках в батарейных киосках.

Затем необходимо вывести провода для подключения к плате защиты и клеммной колодке. Для силовых проводов я использую провод сечением не менее 1.5мм.кв, а для менее нагруженных цепей 0.5мм.кв. Конечно вы спросите, зачем провод 0.5мм.кв если там тока нет и можно применить гораздо более тонкий провод. Провод большего сечения имеет толще изоляцию и обеспечивает большую механическую прочность, т.е. его сложнее повредить. Вы конечно можете использовать любой провод, я лишь показал вариант, который считаю более правильным. В идеале провода сначала залудить с обеих сторон, а свободные концы изолировать, но такое возможно при второй переделке одного и того же аккумулятора, когда длина проводов уже известна. Для первой я обычно беру провода с запасом.

Если присмотреться, то на верхнем фото заметны отверстия в крайних клеммах аккумулятора, это также делается для повышения надежности соединения. Незалуженный провод вставляется в отверстие и запаивается, в таком варианте меньше риск получить плохой контакт. В общем паяем провода, заодно желательно дополнительно изолировать клеммы при помощи термоусадки.

В итоге у нас получится такая сборка. От плюсового контакта отходит два провода, это обусловлено особенностью подключения платы защиты.

Последний шаг в подготовке сборки скорее желателен, чем обязателен. Так как сборка «живая», то необходимо зафиксировать элементы друг относительно друга. Для этого я использую термоусадочную трубку, хотя в данном случае корректнее — трубу. Она довольно тонкая, но весьма прочная, ее цель именно сжать всю конструкцию.

Надеваем термоусадку и при помощи фена усаживаем ее. Привычный вариант с зажигалкой скорее всего не пройдет, так как желательно делать это равномерно. В тоге у нас вполне заводская, на вид, сборка аккумуляторов.

Примеряем собранную сборку в корпусе. Вообще конечно обычно это делают сначала, этот момент я как то упустил, но думаю что это вполне логично :)

Монтаж.

Дальше следует этап установки сборки в батарейный отсек. Тривиальная на первый взгляд операция кроет в себе небольшие подводные камни. Для начала вымываем пыль и грязь из отсека. Я сделал ошибку и протер только нижнюю часть, остальное потом вычищал щеткой и ваткой. Потому проще помыть с мылом и просушить.

Дальше приклеивание сборки. В исходном варианте аккумуляторы просто были зажаты половинками корпуса, но в нашем случае такое редко возможно, потому сборки чаще всего приклеивают. Здесь как и раньше, есть несколько вариантов, рассмотрим их. 1. Двухсторонний скотч 2. Термоклей 3. Силиконовый герметик 4. Прибить насквозь 150 гвоздями, а с обратной стороны загнуть. :)

Так как последний вариант больше подходит для любителей экстрима, то распишу более «приземленные». 1. Очень просто и удобно, но так как место контакта маленькое, то держит не очень хорошо, а кроме того надо использовать хороший скотч.

2. Вариант хороший, сам иногда пользуюсь (кстати, применяю черный термоклей). Но в данном случае не советовал бы. Дело в том, что термоклей имеет свойство «плыть» при нагреве. Для этого достаточно забыть шуруповерт летом на улице и получить в итоге болтающуюся внутри батарею. Я не скажу что такое будет обязательно, но такое свойство клей имеет, факт. Кроме того, термоклей не очень хорошо липнет к массивным элементам и при нагрузке может просто отвалиться.

3. На мой взгляд самый удобный вариант. Герметик не боится нагрева, не течет со временем и имеет хорошую адгезию к большинству материалов. Кроме того он довольно эластичен и при этом практически не теряет эластичность со временем.

Я использовал санитарный герметик Церезит. На фото может показаться что он еле намазан, это не так, герметика довольно много. Кстати, следует учитывать, что большинство герметиков не клеит к предыдущему слою герметика. Кроме того можно применить похожий монтажный клей в таких же тубах, например «Момент», но силикон мне кажется более подходящим.

В общем наносим герметик, вставляем нашу сборку, прижимаем и оставляем сохнуть.

Плата защиты.

Вот мы и дошли до собственно предмета данного обзора, платы защиты. Заказаны они были еще весной, но посылка потерялась, их потом выслали заново, в итоге они таки пришли. Почему были заказаны именно эти платы я уже не вспомню, но они смирно лежали и ждали своего часа, дождались :)

Данная плата рассчитана на подключение трех аккумуляторов и имеет заявленный рабочий ток 20 Ампер. Только сейчас я обратил внимание, что плата имеет довольно высокий порог срабатывания защиты по превышению напряжения, 4.325 Вольта. Возможно я неправ, но считаю что лучше 4.25-4.27. Также указано, что ток 20 Ампер это максимальный длительный, ток срабатывания при перегрузке составляет 52 Ампера.

Табличка очень похожа на таблички от других плат, потому я выделю отдельные важные пункты. 1. Ток балансировки, так как данная плата этого не умеет, то здесь прочерк 2. Максимальный длительный ток, для большинства применения надо 20-25 Ампер. На менее мощном инструменте достаточно и 15-20, более мощный потребует 25-35 и более. 3. Максимальное напряжение на элементе, при котором плата отключает батарею. Зависит от типа примененных аккумуляторов. 4. Минимальное напряжение на элементе при котором плата отключит нагрузку. 2.5 Вольта это довольно мало, лучше выбирать этот параметр таким же, как заявлено в даташите на аккумулятор. 5. Ток, при котором срабатывает защита от перегрузки. Не надо стремится к запредельным величинам. Хотя этот ток напрямую связан с максимальным рабочим, потому обычно здесь проблем нет. Даже если сработала защита, то чаще всего достаточно просто отпустить кнопку шуруповерта и потом нажать опять. 6. Данный пункт отвечает за автоматический сброс срабатывания защиты. 7. Сопротивление ключевых транзисторов, чем меньше, тем лучше.

Внешне к плате претензий нет, качество сборки вполне аккуратное.

Снизу ничего нет, это и к лучшему, не будет проблем с приклеиванием платы :)

О платах защиты я расскажу немного подробнее. Для начала отвечу на вопрос — а можно без платы защиты? Нет. Плата защиты как минимум обеспечивает отключение при перегрузке, это вредно как для аккумуляторов, так и для инструмента. Кроме того плата защищает от перезаряда и переразряда. По сути можно сказать, что переразряд можно почувствовать по падению мощности, но это относится не ко всем инструментам, а кроме того можно попасть в ситуацию, когда один элемент сильно «устал» и напряжение на нем падает очень резко. В таком варианте легко получить переполюсовку, т.е. аккумулятор не просто уйдет в «ноль», а через него будет проходить ток в обратной полярности. Такой эффект получается только при последовательном соединении элементов и он нем почему то часто забывают. Литиевые аккумуляторы довольно опасны и плата защиты для них обязательна!

Платы в основном делятся на два типа (хотя на самом деле их больше), с возможностью балансировки и без.

Объясню, что такое балансировка и зачем она вообще нужна. Сначала вариант «пассивной» балансировки. Такой вариант применяется на подавляющем большинстве плат как самый простой в реализации. По мере достижения аккумулятором порогового напряжения он начинает нагружаться на резистор, который берет на себя часть зарядного тока. Пока этот аккумулятор «борется», другие успевают зарядиться до своего максимума. Дальше несколько картинок с этой статьи.

1. Один из аккумуляторов либо заряжен больше других, либо имеет немного меньшую емкость. 2. В случае простого заряда на нем будет напряжение выше, чем на остальных 3. Балансир отбирает на себя часть тока заряда, не давая напряжению подняться вше максимального. 4. В итоге все аккумуляторы заряжены равномерно.

Второй вариант балансира, «активный». Он имеет совсем другую реализацию и не подходит для работы с большими токами заряда. Его задача, всегда поддерживать одинаковое напряжение на элементах. Работает он по принципу «перекачки» энергии от аккумулятора с большим напряжением в аккумулятор с меньшим. В одном из своих обзоров я делал такой балансир, кому интересно, могут прочить чуть более подробно. А в этом обзоре я делал вариант правильной зарядки с активным балансиром и оттуда табличка, по которой можно увидеть процесс балансировки без подключения батареи и платы к зарядному устройству… Да, он медленный, но он протекает всегда, а не только во время заряда.

Мы немного отвлеклись. Плата защиты с балансировкой обычно содержит несколько больших SMD резисторов, количество которых кратно количеству каналов. при 3 каналах это 3 или 6. На них чаще всего написано что то типа — 470, 510, 101 и т.п. Слава плата 4 канала, справа — 3 канала.

Здесь балансира нет, зато есть токоизмерительные шунты в виде SMD резисторов с низким сопротивлением. На них обычно написано R010, R005. Потому плату с балансиром и без отличить можно по внешнему виду. Кстати, платы могут не иметь токоизмерительного шунта. Это не всегда означает, что плата не умеет измерять ток. Просто иногда контроллер умеет использовать в качестве «шунта» полевые транзисторы.

Бывают и отдельно платы балансиров, а также комплекты балансир + плата защиты. Такой вариант вполне имеет право на жизнь, если устраивает по цене, но проводов будет больше.

Попутно я часто встречаю заблуждение насчет возможности использования данных плат как зарядного устройства. Людей обычно сбивает с толку слово Charge в указании лота. Эти платы не умеют управлять зарядом, они только защищают аккумуляторы. Но неграмотность продавцов или кривой перевод делает свое дело и люди продолжают ошибаться. Но существуют и платы «все в одном», правда они не рассчитаны на высокие токи и для электроинструмента не подходят.

На данной плате установлено восемь ключевых транзисторов, а точнее — четыре пары. Применены транзисторы AOD514 и AOD4132 они соответственно имеют сопротивление и максимальный ток — 5.9мОм 46 Ампер и 4мОм 85 Ампер. Слева виден токоизмерительный шунт. Данный вариант более предпочтителен чем SMD резисторы, которые иногда имеют свойство «подгорать» из-за больших импульсных токов.

Транзисторы на платах устанавливают парами не просто так. Дело в том, что мощные полевые транзисторы имеют в своем составе «паразитный» диод и чтобы отключать ток в обе стороны их надо ставить два. В данном случае два транзистора дают общее сопротивление 10мОм (5.9+4) и максимальный ток 46 Ампер (считается по самому слабому). Но так как стоит четыре пары транзисторов, то получается — 2.5мОм и 180 Ампер, что весьма хорошо для такой платы.

Плата не имеет центрального контроллера и собрана по довольно примитивной схемотехнике, канальные мониторы напряжения и дальше схема, сводящая все к управлению полевыми транзисторами. Это просто, но это работает. Хотя наверное сейчас я бы выбрал что нибудь более «продвинутое». Кроме того плата не имеет балансира. Вы спросите, как так, ведь я выше расписывал преимущества балансира. Балансир это хорошо, и я рекомендую покупать платы именно с ним. Но также я считаю, что нормально подобранные аккумуляторы в балансире особо и не нуждаются, от сильного падения он не спасет, а проблем может добавить. Были случаи, когда неисправный балансир высаживал батарею. Кроме того большинство производителей электроинструмента не ставит балансиры в свои батарейные блоки. Правда там действует принцип «запланированного устаревания», потому я все таки больше за балансир, чем против него.

Кроме того на плате есть контакты для подключения термодатчика (а выше на фотографии из другого магазина есть пример такой платы с термодатчиком). Термодатчик это хорошо и в моих планах разобраться как подключить родной термодатчик батареи шуруповерта. Предположительно надо выпаять резистор RT, заменить резистор RY на номинал, соответствующий номиналу нового датчика, а новый датчик припаять к контактам RK.

С платами вроде немного разобрались, переходим к продолжению переделки.

Так как плата в процессе работы может нагреваться (хотя и не сильно), то для защиты аккумуляторов от лишнего тепла я решил сделать прокладку. Кроме того она защитит аккумуляторы в случае разрыва полевых транзисторов и сквозного прогорания платы (такое бывает, но крайне редко, потому скорее теоретически). Я взял обрезок стеклотекстолита и снял фольгу.

Затем при помощи все того же силиконового герметика приклеил прокладку к аккумуляторной сборке, а потом приклеил саму плату. Конструкция конечно страшная, но в данном случае это самое простое и довольно надежное решение. Плата приклеивалась не «на обум», предварительно я прикинул как удобнее ее потом будет подключать.

Схема подключения была на странице магазина, но на самом деле она практически не отличается от схем подключения других плат. Аккумуляторы последовательно, минус к плате, первая средняя точка считая от минуса — В1+, вторая В2+, третья В3+. Но так как аккумуляторов всего три, то В3+ это плюс всей сборки. Второй провод от плюсового вывода идет к нагрузке. Минусовой провод нагрузки (как и зарядного) подключается к отдельному контакту платы.

Дальше подключаем провода. Порядок подключения проводов может быть критичным, я обычно подключаю сначала минус сборки, затем плюс, а уже потом средние точки начиная от минусового вывода (В1, В2 и т.д.). Есть информация, что неправильная последовательность подключения может выжечь контроллер, хотел добавить в обзор, но не нашел ссылок. Кроме того паять надо очень аккуратно, чтобы не замкнуть контакты, иначе будет печальная картина. Пожалуй это один из самых сложных, для новичка, этапов в переделке… Я сначала залуживаю площадки платы, а потом паяю, так легче.

В идеале провода потом также зафиксировать при помощи герметика, чтобы не болтались.

В самом начале я показал блок аккумуляторов, который вынул из батарейного отсека. Сверху виден клеммник, выбрасывать его нельзя, так как он очень важен для переделки. Клеммники бывают разные, но суть у них одна, быстрое соединение с инструментом или зарядным устройством. Сначала, когда я начал переделывать, я решил что резистор здесь задает напряжение заряда (зарядное рассчитано на 7.2-14.4 Вольта), но проверка показала, что зарядное даже не имеет для него соответствующего контакта, как и шуруповерт :( На еще один из контактов выведен терморезистор для контроля температуры батареи, правда это не сильно помогло, один из аккумуляторных блоков имеет явные следы перегрева и деформированной пластмассы.

Но перед подключением следует подумать о фиксации клемника. Изначально его держали аккумуляторы, но так как аккумуляторов уже нет, то придется импровизировать. Для фиксации я измерил внутреннюю ширину выступающей части, а затем вырезал кусочек пластмассы соответствующей ширины. Правда все равно немного прогадал и вырезал чуть меньше, пришлось намотать изоленты :)

Обычно отпаивается оба провода, но в моем случае минусовой провод был достаточной длины и я его не стал убирать, а заменил только плюсовой. Кстати, так как клеммная колодка изготовлена из пластмассы, а сами клеммы довольно массивные, то здесь либо применяем тот же принцип, что и при пайке аккумуляторов, либо просто откусываем старый провод в 7-10мм от конце клеммы и припаиваем новый провод к нему. Второй вариант не хуже, но заметно проще.

1. Припаиваем плюсовой провод сборки к клеммнику. Термоусадка это скорее уже перфекционизм, коротить там особо некуда, но хотелось аккуратно. 2. Вставляем клеммник на родное место, забиваем (или очень сильно вдавливаем) пластмассовый фиксатор, который я вырезал выше.

Припаиваем минусовой провод от клемника к плате и покрываем плату защитным лаком. А вот последнее уже не перфекционизм, а вполне полезное дело, так как плата находится под напряжением и может эксплуатироваться в условиях большой влажности. Если не покрывать плату лаком, то возможна коррозия открытых частей дорожек и выводов компонентов. Я использую лак Пластик 70.

На этом с аккумулятором все, ставим обратно пружины, фиксаторы и собираем в кучку. Предварительно лучше перевернуть всю конструкцию и вытрусить то, что могло случайно попасть внутрь, у меня это был обрезок изоляции провода. Заодно можно протереть/смазать механизм фиксации аккумулятора в шуруповерте.

Программа минимум выполнена, аккумулятор работает, но так как родное зарядное еще не переделано, то подключил пока к блоку питания.

Так как в данный обзор скорее всего уже не влезет переделка зарядного (и не только), да и хочется сделать это красиво и правильно, то планируется еще один обзор на эту тему, где я расскажу о возможных доработках, переделке зарядного и вариантах правильного заряда.

Для заряда можно конечно использовать распространенное зарядное устройство типа Imax. Но я считаю такой вариант неудобным. Кроме того, иногда выводят разъем для балансировки аккумуляторов шуруповерта. Вещь конечно полезная, но как по мне, то немного лишняя, а кроме того не всегда безопасная. На мой взгляд достаточно просто один раз подобрать аккумуляторы и дальше просто заряжать без балансировки. Либо купить плату защиты с балансиром, а торчащие разъемы это увеличение шанса их закоротить, поломать, да и это скорее вариант для дома.

Для более реального применения лучше либо переделать родное зарядное, либо полностью заменить его «начинку». Первый вариант технически сложен, так как алгоритм заряда литиевого аккумулятора заметно отличается от кадмиевого, а кроме того некоторые родные зарядные устройства и назвать то так язык не поворачивается, внутри только трансформатор, диодный мост и пяток деталей, никакого контроля в помине нет. Например у Боша еще и «продвинутый» вариант, с контроллером.

В качестве второго варианта можно использовать родной трансформатор зарядного устройства, его диодный мост и кусок печатной платы в качестве клеммной колодки.

Для переделки надо докупить плату типа такой как на фото. Либо любую другую, которая умеет стабилизировать напряжение и ток. Обычно у этих плат как минимум два подстроечных резистора. Но в данном случае даже три, третий регулирует порог включения индикации окончания заряда.

Если по фото, то первый — напряжение, второй — индикация, третий — ток заряда.

В таком варианте подключается плата вместо родной, придется добавить только электролитический конденсатор емкостью 1000-2200мкФ.

Но такое решение имеет и свои минусы. Плата зарядного только отображает завершение процесса заряда, но не отключает аккумулятор. Не то чтобы это совсем плохо-плохо, но ничего хорошего в этом также нет. Для решения данной проблемы можно применить простейшее решение, отключать выход после окончания процесса заряда. Для этого придется добавить четыре детали, реле на 24 Вольта, оптрон PC817, диод и кнопку. Светодиод оптрона включается вместо светодиода отображающего процесс заряда, а транзистор оптрона управляет реле. Но в данном варианте реле не может включиться само, потому параллельно контактам необходима кнопка (как я говорил, решение очень простое). Т.е. вставили аккумулятор, нажали на кнопку, пошел процесс заряда, после окончания заряда реле отключилось и аккумулятор обесточился. Кнопку можно подключить параллельно контактам транзистора оптрона, тогда подойдет и обычная тактовая кнопка. Естественно в обоих случаях нужна кнопка без фиксации.

Оптрон и реле.

Также можно использовать и другие платы, наверняка многие их видели на просторах Али. Первая попроще, регулируется только ток и напряжение, индикация заряда выставлена фиксировано, светодиод погасает когда ток упадет меньше 1/10 от установленного тока заряда (стандартный алгоритм заряда лития). Вторая по сути как первая, но в более «продвинутом» варианте, отображается напряжение аккумулятора и ток его заряда. Обзор первой, и второй.

Кстати, для заряда можно даже использовать плату без стабилизации тока, но придется ее немного доработать, я даже показывал как это сделать.

Все приведенные варианты используют родной трансформатор зарядного устройства, но если его нет, то преобразователь просто надо дополнить блоком питания., например таким. но стоит учитывать, БП должен быть на напряжение выше, чем напряжение окончания заряда аккумулятора, разница нужна примерно 3-5 Вольт или больше. Т.е. в данном случае 15 Вольт БП не подходит, но обычно такие БП имеют регулировки выходного напряжения ±20% и его можно немного поднять. Но можно просто купить БП на 24 Вольта и ничего не регулировать.

Если же у вас в наличии только БП на 12 Вольт, а заряжать надо аккумулятор как в обзоре, то можно использовать универсальный преобразователь, например такой, правда и стоит он дороже.

О доработках. Можно добавить индикацию заряда батареи, например звуковую или звуковую + световую.

Либо измерять напряжение при помощи небольшого вольтметра, а то и вообще поставить гибрид вольтметр + звук.

Но лично мне больше нравятся простые варианты, измерение напряжения с индикацией несколькими светодиодами.

Причем последний вариант я уже делал и описывал схему и изготовление.

Почти такой же вариант применен в одном из моих шуруповертов, а точнее в его батареях.

Краткое видео результата переделки. На видео видно, что в тяжелых случаях происходит срабатывание защиты. Аккумулятор был уже чуть подсажен, потому в режиме трещотки на второй скорости защита срабатывала не всегда. При полностью заряженном аккумуляторе это происходит чаще. Но также видно, что срабатывание защиты происходит корректно, нагрузка, отключение. После этого я отпускаю кнопку, нажимаю опять и шуруповерт работает.

На этом в общих чертах все, по поводу переделки батарей рассказал вроде все, что вспомнил, а по поводу зарядного устройства более подробно расскажу как нибудь в другой раз, так как есть много идей.

Да, чуть не забыл, собственно о предмете обзора, плате защиты. Плата работает, работает отлично, по крайней мере проблем с ней я не обнаружил. При зажатии патрона, установке трещотки на максимум (вроде уровень 5) и второй скорости, плата уходит в защиту с шансом примерно 50/50. Если включить первую скорость, то тока для срабатывания защиты не хватает. В общем вполне нормальное поведение. Можно уменьшить номинал шунта и защита будет срабатывать позже, но я не вижу в этом смысла.

Да, теперь о стоимости переделки. Цена трех аккумуляторов около 15 долларов + 5-8 плата защиты + доллар за всякую мелочевку, итого выходит около 20-25 долларов за одну батарею. Дорого? Я считаю что весьма дорого, потому дешевый инструмент переделывать просто нет смысла. Но в любом случае переделка не так сложна, как кажется на первый взгляд, главное начать.

В обзоре я не писал про аккумуляторы LiFe, по большому счету с ними все абсолютно также, за исключением того, что к ним надо специальные платы, так как напряжение этих аккумуляторов немного ниже, чем у привычных LiIon. Аккумуляторы отличные, надежность с ними будет выше, но емкость батареи — ниже.

Надеюсь, что обзор был полезен, как всегда жду вопросов в комментариях. Естественно возможны варианты, и я тоже могу где то ошибаться, потому вышенаписанное лишь мое видение процесса.

ongroup.ru


Смотрите также