Как правильно заряжать новый аккумулятор первый раз и во время тренировок
После покупки нового элемента питания или шуруповерта батарейка не будет заряжаться до конца. Эта проблема легко решается при помощи проведения тренировочных циклов. Рекомендуется провести полные 3-5 циклов зарядки и разрядки АКБ. Литий-ионная батарейка для шуруповерта более подвержена глубокому разряду, поэтому требует проведения особых измерений и процедур перед началом эксплуатации. Перед первым использованием Li-ion батареи следует:
- Взять в руки мультиметр и проверить текущий остаточный заряд. Примерное значение должно быть в диапазоне от 20% до 30%.
- В зависимости от значений, которые были получены при помощи мультиметра, разрядить АКБ до значения в 20%.
- Поставить блок на зарядку, пока она полностью не зарядится.
При тренировке аккумуляторных батареи зарядное устройство нельзя подключать через удлинитель. Лучше всего расположить ЗУ к вводному кабелю, чтобы слегка повысить входящее напряжение. Новую аккумуляторную батарею следует заряжать при температурном режиме в районе 20-25°С., в сухом помещении.
Зарядка аккумулятора шуруповерта требует постоянного зрительного контроля, потому что батарея может вести себя непредсказуемо в первый раз: перегрев или вздутие корпуса указывает на заводской брак
Важно отключить зарядное устройство, когда уровень заряда достигнет 100%, обеспечить все внешние условия, в том числе влажность воздуха. При выполнении тренировочного цикла разрядки нужно ограничить входящий ток до 0.1 C
Вздутый аккумулятор
Определение неисправности и восстановление аккумулятора шуруповерта
Прежде чем приступать к ремонту аккумулятора, следует определить его неисправность, иначе ремонт сделать будет довольно сложно или совсем невозможно. Нужно отметить, что выход из строя одновременно всех элементов аккумулятора невозможен, за исключением редких случаев, когда могло произойти длительное замыкание выходных клемм батареи.
Для определения неисправности следует:
- Поставить батарею на зарядку и дождаться, пока она полностью зарядится.
- После этого разобрать корпус, и замерить напряжение каждого зарядного элемента. Разница напряжения по банкам для никель-кадмиевых батарей, может быть в пределах 1,2-1,4 V, а разность литиевых может быть около 3,8 V.
- Банки, имеющие напряжение меньше номинального, следует пометить. После чего, аккумулятор нужно снова собрать и дать ему полную нагрузку до ощутимой разрядки.
- Затем батарею снова разобрать и по новой произвести замеры напряжения каждой банки.
- Обычно самая большая просадка напряжения будет в помеченных элементах, которые нужно будет «реанимировать» или просто заменить.
Если для работы шуруповерта необходимо напряжение 12 V, можно попытаться найти неисправные элементы более простым способом. Для этого нужно:
- Произвести полную зарядку аккумулятора, после этого его разобрать и замерять напряжение каждого элемента.
- Затем с помощью 12 вольтовой лампочки полностью его разрядить и снова замерять напряжение всех элементов, чтобы определить, какие из них неисправны.
Вместо лампочки, можно использовать подходящий по напряжению резистор.
Ремонт и замена элементов аккумулятора шуруповерта
Наиболее эффективный метод, как восстановить аккумулятор шуруповерта – это простая замена вышедших из строя зарядных элементов, которые были обнаружены во время их проверки.
Важно. Приобретенные элементы должны по своей емкости и габаритам четко совпадать с заменяемыми
Для ремонта нужно будет приготовить: паяльник, оловянный припой и спиртовой флюс (желательно).
Сам процесс замены зарядных элементов не предоставляет какой-либо сложности, лишь бы был навык в пайке.
Восстановление аккумулятора шуруповерта
Внимание. Чтобы не нанести вред аккумулятору при работе с паяльником, пайку нужно производить быстро
Для соединения элементов рекомендуется использовать родные пластины, а при невозможности их использовать, полностью заменить их на такие же по размеру, но из меди. Это нужно для правильного процесса зарядки. При разном сечении соединительных пластин между элементами, они будут нагреваться, и естественно, для защиты заряжающихся банок будет постоянно срабатывать термистор.
Нужно внимательно отнестись к сборке батарей. Соединение должно быть последовательным – минус каждой батареи подсоединяется к плюсу следующего элемента.
После полной сборки всех элементов, производится выравнивание их потенциалов, так как они на данное время будут разными. Для этого нужно провести определенный цикл зарядки/разрядки. Отремонтированный аккумулятор полностью заряжается, после чего он должен примерно сутки отстояться. Через сутки нужно измерять напряжение по отдельности всех элементов, и если сборка была произведена правильно, показатель напряжения каждого элемента должен соответствовать 1,2 V.
После этого батарею следует снова полностью разрядить. Для этого собранному аккумулятору, при помощи шуруповерта, дается полная максимальная нагрузка до его полной разрядки. Главное не перегружать сам шуруповерт, чтобы его не пришлось в будущем ремонтировать. Эту процедуру зарядки/разрядки нужно повторить несколько раз подряд.
Таким же образом примерно каждые три месяца, рекомендуется проводить процедуру по стиранию «эффекта памяти», которая продлит работу аккумулятора и самого шуруповерта.
Не заряжается аккумулятор
Шуруповерт после продолжительного пользования, бывает, выходит из строя. Его рабочий элемент может перестать заряжаться, что приведет к невозможности выполнения функциональных способностей инструмента, инструмент, грубо говоря, «умрет».
Для того чтобы продлить жизнь инструменту, чтобы не пришлось убрать его из зоны видимости, можно попробовать поочередно три метода. Каждый последующий считается более сложным и затратным. Они заключаются в:
- восстановлении и увеличении емкости после обратимой ее потери (эффект памяти);
- добавлении дистиллированной воды в электролит;
- замене некоторых или всех блоков батареи.
Самодельные приборы для заряда
Самостоятельно сделать зарядку для шуруповёрта на 12 вольт своими руками, по аналогии с той, что применяется в ЗУ Интерскол, довольно просто. Для этого потребуется воспользоваться способностью термореле разрывать контакт при достижении определённой температуры.
В схеме R1 и VD2 представляют собой датчик прохождения тока заряда, R1 предназначен для защиты диода VD2. При подаче напряжения транзистор VT1 открывается, через него проходит ток и светодиод LH1 начинает светиться. Величина напряжения падает на цепочке R1, D1 и прикладывается к аккумулятору. Ток заряда проходит через термореле. Как только температура аккумулятора, к которому подключено тепловое реле, превысит допустимое значение, оно срабатывает. Контакты реле переключаются, и ток заряда начинает протекать через сопротивление R4, светодиод LH2 загорается, сообщая об окончании заряда.
Схема на двух транзисторах
Ещё одно простое устройство можно выполнить на доступных элементах. Эта схема работает на двух транзисторах КТ829 и КТ361.
Величина тока заряда управляется транзистором КТ361 к коллектору, которого подключён светодиод. Этот транзистор также управляет состоянием составного элемента КТ829. Как только ёмкость батареи начинает увеличиваться, ток заряда уменьшается и светодиод соответственно плавно гаснет. Сопротивлением R1 задаётся максимальный ток.
Момент полного заряда батареи определяется необходимым напряжением на ней. Требуемая величина выставляется переменным резистором на 10 кОм. Чтобы её проверить, понадобится поставить вольтметр на клеммах подключения батареи, не подключая её саму. В качестве источника постоянного напряжения используется любой выпрямительный блок, рассчитанный на ток не менее одного ампера.
Использование специализированной микросхемы
Производители шуруповёртов стараются снизить цены на свою продукцию, часто это достигается путём упрощения схемы ЗУ. Но такие действия приводят к быстрому выходу из строя самой батареи. Применяя универсальную микросхему, предназначенную именно для ЗУ компании MAXIM MAX713, можно добиться хороших показателей процесса заряда. Вот как выглядит схема зарядного устройства для шуруповёрта на 18 вольт:
Микросхема MAX713 позволяет заряжать никель-кадмиевые и никель-металл-гидридные аккумуляторы в режиме быстрого заряда, током до 4 C. Она умеет отслеживать параметры батареи и при необходимости снижать ток автоматически. По окончании зарядки схема на основе микросхемы практически не потребляет энергии от аккумулятора. Может прерывать свою работу по времени или при срабатывании термодатчика.
HL1 служит для индикации питания, а HL2 — для отображения быстрого заряда. Настройка схемы заключается в следующем. Для начала выбирается зарядный ток, обычно его значение составляет величину равную 0,5 C, где C — ёмкость аккумулятора в амперчасах. Вывод PGM1 соединяется с плюсом напряжения питания (+U). Мощность выходного транзистора рассчитывается по формуле P=(Uвх — Uбат)*Iзар, где:
- Uвх – наибольшее напряжение на входе;
- Uбат – напряжение на аккумулятор;
- Iзар – зарядный ток.
Сопротивление R1 и R6 рассчитывается по формулам: R1=(Uвх-5)/5, R6=0.25/Iзар. Выбор времени, через которое зарядный ток отключится, определяется подключением контактов PGM2 и PGM3 к разным выводам. Так, для 22 минут PGM2 оставляется неподключенным, а PGM3 соединяется с +U, для 90 минут PGM3 коммутируется с 16 ногой микросхемы REF. Когда понадобится увеличить время зарядки до 180 минут PGM3 закорачивают с 12 ногой MAX713. Наибольшее время 264 минуты достигается соединением PGM2 со второй ногой, а PGM3 с 12 ногой микросхемы.
Как правильно заряжать новый аккумулятор первый раз и во время тренировок
Как заряжать шуруповёрт в первый раз после покупки? Многие производители шуруповёртов с литиевыми батареями (Li) рекомендуют перед первым использованием просто полностью зарядить элемент. Немногие рекомендуют выполнить 3 тренировочных цикла — разряд-заряд. В целом для литиевых батарей тренировочный цикл будет полезен.
К сожалению, никто из производителей не пишет, даже Bosch, как правильно разряжать аккумулятор при проведении тренировочных циклов
Почему это важно, уже было сказано выше
Если электроинструмент с Ni-Cd и Ni-MH батареями имеет защиту от глубокого разряда, то разряжают до отключения шуруповёрта. Если защиты нет, то до уровня минимального напряжения. Это 0,9 В на каждый элемент питания в АКБ.
У шуруповёртов на литиевых батареях обязательно стоит защита от глубокого разряда, но будет полезным знать, что минимальное напряжение должно быть не менее 2,8 В. Ниже этого порога наступает разрушение литиевых элементов. Производители страхуются и устанавливают границу отключения 3,2–3 В.
Обобщая всё вышесказанное в этой статье, изложим порядок проведения тренировочных циклов, полезных и для нового аккумулятора. Проводить такой цикл рекомендуется не реже 1 раза в 6 месяцев, лучше чаще.
- Разрядить батарею током 0,1 от её емкости, либо током работающего инструмента без нагрузки, с чередованием времени работы и паузы по 3 минуты.
- Зарядить аккумулятор до отключения зарядного устройства.
- Выждать 20–30 минут.
- Снова зарядить до отключения зарядного устройства.
- Опять выждать 20–30 минут.
- Зарядить в третий раз до отключения зарядного устройства.
- Выждать 20–30 минут для стабилизации напряжения.
- Теперь разрядить способом, описанным в п. 1.
- Повторить пп. 1–8 до трёх раз.
- Подзарядить или зарядить полностью для хранения с учётом типа аккумулятора. Если инструмент будет использоваться в ближайшее время, то зарядить полностью до отключения зарядного устройства.
Рекомендации по зарядке аккумуляторов от производителей: Sturm (Ni-Cd), RedVerg (Li-ion), Hammer (Ni-Cd)
Переделка шуруповерта «Хитачи» 12 В на литиевые аккумуляторы 18640
Особенности переделки шуруповерта «Хитачи» 12 В на литиевые аккумуляторы. Очень компактное гнездо под аккумуляторные элементы предназначено для пальчиковых элементов. Поэтому следует подготовить место под 18650 элементы. Необходимо вырезать у перегородки одну сторону, чтобы плотно разместить 1 элемент.
Нужно обзавестись флюсом, плоской металлической соединительной лентой, термоклеем. Устанавливать литиевые аккумуляторы в шуруповерт при переделке необходимо через защитный контроллер. Он должен обслуживать 3 элемента 18650, напряжением 3,7 В и рассчитан на 20-30 ампер.
Извлечь старую батарею из гнезда, аккуратно отсоединить контакты в сборке с датчиком температуры и индикатором включения. Зачистить и подписать контакты. Их следует вывести в одну сторону, соединить припоем с выводами из толстых проводов и залить сборку термоклеем.
Собрать источник энергии с одним из контроллеров, рассчитанных на 3 элемента. Собрать последовательную схему из 3-х Li-ion элементов. Подключить контроллер. Переделка литиевого 12-вольтового аккумулятора завершается, когда конструкция будет установлена в блоке, закреплена, и индикатор зарядки загорится. После полной зарядки замеры показывают 12,17 вольт в наружной сети. Но этого достаточно для безотказной длительной работы прибора.
Процесс хранения
Правильное хранение аккумулятора до начала эксплуатации – важное условие его корректной и продолжительной работы. Поэтому процесс хранения начинать нужно не с момента приобретения, а сразу после изготовления
При покупке товара, оснащенного АКБ, следует посмотреть на дату его фасовки. Нужно помнить, что снижение качества батареи зависит не только от того, насколько активно она использовалась, а и от времени хранения.
Срок годности аккумулятора на литиево – ионном принципе работы в среднем составляет 5 лет при условии нормальной нагрузки. Но если шуруповерт (другой инструмент) пролежал на прилавке долго, АКБ теряет 10 – 20% своего ресурса.
Хранение аккумуляторов должно происходить при температуре от 0С до +20С. Максимально допустимая температура хранения не должна превышать +35С. При этом, чем прохладнее, тем лучше для батареи, но если температура не будет минусовой. Учитывая эту особенность АКБ, некоторые пользователи хранят ее на полке холодильника. В принципе это возможно при условии, что батарея будет в герметичной водонепроницаемой упаковке. Если уверенности в качестве упаковки нет, будет правильнее, если хранение аккумуляторов шуруповерта (другого приспособления) будет происходить в другом прохладном месте.
Правильная зарядка аккумулятора также влияет на продолжительность его работы. Чтобы его корпус не перегревался при подключении к сети, лучше, если это будет происходить при невысокой температуре окружающей среды. При этом блок питания должен быть «родным». В противном случае производитель не гарантирует нормальный срок службы аккумулятора.
Время полной зарядки современной литий – ионной АКБ в среднем составляет 6 – 7 часов. Более точные характеристики конкретного изделия указаны в его технической документации. Но, даже не имея инструкции, можно интуитивно понять, когда батарея полностью заряжена. В большинстве случаев на ней присутствуют светодиодные индикаторы (красный – заряжается, зеленый – зарядка окончена). К тому же, при полной зарядке аккумуляторной батареи автоматически прекращается подача напряжения, и блок питания перестает нагреваться. Но даже такая мера не гарантирует полную сохранность ресурса АКБ. Поэтому надолго оставлять ее подключенной к зарядному устройству после полной зарядки не рекомендуется.
Для литиевых аккумуляторов не является принципиально важной полная зарядка и разрядка. Они, в отличие от никелево – кадмиевых, например, не обладают «памятью уровня заряда»
А значит, на уровне рабочей емкости батареи степень ее зарядки при последующей подзарядке не отражается.
Структурная схема шуруповерта
Шуруповерты различных производителей построены на разной элементной базе, но структурная электрическая схема у всех примерно одинакова. Электроинструмент состоит из:
- съемного аккумулятора;
- платы управления;
- куркового выключателя, совмещенного с регулятором оборотов;
- переключателя диапазонов регулирования частоты (может отсутствовать);
- электрического двигателя (коллекторного или бесщеточного).
При изготовлении своими руками источника питания для шуруповерта надо обращать внимание на два параметра:
- напряжение;
- номинальный выходной ток.
С напряжением все просто – новый источник питания должен иметь выходное напряжение, равное номинальному напряжению питания электроинструмента. Понижение ведет к потере крутящего момента, повышение – к снижению ресурса. Работа платы управления при пониженном напряжении не гарантируется, при повышенном – вероятен выход ее из строя.
Необходимый рабочий ток определить сложнее. Производители электроинструмента крайне редко указывают потребляемый ток. Немногим чаще указывают мощность в ваттах. Но на шильдиках шуруповертов можно найти следующие данные:
- рабочее напряжение (в вольтах);
- частота вращения (в оборотах в минуту);
- вращаюший момент (в ньютонах на метр).
Эти данные выглядят достаточными для расчета рабочего тока.
Шильдик с электрическим характеристиками шуруповерта DEKO DKCD20FU.
На самом деле не все так радужно. Если задаться данными с реального шуруповерта и попытаться рассчитать номинальный ток, то получится абсурдный результат.
Сначала рассчитывается выходная мощность по формуле:
P=T*RPM/9550, где:
- P – мощность, кВт;
- T – вращающий момент, Н/м;
- RPM – частота вращения, об/мин;
- 9550 – коэффициент, объединяющий перевод из одних единиц в другие.
Для указанных данных получается:
P=42*1350/9550=5,9 кВт.
Эту развиваемую мощность надо разделить на КПД (примерно равный 0,8), в итоге потребляемая мощность равна около 7 кВт. При напряжении 20 вольт аккумуляторы должны отдавать ток 350 А!!! При емкости 2 А*ч батарея разрядится за 20 секунд (если даже теоретически АКБ обеспечит такой ток). Это и есть обещанный абсурд. Причиной этого могут быть лукавые декларации по оборотам или крутящему моменту. Возможно, наибольший крутящий момент выдается только при определенной частоте вращения, но даже если ее знать, то практического смысла будет мало. Ведь шуруповерт работает на разных частотах.
Поэтому ориентироваться нужно на следующие цифры, полученные экспериментальным путем:
- холостой ход – 1..2 ампера;
- средняя нагрузка – 4..6 А;
- максимальная нагрузка – 8..11 А;
- броски тока при полном торможении – до 30 А.
Уточнить эти цифры для конкретного шуруповерта можно, замерив реальный потребляемый ток на разных режимах, собрав для этого несложную схему и погоняв электроинструмент на различных нагрузках.
Схема измерения тока потребления.
А можно не уточнять, а ориентироваться на цифры, указанные выше. Блок питания понадобится на наибольший ток 10 А (но никак не меньше 5..6), желательно с защитой от сверхтока.
Различные варианты выносных блоков питания
Блок питания выносного типа для шуруповерта можно изготовить из следующих устройств:
- из компьютерного БП;
- используя блок питания от ноутбука;
- из зарядки автомобильного аккумулятора;
- из инверторного сварочного аппарата.
Выносной источник питания из БП от компьютера или от ноутбука
В данном случае, чтобы сделать блок питания для шуруповерта, понадобится БП от компьютера «АТ» формата мощностью 300-350 Вт. Сила тока на его выходе напряжением 12 V будет составлять около 16 А, чего вполне хватит для работы электроинструменту средней мощности. Деталь можно снять со старого системного агрегата или приобрести, например, в компьютерном магазине. При этом она уже оснащена кнопкой включения, охлаждающим вентилятором, а также защитой от перегрузок.
Основные рабочие характеристики компьютерного БП содержатся на табличке его корпуса.
Работу по приспосабливанию устройства для работы совместно с шуруповертом выполняют в такой последовательности:
- разбирают корпус компьютерного БП;
- убирают защиту от включения, соединив для этой цели зеленый проводок с любым из черных, входящих в состав данного разъема;
- затем от разъема MOLEX отрезают провода, которые не нужны: оставляют только желтый (+12 V) с черным (земля) проводки;
- припаивают к желтому и черному проводам один конец шнура;
- разбирают шуруповерт;
подсоединяют к его соответствующим клеммам второй конец провода от БП;
в обратном порядке собирают инструмент.
В итоге получится оборудование примерно как на фотографии ниже.
Использование зарядного устройства от ноутбука в качестве источника питания для эксплуатируемого инструмента – это очень простой вариант. При этом особые переделки не потребуются. Подойдет зарядка с выходным напряжением от 12 до 19 V.
Доработку устройства выполняют так:
- от выходного шнура зарядки срезают кусачками разъем;
- оголяют концы проводов;
- разбирают шуруповерт;
- припаивают проводки зарядки к соответствующим контактам инструмента;
- собирают электроинструмент;
- проверяют его работоспособность.
Можно также подключить шнур к шуруповерту через аккумулятор. Из него предварительно вытаскивают батареи, а в корпусе делают отверстия под питающий кабель.
Концы шнура присоединяют к аккумуляторным клеммам.
Переделывание зарядки автомобильного аккумулятора и инверторного сварочного аппарата
Переделка зарядного устройства от автомобильных аккумуляторных батарей в зарядку для шуруповерта выполняется сходным способом с модернизацией ИП от ноутбука. На авторынке понадобится приобрести не импульсный блок питания, а прибор аналогового типа (если дома нет старого, который не используется) с возможностью ручного регулирования силы тока и напряжения на выходе при зарядке батарей. Стоит такое устройство недорого. Внешний вид его представлен на фотографии ниже.
Алгоритм переделывания следующий:
- подбирают 2 многожильных проводка нужного сечения;
- к одному концу каждого из них приделывают специальные контактные зажимы («крокодилы»), а с оставшихся снимают 2-3 см изоляции;
сгибают зачищенные концы в виде крючка;
разбирают шуруповерт;
к его контактным клеммам подсоединят согнутые концы, припаивая их с помощью паяльника либо стягивая пластиковыми хомутами (стяжками);
хорошо изолируют электрические соединения, чтобы не было короткого замыкания;
выполняют сборку электроинструмента, обязательно проверяя его работоспособность после.
Чтобы правильно подключать переделанный инструмент к зарядке, «крокодилы» отмечают любым приемлемым способом, например, определенным цветом или надписями («+», «-»).
Создание внешнего источника питания из инверторного сварочного аппарата – это более сложная, по сравнению с рассмотренными выше способами переделки, операция. Из-за несоответствия выходных токов агрегата нужной величине понадобится изменять конструкцию оборудования. Для этого нужно проводить сопутствующие расчеты. Здесь без хороших познаний в электротехнике не обойтись.
Схема сетевого шуруповерта принципиально ничем не отличается от его аккумуляторного аналога. По этой причине переделка самого электроинструмента состоит в аккуратном подсоединении его к внешнему источнику питания либо в модернизации накопителя. Кроме рассмотренных вариантов, существует еще много других способов переделать шуруповерт на работу от сети. С этой целью используют даже детали от старых ламповых телевизоров. Но во всех случаях следует помнить о безопасности — самым простым вариантом будет использование предохранителей.