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.
Отвлекся, Ну так вот про плату. На сайте представлены такие фото платы защиты
А вот внешний вид и описание платы
Плата 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 мм
Помимо 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 упаковки
Внешний вид. С обратной стороны ничего нет, можно приклеить ее к радиатору
Размеры платы относительно небольшие. Чуть шире, чем один элемент 18650. Отлично поместится в корпусе старой батареи
Контрольные замеры)) Обратите внимание, отсутствуют отверстия крепления под винт
Присутствуют компоненты: чип 8254AA, мосфеты D403, шунт.
Мосфеты D403
Микросхема 8254AA
Схема подключения ячеек к плате
И 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.
Думается, если считать балансиром устройство для выравнивания напряжений банок в батарее, придуманное лет 30 назад для кадмия и свинца, то да. Но в литии все несколько проще и под балансиром в народе подразумевается заряд каждой банки в последовательной батарее до 4.2 В.
Если старый жалко выкинуть (мой интерскол удачный, еще трудиться и трудиться ему), и есть хорошие ячейки, тут много проскакивало ссылок на высокотоковые 18650. Можно взять из старой батарейки от ноута, но это дешевый вариант, большого тока от них нет.
Еще выгодно, если «родная» батарея на шуруповерт стоит дорого и покупать не выгодно
У меня была куча новых 18650 из ноутов, купил плату BMS aliexpress.com/store/product/2PCS-LOT-Free-shipping-4S-30A-li-ion-BMS-PCM-battery-protection-board-for-lithium-li/1920460_32553326875.html на 30А и теперь доволен, емкость у моего Хитачи была 1,5 Ач, теперь 3 Ач и стал аккум легче почти в 2 раза. Балансировочные провода с разъемом шли в комплекте. Отсекает защита если полностью заблокировать шуруповерт. После передергивания аккума защита снимается и шуруповерт готов опять к работе. Это гораздо приятнее чем втыкать его на зарядку для снятия блокировки. Ну и плюсом термодатчик еще на плате.
Эх люди, вам бы только резать. Там ничего резать не надо, только перепаять одно сопротивление и поставить перемычку (4s->3s). Ну и в обратном направлении, убрать перемычку и опять же перепаять сопротивление. :)
Всё гораздо проще.
Multik спасибо.
Вот допустим в корпус акб влезает восемь штук 18650 4s×2, lifepo4, 12.8 вольт получится. Каким током порекомендуете заряжать эту сборку?
Если про 5а, то она изначально слабовата.
Если завышать порог на 30а плате, то может пойти дым из двигателя при блокировке.
А про фильтр спасибо, надо посмотреть
Есть точно такой же шуроповерт с точно так же сдохшими аккумуляторами. Я поступил проще — поставил модельные литиевые аккумуляторы, максимально подходящие по размеру корпуса и с большим током разряда. Без защиты. Что-либо доделывать посчитал экономически невыгодным. Батареи использую 4S, в результате крутит как зверь, за несколько лет ничего не сломалось (только одну батарейку упустил, переразрядил, и она сдохла). Для зарядки просто вывел разъемы через дырку в корпусе и заряжаю IMAXом с балансировкой. К балансировочному разъему подключаю для контроля внешнюю платку индикации и сигнализации разряда, но ее нельзя все время держать подключенной — кушает понемногу батарейку.
В общем, дешево и сердито, но работает. Интерскол оказался на удивление живуч.
К балансировочному разъему подключаю для контроля внешнюю платку индикации и сигнализации разряда, но ее нельзя все время держать подключенной — кушает понемногу батарейку.
— думаю приспособить для отключения этой платки вот такое устройство. Как вы думаете, будет работать?
Насколько я понял, через штатное гнездо. Автор планирует вроде доработать штатную зарядку, но, кмк, это будет не так просто сделать — там схема предназначена для NiCd. Проще будет выбросить потроха (кроме трансформатора) и вставить новую плату зарядки.
Но тут даже не показано куда подключать зарядку — хоть старую, хоть какую то новую. Схема подключения платы и аккумов автор взял с алиэкспресс (там, кстати, элата стоит 264 рубля), но куда подключать зарядку не ясно.
Автор, допили обзор!
Прямо к + и — батареи.
Недавно разбирал заводской шурик на литиевых ак-рах. К нему зарядка так и подключается. Стоит почти такая плата защиты с терморезистором.
Как-то наспех сварганенный обзор. Вставлю и свои пять копеек:
— это плата защиты, без балансировки
— АКБ среднетоковые, Санье? Если так, то у них максимум 10А и нагрузку они держат хуже высокотоковых
— по заряду вообще ничего, лишь отсыл к другому обзору
— такие платки стоят пару баксов без всяких акций или купнов
PS, согласен с тем, что это фотоотчет…
В защите от переразряда и в защите по току. Тема платы уже в 150 обзорах раскрыта. Если интересно, гуглите по аббревиатуре BMS (battery management system)
получим довольно медленную зарядку. При свежих однопартийных АКБ еще приемлемо, но если они из разряда «что было под рукой», то пытаться даже не стоит. Как правильно заметили, платка уже обозревалась не раз и в данной теме многих терзает вопрос зарядки сей конструкции, но в обзоре об этом ни слова…
Это плата балансира, Вам еще нужно к ней зарядку.
На мой взгляд проще взять плату из обзора. Она будет защищать от переразряда и по току. А заряжать все это дело вот этим. Если у вас больше четырех банок, то заряжать народными модулями на TP4056. На каждую банку отдельный модуль заряда. Каждый модуль запитать от отдельного блока питания.
АКБ заказывал по одной из ссылок с Mysku, с распродажи (обычные элементы 18650 с током около 30А)
Мне стало интересно, что это за Санье такие, с током 30 ампер. Думал я что-то пропустил. А нет)) Судя по вашей ссылке, у вас стоят обычные Санье 2600мач с максимальным током разряда 5 ампер.
Вот блин. Я не думал что все настолько плохо. Это называется взял подешевле. В лоте не было описания макс.тока, я понадеялся на китайцев, а видимо зря. В последний момент рука дрогнула покупать за over дорого банки, взял по дешевле.
Результат вы видели. В обзоре сделал акцент на то, чтобы не экономили как я, а брали бы ячейки с большим током
Клемма CH + от зарядки. Это притянул схему на 8254А, но чуть другой компоновки (который сразу идут в батареях 3S, платы треугольничком). Добавил в обзор еще одну схему, CH+ нет, но для 4S.
Для сброса защиты не обязательно вынимать аккумулятор и подключать к ЗУ. У себя на аккумуляторе я сделал кнопку для сброса. Контроль внешнего напряжения контроллер ведет на 2 ножке VMP. Когда срабатывает защита, то на нем будет 0 Вольт. Поэтому достаточно туда подать + с батареи кратковременно и защита отключится. Вообщем замкнуть мосфеты, только лучше через сопротивление, чтобы большой ток через кнопку не пошел.
подскажите пожалуйста, а если на этой ноге не 0 вольт но плата всё равно отрубает питание при даже не особо резком старте шуруповёрта, пару раз только крутила нормально после установки ей хана? что проверить? при плановом нажатии еле крутит.
Так ноль вольт это следствие, а не причина — защита срабатывает, закрываются транзисторы и там получается 0 вольт. А защит по току там две — одна на резисторе-шунте, другая меряет просадку на транзисторах, если они подгоревшие, то имеют большое падение напряжения и срабатывает защита. Можно закоротить резистор-шунт временно проверить.
Не подскажите, у меняпохожая плата, но покупал ее как 3S, распайка перемычек не как тут показывали, в итоге шурик не запускается, а при проверки напряжения вольтметр секунду показывает 12в и сразу сбрасывает на 7,4в. В чем может быть?
И заодно- не подскажите форумы где можно спросить о такой электронике для чайника?
Интересует вопрос балансировки, плата сама балансирует или все-таки нужны какие-то хитрые приемы для балансировки?
Плата обеспечивает только защиту, для балансировки всетаки потребуется IMAX b6
можно по такому принципу сделать.
начинать искать с aliexpress.com/item/3S-6A-Li-ion-BMS-3S-Balancer-battery-protection-board-bms-pcm-for-li-ion-lipo/32796529303.html
вот балансир для этой платы, но он по сути нафиг не нужен
aliexpress.com/item/BMS-Protection-Board-w-Balance-for-1-4-cell-3-2V-Lithium-iron-phosphate-Battery/32641387895.html
Тут этого нет, но оно не очень-то и нужно при наличии адекватной защиты
BMS Protection Board w/ Balance for 1~4 cell 3.2V Lithium iron phosphate Battery
Еще выгодно, если «родная» батарея на шуруповерт стоит дорого и покупать не выгодно
aliexpress.com/item/4S-30A-High-Current-Li-ion-Lithium-Battery-18650-Charger-Protection-Board-14-4V-14/32475438853.html
4s переделывается в 3s разрезанием одной дорожки и напаиванием одной перемычки
Можно и обратно 3s -> 4s. Только резисторы подпаясть еще надо
Всё гораздо проще.
Либо такую
Вот допустим в корпус акб влезает восемь штук 18650 4s×2, lifepo4, 12.8 вольт получится. Каким током порекомендуете заряжать эту сборку?
Если завышать порог на 30а плате, то может пойти дым из двигателя при блокировке.
А про фильтр спасибо, надо посмотреть
с зарядкой тоже не понял — подключать отдельным разъемом, или можно к тем же силовым выходам?
В общем, дешево и сердито, но работает. Интерскол оказался на удивление живуч.
Автор, допили обзор!
Дойдет, дополню доработкой з/у
Да, в идеале должно быть штатно все, с индикацией штатной
Недавно разбирал заводской шурик на литиевых ак-рах. К нему зарядка так и подключается. Стоит почти такая плата защиты с терморезистором.
— это плата защиты, без балансировки
— АКБ среднетоковые, Санье? Если так, то у них максимум 10А и нагрузку они держат хуже высокотоковых
— по заряду вообще ничего, лишь отсыл к другому обзору
— такие платки стоят пару баксов без всяких акций или купнов
PS, согласен с тем, что это фотоотчет…
Самоделка хорошая получилась, но тема платы не раскрыта!
получим нормальное устройство?
На мой взгляд проще взять плату из обзора. Она будет защищать от переразряда и по току. А заряжать все это дело вот этим. Если у вас больше четырех банок, то заряжать народными модулями на TP4056. На каждую банку отдельный модуль заряда. Каждый модуль запитать от отдельного блока питания.
И еще
еще
30а
Я брал себе Sanyo по акции, давно, вышли совсем недорого. Сейчас этого лота нет.
Мне стало интересно, что это за Санье такие, с током 30 ампер. Думал я что-то пропустил. А нет)) Судя по вашей ссылке, у вас стоят обычные Санье 2600мач с максимальным током разряда 5 ампер.
Я выше привел ссылку на 18650 подороже и получше.
В обзоре поправил что элементы на 30А.
То есть у Вас обычные ноутбучные банки, которые нельзя использовать в электроинструменте. Откуда вы взяли 30 ампер, я не понимаю.
Результат вы видели. В обзоре сделал акцент на то, чтобы не экономили как я, а брали бы ячейки с большим током
Может такая ebay.com/itm/182620616899
может кому поможет
И заодно- не подскажите форумы где можно спросить о такой электронике для чайника?
продавцы уже давно под одним названием продают якобы разные но на али уже не найти реальных 3с
отсылают только 4с