Перевод шуруповерта Hitachi на "литий"

  Не буду останавливаться на том, зачем необходимо переводить шуруповерты с никель-кадмиевых аккумуляторов на литий-ионные, т.к. это очевидно. Расскажу о своем опыте перевод шурика Hitachi. К слову сказать, ценник на перебранный в фирменном батареечном магазине кейс с новыми Ni-Cd аккумуляторами даже по моей огромной скидке был выставлен 2600р за штуку. Здравый смысл восстал и решил, что пришло время изучить вопрос.

   В настоящее время великое множество разных аккумуляторов, плат защиты, балансировочных плат, зарядных устройств и пр. Необходимо было отобрать нужное и склеить в кучу.

  Итак, было решено поставить высокотоковые Li-Ion аккумуляторы, т.к. ток потребления разных шуруповертов может достигать и 30А и аккумуляторы должны уметь такой ток отдавать. Дешевые "пальцы" стоимостью 80р за штуку этого не умеют.

   Также было принято решение отказаться от балансировочной BMS платы, т.к. все аккумуляторы были отобраны и были одинаковыми. По большому счету, в начале эксплуатации это не принципиально.

 

  Переделке подлежала вот такая пара аккумуляторов в разборном корпусе:

переделка шуруповерта, RV9CX

   Предстояло набрать батарею из 4 аккумуляторов. Плата защиты была использована из расчета 4 аккумуляторов и 20А тока. Ссылку специально не даю, потому что совсем скоро она будет нерабочей. Осуществите поиск позиции по ключевым словам

4S 14.8V / 16.8V 20A peak li-ion BMS PCM battery protection board bms pcm

Набор получился таким:

  Собираем батарею с пропайкой всех контактов обычным паяльником. Обратите внимание: подключение собранной батареи к плате защиты НЕОБХОДИМО осуществлять строго в такой последовательности: В-, В1, В2, В3, В+:

  Получается вот такой набор для сборки:

   Теперь готовим контактные площадки:

переход на литий, RV9CX

На корпус необходимо добавить клемму для зарядника и получится вот такая финальная сборка:

шуруповерт, аккумулятор, RV9CX
Готовый аккумулятор

  Обратите внимание на способ фиксации контактной площадки в верхней части аккумулятора - саморез необходимо вкручивать именно в этом месте.

 Здесь нужно уточнить. Существуют платы защиты также и с одной контактной группой на заряд и разряд. Здесь использована с раздельными разъемами, поэтому клемма для зарядки вынесена отдельно. Рекомендую ставить ее именно в указанном месте.

   Теперь что касется зарядки такого аккумулятора. Можно переделать родной зарядник (это несложно и будет рассказано в другой статье, возможно), но я решил родной зарядник продать, а использовать лишний блок питания от ноутбука напряжением 18 вольт.  На его выходе был сделан контроллер окончания зарядки вот такого вида (встроен в корпус блока питания):

зарядка, шуруповерт, RV9CX
Индикатор заряда

После окончания зарядки светодиод надежно погаснет. Ток заряда при этом составил 1.5А и в конце заряда перед отключением составлял порядка 1А. Полное время зарядки аккумулятора составило около 1.5 часов.

   Бюджет: каждый набор на один блок составил 1000р и срок его службы будет не в пример штатному никель-кадмиевому аккумулятору.

   Минус один: в морозы пользоваться им не желательно.

Также необходимо учесть, что в более мощном шуруповерте необходимо использовать платы защиты с рабочим током 30А, иначе при тяжелых условиях работы плата защиты будет уходить в защиту и обесточивать шуруповерт. В данном шуруповерте с этой платой защиты такой проблемы не было отмечено ни разу.

 

                                                                                        7.05.2018

Оставить комментарий

Комментарии: 4
  • #1

    Николай (Пятница, 07 Сентябрь 2018 04:10)

    Добрый день. Решил почитать статьи на вашем сайте. Наткнулся на эту. Не вдаваясь в подробности вашей переделки, я категорически не согласен с вашим методом зарядки лития.
    Во первых балансировка банок нужна! Иначе через 10 циклов заряда у вас напряжения на банках будут разные. Как следствие недозаряд некоторых и перезаряд как правило одной банки. Уменьшение емкости всего акб в целом. Риск выхода из строя (перегрев при заряде) той банки которая будет перезаряжена. Так что ставьте отдельную платку балансировки в корпус аккумулятора или выносите наружу разъем для балансировки.
    Второе это ваш метод зарядки. Простите меня за прямоту, но так литий не заряжают. В данном случае подход, чем проще, тем лучше не работает. Литий надо заряжать по схеме (постоянный ток - постоянное напряжение) и к концу заряда напряжение на вашем АКБ должно быть 16,8в. Ток в конце заряда должен быть не больше 0,1А. А вы лупите 18В вместо 16,8 и ток в момент срабатывания защиты БМС контроллера у вас 1,5А. Купите плату понижающего преобразователя с ограничением по току. выставите на ней 16,8в на выходе и ограничьте ток 2А. На этой плате есть индикаторы которые покажут вам что заряд окончен. Она стоит на АЛИшке 100р. и плата балансировки банок тоже стоит копейки.
    Ну или если у вас в хозяйстве есть Imax, то заряжайте им.
    Просто такой варварской зарядкой без балансировки вы очень быстро убьете свой аккумулятор, а он денег стоит!
    Вот ссылки на платы:
    https://ru.aliexpress.com/store/product/CC-CV-5A-Lithium-Charger-Board-XL4015-Adjustable-6-38V-To-1-25-36V-DC-Step/3105031_32826721116.html?spm=a2g0v.12010615.8148356.21.44125425vlPYyw

    https://ru.aliexpress.com/store/product/LM2596-DC-DC-CC-CV/3105031_32843054315.html?af=208_4&cv=0&cn=41penxv2l18r5bnusfurwepepaoc33ua&dp=v5_41penxv2l18r5bnusfurwepepaoc33ua&u_id=42p7h1aa7kwvhedpf0r2fqj7h540q4sp&afref=&aff_platform=default&cpt=1536285999884&sk=jqf2Rf6&aff_trace_key=202ac67c4a4e49ca98e88377489782f1-1536285999884-03496-jqf2Rf6&terminal_id=2e667e8d6d1d40b0957670e48c185f6f

    Балансир:
    https://ru.aliexpress.com/store/product/4S-4-2-balncing/3105031_32844881126.html?spm=a2g0v.12010615.8148356.9.18c65eb9htu5pt

  • #2

    RV9CX (Пятница, 07 Сентябрь 2018 07:43)

    Все верно, Никорлай. Но давайте обратим внимание на то, где эксплуатируются АКБ - в шуруповерте! Я понимаю, если бы переделке подвергалось устройство, которое в работе круглосуточно, но в данном случае это не так. Во-вторых, я скептически к балансирам отношусь. Они, безусловно, нужны, но не в таком исполнении. При токе зарядки в амперы и балансировкой всего 66мА не добиться балансировки даже с неоднократной зарядкой. Я проводил опыты: разные АКБ все равно не выравниваются. Ну мало такого тока для балансировки. Несколько сот мА хотя бы - тогда да.

    Что касается CC/CV - то же самое - для шуруповерта нет необходимости педантично относиться к его аккумуляторам.

    Я с Вами совершенно согласен. Больше того, при использовании только платы защиты АКБ не успевают набрать свою емкость, отключаясь при достижении 4.2В, а надо бы при этом напряжении подержать их еще время.

    Таким образом, при использовании только платы защиты без BMS, аккумуляторы никогда не перезарядятся. Емкость не доберут, да. Но не перезарядятся. Дисбаланс тоже не страшен - защита сработает по низшему напряжению. А вот раз в определенное время необходимо проверять на баланс и выравнивать аккумуляторы - да. Для этого есть платы с выносными разъемами. Но нет необходимости постоянно держать балансир подключенным, т.к. с ним время заряда увеличивается в разы, а при интенсивной работе шуруповертом это критично. Впрочем, для своего второго шурика я привез плату с встроенным балансиром и током работы 40А. Полгода не могу поставить - не до нее.

    Это что касается больших токов заряда-разряда. В своих других конструкциях я-таки ставлю балансир. Например в аккуме для эхолота - рядом тут есть статья. Аккумы там не 18650, а плоские, но сути это не меняет. Ток заряда там 200мА и четко видно, как работает балансир. Он стал заряжаться в 3 раза дольше, но вот тут я как раз никуда и не тороплюсь.

    Еще один случай - тоже рядом статья - антенный анализатор. Там тоже стоит только защита без BMS, ток заряда около 1А. Я им пользуюсь уже наверно лет 10. При этом аккумуляторы разобраны из умершего блока для ноутбука, т.е. уже нездоровые. И он до сих пор в прекрасном состоянии. Разница на банках 0.1 вольта. Да и плевать! Ток разряда обычно 170мА, максимум 250мА при подсветке. Это не 40А. Приспичит - выровняю напряжения, но сейчас мне этого достаточно.

    Это я к тому, что нужно учитывать условия эксплуатации аккумуляторов.

  • #3

    Николай (Пятница, 07 Сентябрь 2018 10:13)

    По поводу зарядки не CC\CV. Не соглашусь. Ну ну зачем рисковать перезарадом и отключать зарядку по срабатыванию платы защиты когда 100 р. и все дела??? и контроль тока и светодиодики индикации! Красота! По поводу перезаряда, он весьма возможен. У одного моего знакомого он случился. И картина в точности как у вас. Шуруповерт макита, БМС без палансира, зарядка от родного блока током 2,5А. Результат банки разбалансировались и одна банка набирала заряд раньше других. Короче на 1й 4,1 на 2й 4,1 на 3й 4,0 а на 4й 4,6. БМС отключал зарядку когда суммарное напряжение было 14,8. результат 1 банка чуть не пыхнула, сработал защитный клапан по температуре. Батарею в разбор замена банки, установка внутрь платы балансира. Сейчас уже больше года прошло. все отлично. Теперь по поводу работы балансира. Вы не правы что он балансирует банки только в момент заряда. Он работает сам по себе и выравнивает напряжение на банках сжигая излишки более заряженных банок. так что к моменту зарядки у вас банки все ровные и заряжаться начинают более менее равномерно. Вы можете вынести балансировочный разъем наружу и иногда подключать к нему балансир. у меня несколько переделанных шуриков и одним из самых удачных считаю тот в котором я не поставил плату бмс вообще. Она тупо туда не влезла. Зато я переделал родную зарядку на CC\CV и поставил в нее балансир. так что подключаю аккум и он заряжается и балансируется. А когда пользуюсь то нет проблем со срабатыванием защиты. А переразредить батарею в шуруповерте по моему может только дурак. Чувствуешь что слабо начал крутить, поменял батарею а эту на зарядку. Он слабо начинает крутить когда напряжение на батарее 10 - 10,5в.

  • #4

    RV9CX (Пятница, 07 Сентябрь 2018 19:57)

    Какая-то неправильная плата защиты. По идее она должна прекращать зарядку после достижения предельного напряжения хотя бы на одном элементе! Кстати, на фото в статье одна из двух таких плат была мертвая и отключала напряжение уже когда 4.5 вольта было на банке! Потом выслали новую, но новые аккумуляторы-то уже перегрелись, ладно увидел((