Сколько обойдется смена Ni-Mh на литиевое устройство?
Каких затрат денег востребует переделка шуруповерта на литиевый аккумулятор?
Стоимость на такое устройство складывается из цены нескольких составляющих:
- конфигурация 4S-аккумулятора на базе лития стоит 2200 р.;
- покупка контролера для зарядки и разрядки плюс балансира обходится в 1240 р.;
- цена сварочной работы и сборки составляет 800 р.
Выходит, что литиевый аккумулятор, изготовленный самостоятельно, обоходится в 4240 р.
При сравнении возьмем аналогичную конфигурацию из лития фабричного производства. Например, устройство Makita 194065-3 создано для шуруповерта. Оно обладает подобными параметрами. Цена такового устройства составляет 6500 р. Выходит, что переделка шуруповерта на литиевые батареи сберегает 2300 р.
Подключение к шуруповерту
- Резкое нажатие на курок провоцирует срабатывание защитного механизма по току. Однако по сути таковой защитный режим что будет нужен при использовании инвентарем. Если не стимулировать защиту специально, то работа шуруповерта разная стабильностью.
- Наконечник следует зажать в тиски. Мощность батареи свободно вызывает срабатывание трещотки, которая ограничивает повышение количества оборотов кручения.
- Литиевая батарея шуруповерта разряжается на электрической нагрузке. Показатель тока разряда должен приравниваться 5 А.
- Аккумулятор вставляется в штатное ЗУ. Показатель тока заряда при измерении равен 3 Что допустимо для литиевых ячеек. Для конфигурации LG INR18650HG2 наибольшим током заряда станет 4 Что обозначено в технической характеристике.
Сборка готового аккумулятора
Сборка будет состоять из нескольких этапов:
- Очистить все части корпуса.
- Продумать размещение нового зарядного блока в корпусе. Аккумулятор будет по габаритам существенно меньше старого, поэтому его нужно надежно зафиксировать внутри короба, иначе вибрации при работе шуруповерта быстро выведут из строя блок. Для фиксирования блока можно применить герметик или обычный клей Момент.
- Клеммник с припаянными проводами желательно постараться аккуратно поставить на старое место. Его также потребуется зафиксировать, если в корпусе не предусмотрены для этого пазы.
- Монтаж защитной платы.
- Объединение всех частей аккумуляторного блока. Проверка на надежность размещения. В некоторых моделях шуруповертов они зафиксированы клеем. Можно использовать Момент.
Несколько слов о том, как выбрать защитную микросхему
Выше было сказано, что без защитной платы инструмент не сможет стабильного и долго функционировать.
Поэтому прежде, чем начинать переделывать аккумулятор шуруповерта на литий 12 В или 18 вольт, нужно подобрать хорошую плату BMS.
На что обратить внимание при выборе?
- Балансировку. Если она есть, значит, можно легко обеспечить равномерность заряда батареек. Балансировка предполагает и подбор платы по значению тока.
- Значение тока. Ориентировочно параметр должен равняться 20-30 А. Если оборудование малой мощности, то берут плату с 20 А. Для мощных инструментов потребуется 30-40 А.
- Параметры напряжения для отключения аккумуляторных батарей при каждой перезарядке. Достаточно 3.4 В.
- Параметры напряжения для отключения оборудования. Плата подбирается под технические особенности блока. Минимальное значение — 2.6 В
- Значение тока для срабатывания защиты. Предупреждение перегрузки оборудования.
- Значение сопротивления транзисторов. Подойдет минимальный параметр.
Разборка и сборка
Переделка шуруповерта на литиевые батареи включает последующие этапы:
- Следует вскрыть старенькый аккумулятор, отвинтив 5 саморезов.
- Извлечь из корпуса Ni-Mh-батарею. Будет приметно, что контактная площадка, входящая в зацепление с контактной группой шуруповерта, приварена к минусовому контакту одной из Ni-Mh-ячеек. Точки сварки следует обрезать средством инструмента с встроенным туда отрезным камнем DREMEL 4000.
- К контактам припаиваются провода, сечение которых составляет нисколько не меньше 2.4 мм 3.5 для силовых выводов и 0,4 мм 2.7 для терморезистора. Контактная площадка вклеивается в корпус аккума средством термоклея.
- По показателю внутреннего сопротивления на измерителе подбираются четыре ячейки. Значение является одним и этим же для всех 4 устройств.
- Литиевые ячейки склеиваются термоклеем так, чтоб они размещались в корпусе компактно.
- Сварка ячеек проводится на станке для контактной сварки средством сварочной ленты из никеля (показатель ее сечения бывает равен 2Х10 мм).
Подключение к шуруповерту
- Резкое нажатие на курок провоцирует срабатывание защитного механизма по току. Однако реальные такой защитный режим не будет нужен при пользовании инструментом. Если не провоцировать защиту специально, то работа шуруповерта различается стабильностью.
- Наконечник следует зажать в тиски. Мощность батареи свободно вызывает срабатывание трещотки, которая ограничивает увеличение количества оборотов кручения.
- Литиевая батарея шуруповерта разряжается на электронной нагрузке. Показатель тока разряда должен равняться пять А.
- Аккумулятор вставляется в штатное ЗУ. Показатель тока заряда при измерении равен три Что допустимо для литиевых ячеек. Для конфигурации LG INR18650HG2 максимальным током заряда станет четыре Что указано в технической характеристике.
Выбор контроллера
При всех своих достоинствах, литий-ионные элементы чувствительны к:
- глубокому разряду;
- перезаряду;
- излишнему зарядному току;
- перегреву.
Контролировать самостоятельно эти параметры в течение нескольких часов, которые потребуются для пополнения энергии АКБ, сложно. Поэтому эти функции возлагаются на систему PCB (Power Control Board) или СОФ (система обеспечения функционирования). Она представляет собой плату небольшого размера, которую часто встраивают в корпус аккумулятора (из-за этого длина элемента типоразмера 18650 несколько выше обещанных 65 мм). Эта система прекращает заряд при достижении нужного напряжения и отключает АКБ при разряде до установленного уровня. Такие элементы имеют на корпусе маркировку Protected. Если маркировка отсутствует или прямо указано Unprotected, значит батарея такой системой не оснащена и контролировать параметры заряда придется вручную или возложить эту функцию на внешнее устройство.
Не надо путать PCB (СОФ) с системой BMS – Battery Management System или PCM – Power Charge Module. Эта система предназначена для поэлементного контроля заряда аккумуляторов, включенных в батарею по последовательной схеме. Элементы, из которых составлена АКБ, имеют определенный разброс параметров, поэтому возможна ситуация, когда часть элементов уже заряжена, а другую часть еще надо заряжать. Очевидно, что этот режим неблагоприятен для аккумуляторов. Эту проблему призвана решать BMS («балансир»). И в рассматриваемом случае без данной системы не обойтись.
Типовая схема включения балансира.
Типовая схема включения BMS показана на рисунке. При достижении номинальных параметров, элемент шунтируется внутренним ключом, остальные аккумуляторы продолжают заряжаться.
У плат разных производителей маркировка может несколько отличаться (вместо «B-» встречается обозначение «0V», вместо порядкового номера батареи – суммарное напряжение в точке подключения). Приобрести готовое устройство можно в интернете на известных торговых площадках. Выбирать надо по следующим параметрам:
- рабочий ток – не менее 30 А;
- количество подключаемых элементов должно соответствовать количеству аккумуляторов в батарее.
И, конечно, надо соизмерять габариты платы с имеющимся установочным местом.
