Установка литиевых аккумуляторов на шуруповерт

[koljanx 2]

Выкладываю короткую текстовку :

Элементная база для моих батарей – это аккумуляторы типа 18650, которые я достаю из нерабочих батарей от ноутбуков. Если есть желание взять фирменные аккумуляторы – покупайте новые. 
Вот, Вы видите такие элементы, которые я уже протестировал и написал на корпусе остаточную емкость.
Дальше, для зарядки элементов использую гнезда под типоразмер 18650. Контакты гнезда припаиваю к штекеру (использую обычный компьютерный штекер Com порта на 9 ножек + 10 корпус. Дальше по тексту COM гнездо-«мама» и COM штекер- «папа»). Распайка : все «плюсы» гнезда – к нечетный ножкам COM гнезда, «минусы» – к четным ножкам COM гнезда.

Зарядное устройство – это обычная трансформаторная зарядка, которая после перемотки имеет на выходе 5 вольт. Штатная начинка после переделки, кроме трансформатора выбрасываеться. После транса ставим мостик, фильтр (конденсатор), и любой контроллер для зарядки литиевых аккумуляторов (например на микросхеме PW161). На выходе припаиваем COM гнездо, в котором соединяем все нечетные и четные ножки (параллельно коммутируем все элементы: плюс до плюса, минус до минуса). Поскольку я постоянно занимаюсь модернизацией батарей, то и зарядное у меня модернизированное : с вольтметром и амперметром, работу которых Вы видите.

Для определения емкости аккумуляторов, я сделал устройство, которое подключает нагрузку к каждому элементу. Нагрузкой служит лампочка на 12 В 20 ват. При напряжении 4,2-3,0 она потребляет 1,0-0,9 ампера. 
Перед тестированием аккумуляторы полностью заряжаются. 
Промежуток времени от включения лампы до ее потухания (разряд до 2,6 вольта) определяю по секундомеру. Таким образом вычисляю емкость в ампер*часах, которую пишу на корпусе аккумулятора. Для кустарного использования, можете просто припаивать лампочку к элементам и таким образом вычислять емкость. 

Компоновку батареи производят зависимо от напряжения, которое написано на корпусе шуруповерта из расчета один литиевый аккумулятор – 4 вольта. Практика показала, что использование лишь одного аккумулятора в цепочке неэффективно, поэтому ставим их парами – и емкость выше и нагрузка на каждый меньше.
Подбор элементов таков:
- для 12 вольт нужно 6 аккумуляторов – 3 пары;
- для 14 и 16 вольт 8 аккумуляторов – 4 пары;
- для 18 вольт 10 аккумуляторов – 5 пар.
Примечание ! Реально, внутри корпуса не всегда удается разместить нужное количество пар элементов, особенно на 18 вольт. НО, проверено на практике, 16 вольт (4 пары) для 18-вольтового шуруповерта вполне достаточно (потери мощности при 16 В всего 5-10%).
Лудить и паять аккумуляторы нужно паяльником на 40-60 Вт, флюсом F1, нагревать 2-3 секунды, особенно плюсовой контакт. Контакты предварительно протереть спиртом и обработать наждачкой или надфилем.
Термокембрики обязательно !

Ну вот – припаиваем COM гнездо к аккумуляторам. Схема пайки наведена на видео «гнездо вид спереди и сзади». Перед пайкой подбираем провода нужной длины – не слишком длинные и не слишком короткие. Толщина провода – 1 мм. Термокембрики обязательно. 
Сначала припаиваем провода к гнезду, потом – к аккумуляторам. Припаиваем контактную группу шуруповерта к батарее.

После пайки закрепляем гнездо в корпусе батареи, сверху на элементы прикрепляем уплотнители для того, чтобы аккумуляторы не болтались и скручиваем корпус. 
Итак, у нас все собрано и все «плюсы» и «минусы» аккумуляторов выведены на гнездо. Если подключить зарядное устройство – через его штекер все аккумуляторы скомутируются параллельно и будут заряжаться током до напряжения до 4.2 В. 
А нам нужно 16 или 18 ? что делать ? Все просто – паяем штекер-ключ, который соединит контакты пар аккумуляторов последовательно и мы получим, например, 4,2+4,2+4,2+4,2= 16,8 нужных нам вольт на контактной группе батареи.
Схема штекера – ключа – на видео. После пайки контакты облепим «холодной сваркой» и дадим ей высохнуть.

Ну вот мы хорошо поработали и у нас :
1. Шикарная батарея с отличной емкостью до 2 до 6 ампер*часов !
2. Прекрасная мощность !
3. Практически отсутствующий саморозряд (без зарядки до 1 года) !
4. Облегченная масса батареи на 30-40 %
5. Батарея, замену которой нужно делать минимум через 3 года !

Если сделаете как я – не пожалеете ! Удачи Вам и творческих успехов !

[John911 665]

koljanx, Это все конечно хорошо для дома (не постоянная работа с шуриком), для себя любимого, может быть сгодится, но вы же пришли на форум где люди обмениваются информацией по ремонту инструментов для клиентов. По сути вы утверждаете, что ваши АКБ безопасны, а значит можно применять такие замены для клиентов. Но ведь ваши батареи не безопасны и в случае возгорания последствия для сервиса будут не предсказуемые. Я же вам предлагаю доработать батарею контроллером зарядки/разрядки, что бы получить действительно безопасный вариант, который мастера смогут использовать в качестве альтернативы никель-кадмиевым аккумуляторам, как более дешевую замену.

[koljanx 2]

koljanx, Это все конечно хорошо для дома (не постоянная работа с шуриком), для себя любимого, может быть сгодится, но вы же пришли на форум где люди обмениваются информацией по ремонту инструментов для клиентов. По сути вы утверждаете, что ваши АКБ безопасны, а значит можно применять такие замены для клиентов. Но ведь ваши батареи не безопасны и в случае возгорания последствия для сервиса будут не предсказуемые. Я же вам предлагаю доработать батарею контроллером зарядки/разрядки, что бы получить действительно безопасный вариант, который мастера смогут использовать в качестве альтернативы никель-кадмиевым аккумуляторам, как более дешевую замену.

Вряд ли я переделал около 70-ти батарей только для себя. Речь идет именно о клиентах и возможности сделать маленький, но подзаработок. Не буду врать были разные гарантийные и не только случаи, но на счастье - ни одного возгорания. Большинство проблем - выход какого-либо аккумулятора в батарее из строя (особенно в первых экземплярах, где батарея состояла не с пар элементов, а из одного элемента). До установки контроллера заряда, некоторые элементы первых батарей выходили из строя по причине перезаряда.

 

Буду благодарен за предоставление практических наработок по установке контроллеров.

[John911 665]

В общем есть вариант, правда для 12 вольтовых шуриков у которых корпус АКБ позволит установить туда такую батарею, поставить на службу АКБ от бесперебойника. Не пугайтесь, существуют АКБ на 12V/1,2Ah с габаритными размерами Ш*Г*В = 97*43*52.

Минусы: только для 12 вольтового инструмента, подходящий корпус АКБ способный вместить батарею таких размеров.

Плюсы: не надо переделывать ЗУ, не надо городить контроллеров, поставил и забыл т.к. может работать в любом положении, низкая цена (примерно 350 - 400 рэ).

http://motoma.com.ua/products/%D0%90%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9__%D0%B3%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%81%D0%B2%D0%B8%D0%BD%D1%86%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B9_12V12Ah

[koljanx 2]

1) Исследование зависимости падения напряжения литиевого аккумулятора от нагрузки.
Емкость аккумулятора 2,1 А*часа.

Для проведения эксперимента взяты следующие технические средства:
1. Мультиметры для измерения напряжения и силы тока
2. Переменный резистор 5 Ом.
Полученные результаты на диаграмме.

2) Исследование падения напряжения при статических нагрузках на один и два аккумулятора.
2.1) Для одного аккумулятора 2,1 А*часа с помощью нагрузки был выставлен ток 8 А. Для контроля перегрева использовал термопару прикрепленную к корпусу аккумулятора. Для контроля времени - секундомер.
:

2.2) Для двух параллельно соединенных аккумуляторов 2,1 и 2,0 А*часа с помощью нагрузки был выставлен ток 10 А. Для контроля перегрева использовал термопару прикрепленную к корпусу аккумулятора. Для контроля времени - секундомер. Отключение нагрузки произвел при 42 гр.цельсия (смотри нижнее значение на дисплее).

Примечание по п.2: После снятия нагрузки напряжение возросло до значения 3,9 В, а это означает, что запас заряда еще остался большой.

[John911 665]

Отключение нагрузки произвел при 42 гр.цельсия

42 градуса за 3 минуты это конечно круто, но на мысли не наводит? Вариант с свинцовой батарейкой (мой пост над вашим) не рассматривали?

[koljanx 2]

42 градуса за 3 минуты это конечно круто, но на мысли не наводит? Вариант с свинцовой батарейкой (мой пост над вашим) не рассматривали?

такой вариант не рассматривал.

Сверление шуруповертом алюм. пластины сверлом 6 мм с измерением силы тока :

 

Для измерения силы тока который проходит через батарею шуруповерта к комутационному штекеру подключил амперметр (шкала на 30 ампер).

Материалом сверления выбрана алюминиевая пластина толщиной 12 мм

Диаметр сверла 6 мм, режим шуруповерта - дрель

Не сложно подсчитать мощность которую потребляет шуруповерт во время работы: 7 А х 16 В = 112 ватт (цифры приближенные).

 

Сверление шуруповертом алюм. пластины сверлом 9 мм с измерением силы тока

Для измерения силы тока который проходит через батарею шуруповерта к комутационному штекеру подключил амперметр (шкала на 30 ампер).

Материалом сверления выбрана алюминиевая пластина толщиной 12 мм

Диаметр сверла 9 мм

Не сложно подсчитать мощность которую потребляет шуруповерт во время работы: 10 А х 16 В = 160 ватт (цифры приближенные).

[Filtr 0]

по теме  Установка литиевых аккумуляторов на шуруповерт  всё замечательно! но хорошо бы схему распиновки (на видио очень расплывчато) и отдельно (для таких как я) параметры зарядного устройства ..(ток .. ампераж ... и т д ) 

 спасибо)

[Filtr 0]

мдя . Догадался посмотреть на ютюбе... где есть немного понятнее чем тут ((( но опять - ОБЫЧНАЯ трансформаторная зарядка после ПЕРЕМОТКИ имеет 5 вольт. потом ставим мост, кондесатор и контроллер на микросхеме (явно всё это не для чайников ) СОМ гездо .. мдя .. тут если не электронщиком, то хотя бы электриком надо быть . Я не жалуюсь .. а прошу всего лишь более подпробно осветить реально хорошую тему!  С примерами и и схемами. Прошу понять ...

[topolys 380]

Обновлю тему .Кто какие ставит BMS при переделке ?  Переделывал заклепочник гесипа ставил контроллеры на  3S (на фото сборка для тестов) тянет нормально. Но для шуриков-  слабоват отрубает  на 20 амперах.

[John911 665]

3 минуты назад, topolys сказал:

слабоват отрубает  на 20 амперах.

Это смотря какой шурик, вы соберите такой АКБ для шурика не потребляющего более 20А (с меньшим моментом), либо используйте БМС более мощьный.

[topolys 380]

Дэк я и хотел поинтересоваться кто какие бмс-ки ставит на 25-50А .Такие как на фото думаю парочку заказать 25амперные может ставили такие?

[John911 665]

Не, такие не ставил, вроде как дороговато такие ставить, если перепаковку делать, то не особый резон есть разве что для себя любимого.

[Aleksa 0]

Хорошо, а какие тогда ставить, как то раз на амперметре делал тест так там токи больше 25А.

[Engineer 326]

Други аккумуляторные, поведайте безопасный алгоритм замены литиевых элементов в аккумуляторе с платой контроллера, чтобы последняя из строя не вышла.

[Engineer 326]

В сети вещают что сначала к плате контроллера подпаивают минус последовательной сборки элементов, затем плюс, а затем средние по порядку от минуса. Подтвердите / опровергните

[sim 1791]

рекомендую ознакомиться-

http://www.liotech.ru/userFiles/File/Руководство по эксплуатации LT-LFP220-300.pdf

[John911 665]

6 часов назад, Engineer сказал:

В сети вещают что сначала к плате контроллера подпаивают минус последовательной сборки элементов, затем плюс, а затем средние по порядку от минуса. Подтвердите / опровергните

Вы не под нагрузкой меняете, вернее нагрузкой на момент замены будет сам БМС, а это очень незначительная нагрузка. Значит броска не будет, т.е. по уху как вы из будете ставить, хоть в шахматном порядке.

[Engineer 326]

3 часа назад, John911 сказал:

по уху

Хорошо кабы так, но два эпизода уже в опровержение. В одном сборка подпаивалась в хаотичной последовательности, в другом заменен был один элемент из сборки - контроллеры перестали работать и в новом, и при возврате в исходное состояние.

[АндрейS 299]

АКБ какой фирмы были ?

[John911 665]

31 минуту назад, Engineer сказал:

Хорошо кабы так, но два эпизода уже в опровержение. В одном сборка подпаивалась в хаотичной последовательности, в другом заменен был один элемент из сборки - контроллеры перестали работать и в новом, и при возврате в исходное состояние.

Это скорее связано не с последовательностью замены банок, а с отключением питания с самого контроллера (процессора) в АКБ, некоторые при снятии питания блокируются. И что бы восстановить работоспособность такого контроллера требуется его перепрошивка.

[Engineer 326]

28 минут назад, АндрейS сказал:

АКБ какой фирмы были ?

Китай: один Prorab, другой Patriot.