Установка литиевых аккумуляторов на шуруповерт

[koljanx 2]

Предлагаю свое видео как можно восстановить любую батарею к аккумуляторному инструменту, заменив аккумуляторы на литий-ионные. Под видео читайте описание.

 

[kanSler 24]

А где контроль разряда по банкам? Уместите вот это

[John911 686]

Да и не каждые банки можно туда засувать, есть такой параметр - токоотдача, говоря иначе это способность держать ток при нагрузках близких к критическим. Может получиться так, что собрав батарею и зарядив ее шурик не раскрутится, а мы получим полностью разряженный аккум без возможности зарядить его, т.е. убитый. Поэтому было бы не плохо озвучить используемые акки. В видио, я так понимаю, использовались банки из батарей ноутбуков, с токоотдачей не менее 10цел (примерно 1,2А при 3,1V).

[koljanx 2]

Я пошел по принципу чем проще тем надежнее. И подтверждение моих слов - практика (около 70 переделанных батарей).

 

Зачем контроль разряда ? при падении напряжения до 2,5 В на аккумуляторе шуруповертом трудно пользоваться - не тянет - вот Вам и контроль !

 

Касаемо аккумуляторов - были все возможные модели - от японских до китайцев. Минимальный ток отдачи одной банки 18650 при коротком замыкании - 6 ампер, Средний статистический ток 12-15 ампер и редкие аккумуляторы - до 30 ампер ! Поэтому смело берите любую батарею, амперметр на 20 А и пробуйте. Кроме того - все акумы рекомендую ставить парами - надежность значительно повышаеться. Что касаеться сборки батареи с одним аккумулятором в цепочке - были случаи отказа после перегрузок - срабатывала пневмозащита.

 

Если есть вопросы - спрашивайте !

[John911 686]

Зачем контроль разряда ? при падении напряжения до 2,5 В

Литий-ион привередлив к переразрядам, в процессе разряда напряжение не должно падать более чем 2,5V, даже если шурик не тянет, то вы не уверены, что аккум не сел больше чем ему нужно.

[koljanx 2]

Все верно, но что будет если напряжение упадет ниже ? В ходе эксперимента и разрядки под нагрузкой до 1 вольта установлено, что аккумулятор сильно нагреваеться. конечно это плохо, но в большинстве случаев не смертельно ! Более того, мне попадались аккумуляторы  из батарей с остаточным напряжением 0,7 вольта, которые после зарядки восстанавливали свою емкость и х-ки и служили дальше. Поэтому ниже 2,5 это плохо, но не критично. Тем более, что шуруповерт работает под динамической нагрузкой работа-пауза-работа и если он не закручивает шуруп, никто его "убивать" не будет, а естественно ставит на зарядку.

Добавлю. Попробуйте сами поэкспериментировать, может найдете и расскажете что интересно. Например, я никогда не изучал полный разряд в режиме КЗ и его последствия и т.п.

 

Единственное, что "убивает" аккумулятры с 100% гарантией - перезаряд. Если их закачать до напряжения 4,4-4,6 вольта или выше, внутреннее давление возростает настолько, что срабатывает пневмозащита.

[John911 686]

конечно это плохо, но в большинстве случаев не смертельно ! Более того, мне попадались аккумуляторы  из батарей с остаточным напряжением 0,7 вольта, которые после зарядки восстанавливали свою емкость и х-ки и служили дальше.

Перезаряд обычно контролирует зарядное устройство, а переразряд в вашем случае не контролирует ничего. Кроме того, вы говорите, что восстанавливалась полная емкость акка, чем это подтверждается? Т.к. зарядив почти умерший аккум вы 100% не получите его полную емкость, а получите его остаточную емкость, можете проверить по времени разрядки в сравнении с новой живой банкой.

[Sandro 17]

Установленные разной ёмкости и разных производителей банки в одну батарею, заряжаться-разряжаться будут по разному.В итоге через несколько циклов, произойдёт большой разбаланс элементов. Что приведёт к уменьшению времени работы батареи.  

[koljanx 2]

Вы невнимательны ! А зачем тогда я выводил все "плюсы" и "минусы" на гнездо ? Можно было просто спаять их последовательно и заряжать как обычные никель-кадмиевые.

 

Весь секрет в зарядке. Для зарядки контакты штекера от зарядного коммутуруют все "плюсы" и "минусы" паралельно. И зарядный ток поступает на все батареи одновременно при напряжении до 4,2 вольта. Таким образом, аккумулятор с меньшей емкостью возьмет меньше, с большей - больше и в конце концов все они зарядяться полностью до напряжения 4,2-4,25 вольта. Нам не нужно подбирать пары и балансировать емкость (только приблизительно).

 

А вот для работы в это гнездо вставляеться другой штекер с последовательной коммутацией елементов. Благодаря ему мы имеем 12-14-16-18 вольт на крайних полюсах батареи.

 

Уважаемые форумчане ! Под каждым видео есть текстовая описаловка, в  ней нюансы модернизации.

[koljanx 2]

Поскольку модернизировал батареи для шуруповертов в разных сферах использования, особенно строительного, то пришел к выводу -  надежность батарей определяет их простота. Почему строительного - потому что очень жесткие условия работы и, зачастую очень небрежное отношение к технике.

Игрался я с контроллерами, полевиками управления, индикацией разряда, перегрева и т.п. - оно не нужно (только для собственных любительсских задач).

[John911 686]

Батарея Li-Ion она конечно проста, но для нее нужен умное ЗУ что бы исключить перезаряд и контроллер для контроля разряда/заряда батареи или хотя бы в процессе работы контролировать разряд батареи. Это что бы исключить преждевременное умирание батарей. В этом смысле Ni-Cd проще

Для зарядки контакты штекера от зарядного коммутуруют все "плюсы" и "минусы" паралельно. И зарядный ток поступает на все батареи одновременно при напряжении до 4,2 вольта. Таким образом, аккумулятор с меньшей емкостью возьмет меньше, с большей - больше и в конце концов все они зарядяться полностью до напряжения 4,2-4,25 вольта. Нам не нужно подбирать пары и балансировать емкость (только приблизительно).   А вот для работы в это гнездо вставляеться другой штекер с последовательной коммутацией елементов. Благодаря ему мы имеем 12-14-16-18 вольт на крайних полюсах батареи.

Да для зарядки подойдет с учетом того, что через каждую батарею потечет ток нужный для заряда и ЗУ контролирует ток и напряжение на каждой банке, а не тупо заряжает по времени. У вас это условие к сожалению не соблюдается.

Далее по разряду, т.к. банки у вас разной емкости в последовательной цепи, то вы рискуете убить банки с меньшей емкостью в первую очередь.

[koljanx 2]

 

 

Да для зарядки подойдет с учетом того, что через каждую батарею потечет ток нужный для заряда и ЗУ контролирует ток и напряжение на каждой банке, а не тупо заряжает по времени. У вас это условие к сожалению не соблюдается.

 

1. Зарядка не тупо по времени - а до полной закачки всех элементов батареи.

2. Верхний предел по напряжению (4,2 В) и общий ток заряда ограничен, поэтому все элементы заряжаються именно до этой величины - 4,2 В. Какой ток будет потреблять каждый элемент не важно, поскольку зависит от емкости (величины его разряда). Например, есть 5 элементов соединенных параллельно, общий зарядный ток 1 А, предел напряжения через 1 контроллер - 4,2 В. Все элементы разбалансованны по емкости. Тогда в момент подключения зарядки 1 и 2 элементы будут потреблять ток 0,25 А, 3 и 4 - 0,2 А и 5 - 0,1 А. В меру зарядки, элементы с меньшей емкостью будут заряжаться быстрее и ток будет перераспределяться. таков процесс будет продолжаться до тех пор, пока общий ток не упадет до нуля а напряжение не выростет до 4,2 В. Зачем тогда контроллировать ток на каждой банке ?

 

Еще пример :

Представьте, что аккумуляторы - банки с водой. Возьмем 1 л, 2 л и 3 л. выровняем горлышки банок на одном уровне и начнем лить воду (ток) через один шланг с тремя кранами во все банки одновременно. Кран на банке которая наполнилась закрываем.  Какая банка наполниться первой ? Правильно 1л (наименьшая емкость). А можно ли налить в 1л банку больше - нет ! Вот и в аккумулятор залить больше не получиться (при условиях 4,2 В). Зато напор воды в шланге возрастет (перераспределение тока). Дальше наполниться банка 2 л потом 3 л (аккумулятор с наибольшей емкостью). 

Может пример и не идеальный - но мне кажется понятный.

 

Касаемо разряда - Вы правы, первыми "сдают" аккумуляторы с меньшей емкостью. Для этого мы емкость и определяем, что б компоновать пары. Нам не нужна точность, которая используется при компоновке батарей для ноутбуков. Но "убить" их до полного выхода из строя - практически невозможно.

 

Кстати, классический способ зарядки батарей ноутбуков, где батареи соеденены последовательно тоже не без изьянов: стоить потерять емкость одному элементу и вся батарея уже негодна. А как заряжаються элементы ноутбучной батареи, если зарядка отключается если напряжение на любой банке возрастет до 4,2 В. Ответ : плохо! Первой заряжается банка с наименьшей емкостью, а остальные просто не дозаряжаються (это их и убивает).

[koljanx 2]

Добавил уточняющее видео по зарядному и штекеру

 

https://www.youtube.com/watch?v=bpu1QerLdi

[masterzx 36]

Взорвется акум у клиента в руках... Вот будет вам счастье.

[John911 686]

Вот и в аккумулятор залить больше не получиться (при условиях 4,2 В).

Тогда не соблюдается ваше высказывание о перезаряде акка который, в свою очередь, ведет к быстрому убийству этого же акка.

 

Кстати, классический способ зарядки батарей ноутбуков, где батареи соеденены последовательно тоже не без изьянов: стоить потерять емкость одному элементу и вся батарея уже негодна. А как заряжаються элементы ноутбучной батареи, если зарядка отключается если напряжение на любой банке возрастет до 4,2 В. Ответ : плохо! Первой заряжается банка с наименьшей емкостью, а остальные просто не дозаряжаються (это их и убивает).

Нет не так, там стоит контроллер, который контролирует каждую банку либо каждую пару/тройку соединенную параллельно. В общем та там используется параллельно-последовательное соединение банок, а контроллер следит за тем что бы не было чрезмерного заряда и чрезмерного разряда, если емкость банки падает, то контроллер прописывает себе это значение как заряд на 100% - делается это для равномерной зарядки всех банок. Чаще всего перепаковка батареи не дает результата без перепрошивки контроллера. По вашему же мнению получается, что достаточно перекинуть вместо дохлых живые банки в ноутбучной батарее и можно весело кататься дальше. А это не так. В инструментах использующих Li-Ion или Li-Po так же присутствует контроллер в батарее, а если его нет, то в самом инструменте используется контроллер разряда с блокировкой подачи напруги на двигатель и умное ЗУ.

 

По моему ваша идея замены никель-кадмиевый банок на литий-ионные имеет место под солнцем, только нужно контролировать разряд, заряд и паковать батарею из банок одной емкости.

[kanSler 24]

С зарядкой можно согласиться. Встречал таких умельцев, которые, из-за севших батарей, с нажатой клавишей подкручивали патрон руками

[koljanx 2]

 

В общем та там используется параллельно-последовательное соединение банок, а контроллер следит за тем что бы не было чрезмерного заряда и чрезмерного разряда, если емкость банки падает, то контроллер прописывает себе это значение как заряд на 100% - делается это для равномерной зарядки всех банок. Чаще всего перепаковка батареи не дает результата без перепрошивки контроллера.

Со всем согласен, да умный контроллер стараеться выровнять заряды на банках и запоминает количество цыклов заряда-разряда. Но, реализация схемы с контроллером в шуруповертах влечет за собой только одно - увеличение стоимости. Да и сомневаюсь я, что обычный человек, с уровнем  школьных знаний электрики сможет спаять более сложную схему. А мой вариант "по зубам" даже школьнику.

 

Что касаеться этого :

 

Взорвется акум у клиента в руках... Вот будет вам счастье.

Ну хоть убейте, прошло через руки огромное количество аккумуляторов и сделал много батарей и слава богу никто не взрывался и не горел. А если руки "кривые", то извините, даже чайник может взорваться.

 

Мне очень интересно, кто-нибуть пробоал повторить мою разработку ?

[John911 686]

koljanx, если честно, то школьнику проф. инструмент не игрушка, а не контролируемая литиевая батарея тем более. Кроме того паять всякого рода контроллеры разряда не обязательно т.к. вам уже давали ссылку на подобное устройство, а для зарядки с контролем заряда каждой банки, с возможностью провести циклы заряд/разряд можно прикупить у тех же китайцев умный зарядник.

 

 

Ну хоть убейте, прошло через руки огромное количество аккумуляторов и сделал много батарей и слава богу никто не взрывался и не горел.

Вам просто повезло. Вот печальный пример: 

ему тоже повезло, что он не сгорел.

Никто же не говорит, что это плохо, наоборот - ваш материал отлично подготовлен. Единственное доведите до ума контроль, я думаю цена батареи возрастет не критично.

[koljanx 2]

Конечно все может быть. Но, посмотрите на видео, качество пайки, диэлектрические прокладки и самое главное - нагрузку... не вникал в детали потребления енергии мотором велосипеда, но думаю речь иден не про 20-30 ампер, а как минимум про ампер 50 (может меньше) при напряжении 24-40 вольт. Итак, нормальный постоянный ток который выдает 1 аккумулятор длительное время без существенного нагрева 1-2 ампера. На видео - 10 банок в элементе имеем 20 ампер. Все что выше (не хватает 20-30 ампер) - это перегруз каждого аккумулятора с последующим его нагревом.

 

Как эти елементы заряжались ? Уверен - при последовательном подключении. В случае с шуруповертами это исключено.

 

Вот Вам и взорвались.

 

В шуруповертах преобладает динамический режим работы с остановками, другая длительность действия нагрузки (хотя они и больше до 30 ампер - 15 А на банку) и значительно лучшее качество исполнения.

 

 

[John911 686]

koljanx, ну нет так нет, но помните, при разряде элемента банки меньшей емкости в ваше батареи через нее течет ток как в банках большей емкости и это вызывает нагрев ее и как следствие подобный бум. Решать вам нужна вам защита или нет.

[koljanx 2]

koljanx, ну нет так нет, но помните, при разряде элемента банки меньшей емкости в ваше батареи через нее течет ток как в банках большей емкости и это вызывает нагрев ее и как следствие подобный бум. Решать вам нужна вам защита или нет.

Да я и не против контроллеров, но тогда стоимость работы возрастает настолько, что лучше купить новую батарею, чем возиться с модернизацией. Например у меня (на Украине), стоимость самой дешевой новой китайской  батарей от 450 гривен (приблизительно 1300 рублей), а стоимость модернизации с БП - от 300 грн. вот люди и интересуються.

 

Думаю умелых - "очумелых" ручек на форуме много, поэтому не стесняйтесь вносите и свою лепту в интересное дело.

[John911 686]

вносите и свою лепту в интересное дело

Вношу В общем контроль заряда каждой банки или каждой пары/тройки банок с защитой по температуре можно взять из старой ноутбучной батареи. Для обнуления контроллеров ноутбучных батарей есть софт в свободной сети. Перепрошиваете контроллер, потом разбираете батарею и используете контроллер в своей батареи. Купить такие батареи, ИМХО, можно очень не дорого, а поживиться можно и живыми банками из нее, т.к. умирают не все, а благодаря контроллеру остальные просто имеют не дозаряд, но они живы. Кстати у тех банок, вдобавок, емкость не маленькая.

[Sandro 17]

Можно и проще. Есть специальные протекторы которые не требуют софта. К примеру S-8244. В нём есть всё что нужно. 

S8244_E.pdf

[prince 18]

В случае с шуруповертами это исключено.

Был свидетелем возгорания аккумуляторов из ноутбука установленных на шуруповерт заместо старых. Пламя горения ярко красное, с шумом горело, как будто избыточное давление вызывало такой эффект. В результате пожара сгорел корпус, получил ожог кисти (покраснение) механик и хорошо, что панель, над которой крутили, клиентская, осталась без следов пожара. Шурик на этих акб уже работал около полу года, ни каких прегревов и перезарядов не было. 

После увиденного страшно их эксплуатировать. Хотя попытки произвести пожар на улице не к чему не привели, и замыкал их и бил/рубил, не воспламенились. 

Защита нужна!

[Sandro 17]

Был свидетелем возгорания аккумуляторов из ноутбука установленных на шуруповерт заместо старых. Пламя горения ярко красное, с шумом горело, как будто избыточное давление вызывало такой эффект. В результате пожара сгорел корпус, получил ожог кисти.

Лучше один раз увидеть: http://spaces.ru/files/?from=shared_zone&Li=814&Lii=53196306&Link_id=1102145&Lt=6&name=CheRRvon&r=main/view&Read=56992283&Sn=75