Как переделать аккумуляторный шуруповёрт для работы от сети 220 Вольт
Мастера придумали несколько способов, чтобы переделать шуруповёрт для работы от электрической сети. Все они заключаются в том, чтобы предоставить мотору требуемое напряжение питания с помощью промежуточного источника или преобразователя.
Таблица: варианты источников питания для сетевого шуруповёрта
| Источник питания | Достоинства | Недостатки |
| Комплектное зарядное устройство шуруповёрта. |
| Зарядное устройство занимает место на столе. |
| Готовый блок питания, помещённый в корпус старого аккумулятора. |
|
|
| Самодельный блок питания, помещённый в корпус старого аккумулятора. |
|
|
| Внешний блок питания | Несложная переделка. |
|
| Блок питания от компьютера |
|
|
Как правильно заряжать литиевые аккумуляторы
Существует несколько схем зарядки литиевых аккумуляторов. Чаще используется двухэтапная зарядка, разработанная компанией SONY. Не применяются устройства с применением импульсного заряда и ступенчатой зарядки, как для кислотных АКБ.
Зарядка любых разновидностей ионно-литиевых или литий-полимерных аккумуляторов требует строгое соблюдение напряжения. На одном элементе заряженного литиевого аккумулятора должно быть не больше 4,2 В. Номинальным напряжением для них считается 3,7 В.
Литиевые аккумуляторы можно ли заряжать быстро, не полностью? Да. Их всегда можно дозарядить. Работа батареи на 40-80 % емкости удлинняет АКБ срок годности.
Двухступенчатая схема зарядки батареи литиевых аккумуляторов
Принцип схемы CC/CV – постоянная сила зарядного тока/ постоянное напряжение. Как зарядить по этой схеме литиевый аккумулятор?
На схеме до 1 этапа зарядки изображен предэтап, для восстановления глубоко севшего литиевого аккумулятора, с напряжением на клеммах не менее 2,0 В. Первый этап должен восстановить 70-80 % емкости. Ток зарядки выбирают 0,2-0,5 С. Ускоренно заряжать можно, током 0,5-1,0 С. (С – емкость литиевых аккумуляторов, цифровое значение). Каким должно быть напряжение зарядки на первом этапе? Стабильным, 5 В. Когда достигнуто напряжение на клеммах аккумулятора 4,2 – это сигнал перехода на второй этап.
Теперь ЗУ поддерживает стабильное напряжение на клеммах, а зарядный ток по мере поднятия емкости снижается. При уменьшении его значения до 0,05-0,01 С зарядка закончится, устройство отключится, не допуская перезарядки. Общее время восстановления емкости для литиевого аккумулятора не превышает 3 часов.
Если литий-ионная батарея разряжена глубже 3,0 В, потребуется провести «толчок». Это заключается в зарядке малым током до тех пор, пока на клеммах не будет 3,1 В. Потом используется обычная схема.
Как контролируют параметры зарядки
Так как литиевые аккумуляторы работают в узком диапазоне изменения напряжения на клеммах, их нельзя перезаряжать выше 4,2 В и допускать разрядку ниже 3 В. Контроллер заряда установлен в ЗУ. Но каждый аккумулятор или батарея имеют собственные прерыватели, РСВ плату или РСМ модули защиты. В аккумуляторах установлена именно защита от того или иного фактора. В случае нарушения параметра, она должна отключить банку, разорвать цепь.
Контроллер – устройство, которое должно реализовать функции управления – переводить режимы CC/CV, контролировать количество энергии в банках, отключать зарядку. При этом сборка работает, нагревается.
Самодельные схемы зарядки, применяемые для литиевых аккумуляторов
- LM317 – схема простого зарядного устройства с индикатором заряда. От USB порта не запитывается.
- MAX1555, MAX1551- специально для Li Аккумуляторов, устанавливаются в адаптер питания от телефона в USB. Есть функция предварительного заряда.
- LP2951- стабилизатор ограничивает ток, формирует стабильное напряжение 4,08-4,26В.
- MCP73831- одна из простейших схем, подходит для зарядки ионных и полимерных устройств.
Если батарея состоит из нескольких банок, разряжаются они не всегда равномерно. При зарядке необходим балансир, распределяющий заряд и обеспечивающий равномерный заряд всех банок в батарее. Балансир может быть отдельным или встроенным в схему подключения АКБ. Устройство защиты батареи называется BMS. Зная как заряжать приборы, разбираясь в схемах, можно своими руками собрать схему защитного устройства для литиевого аккумулятора.
Особенности зарядки аккумуляторов разных типов
В шуруповертах устанавливается несколько типов аккумуляторов – никель-металлогидридный, никель-кадмиевый и литий-ионный. Каждый имеет уникальные черты, а зарядка выполняется с учетом рекомендаций для данного вида.
Никель-кадмиевый
Самый популярный тип батарей, его преимущества – компактные размеры, низкая стоимость и большая емкость. Выдерживает свыше тысячи циклов перезарядки в зависимости от качества материалов, используемых при их изготовлении, а также соблюдения условий использования.
Этот вид аккумуляторов имеет существенный минус – эффект памяти. Если прерывать их зарядку до окончания, емкость батареи будет со временем уменьшаться. Кроме того, их производство очень токсично, поэтому часть европейских стран отказались от их использования.
Никель-металлогидридный
Эти аккумуляторы представляют собой новое поколение техники предыдущего типа, их производство и эксплуатация практически полностью безопасны для экологии. Эффект памяти у них проявляется в значительно меньшей степени. Имеют существенный недостаток – высокий ток самозаряда. Батареи этого типа хранят полностью заряженными, а если они не эксплуатируются в течение 30 дней, рекомендуется повторно восстанавливать их емкость.
Литий-ионный
Аккумуляторы этого типа считаются самыми лучшими. Заряжаются быстро, эффекта памяти не имеют. Такие батареи не нуждаются в полной разрядке, а подключать к питанию допускается по мере необходимости. К недостаткам относится высокая стоимость, а также боязнь низких температур.
Литий-ионные аккумуляторы шуруповерта правильно заряжать при температуре от 10 до 40°С, а если они во время этого процессора нагреваются, их следует охладить, чтобы не допустить поломки.
Можно ли заряжать литиевый аккумулятор обычной зарядкой
Две разных системы аккумуляторов – литиевые и свинцовые требуют разного подхода к восстановлению емкости. Свинцовый АКБ не настолько требовательны к параметрам зарядки, как литиевые. Да и критерии заряда другие.
Для зарядки на первом этапе Li-ion, Li-pol требуется постоянный ток, на втором этапе постоянное напряжение. Если не контролировать параметры на первом этапе, возможен перезаряд. Но если в батарее есть встроенная защита – BMS – она справится. Поэтому несколько добавить энергии можно даже зарядником от телефона.
В зарядном устройстве для свинцовых АКБ главный показатель – стабильное напряжение. Для литиевых зарядников на первом этапе важен стабильный ток.
Правда, появились универсальные ЗУ, которые можно перенастроить на тот или иной режим зарядки. Перед вами российская разработка “Кулон”.
Как заряжать литиевые аккумуляторы
Как заряжать аккумулятор, правила
Литий-ионные аккумуляторы похожи на людей тем, что они не ведут себя одинаково и работают лучше всего при температурах, которые не являются ни слишком жаркими, ни холодными.
Эти батареи работают лучше при высоких температурах, чем при низких, так как тепло снижает внутреннее сопротивление и ускоряет химическую реакцию внутри батареи. Побочным эффектом этого процесса является то, что он создает нагрузку на батарею, что может привести к сокращению срока службы в жарких условиях в течение продолжительных периодов.
С другой стороны, низкие температуры увеличивают внутреннее сопротивление, что увеличивает нагрузку на аккумулятор и сокращает его емкость. Батареи, которые обеспечивают 100% -ную емкость при 27 ° C, обычно уменьшаются на 50% при -18 ° C и так далее.
Li ion аккумуляторы как правильно заряжать?
Не разряжать полностью
Несоблюдение этих советов и инструкций может привести к повреждению аккумулятора до такой степени, что он станет непригодным для использования. Вы также можете поставить под угрозу свою безопасность и безопасность других людей, если батарея не используется должным образом. В сочетании с несовпадающим зарядным устройством может произойти перегрев или перезарядка, и существует риск возгорания.
Полная разрядка производится не чаще раза в 3 месяца
Как правильно заряжать литий ионные аккумуляторы?
Зарядка ионно-литиевых батарей очень отличается от зарядки никель-кадмиевых или никель-металлогидридных батарей.
Различия заключаются в том, что литий-ионные аккумуляторы имеют более высокое напряжение на элемент. Они также требуют гораздо более жестких допусков на напряжение при обнаружении полной зарядки, а после полной зарядки они не допускают или требуют подзарядки
Особенно важно иметь возможность точно определять состояние полной зарядки, поскольку литий-ионные аккумуляторы не допускают перезарядки
Хранение с небольшим зарядом
Большинство литий-ионных аккумуляторов, ориентированных на потребителя, заряжаются до напряжения 4,2 В на элемент, и это допускает отклонение около ± 50 мВ на элемент. Зарядка сверх этого вызывает напряжение в элементе и приводит к окислению, что сокращает срок службы и производительность. Это также может вызвать проблемы с безопасностью.
Заряжать только оригинальной зарядкой
Зарядку литий-ионных аккумуляторов можно разделить на два основных этапа:
- Заряд постоянного тока: на первой стадии зарядки литий-ионного аккумулятора или элемента тока заряда контролируется. Как правило, это составляет от 0,5 до 1,0 С. (Примечание: для батареи емкостью 2000 мАч скорость зарядки будет равна 2000 мА для скорости зарядки С). Для потребительских элементов LCO и батарей рекомендуется скорость зарядки не более 0,8 ° C.На этом этапе напряжение на ионно-литиевом элементе увеличивается для заряда постоянного тока. Время зарядки может быть около часа для этой стадии.
- Заряд насыщения: Через некоторое время напряжение достигает пика в 4,2 В для элемента LCO. В этот момент элемент или батарея должны войти во вторую стадию зарядки, известную как заряд насыщения. Поддерживается постоянное напряжение 4,2 В, и ток будет постоянно падать. Конец цикла зарядки достигается, когда ток падает примерно до 10% от номинального тока. Время зарядки может быть около двух часов для этой стадии в зависимости от типа элемента и производителя и т. Д.
Эффективность заряда, то есть величина заряда, удерживаемого батареей или элементом, относительно количества заряда, поступающего в элемент, является высокой. Эффективность зарядки составляет от 95 до 99%. Это отражает относительно низкие уровни повышения температуры клеток.
Не перегревать аккумулятор при зарядке
Есть моменты, когда вы не можете использовать аккумулятор в течение длительного периода времени. Вот советы по поддержанию максимальной емкости батареи для длительного хранения.
Дополнительные советы по зарядке шуруповертов
В случае если в ближайшее время не планируется использование инструмента, сразу возникает вопрос: нужно ли его подзаряжать перед тем, как переместить на хранение? В этом случае многое зависит от типа аккумулятора. Распространенные никель-кадмиевые батареи стоит предварительно подзарядить. Нужно сразу отметить, что в случае если инструмент не будет использоваться на протяжении длительного времени, то перед тем, как начать его использовать, нужно будет произвести не менее 3 циклов разрядки-подзарядки аккумулятора, чтобы восстановить его емкость заряда.
Никель-металлгидридные агрегаты также стоит подзарядить перед тем, как отправлять инструмент на хранение, а в случае если период отсутствия использования инструмента будет превышать 1 месяц, перед началом пользования стоит поставить агрегат подзаряжаться примерно на сутки. Это позволит восстановить емкость заряда. Литий-ионные аккумуляторы считаются наиболее удобными в этом плане, так как их не нужно заряжать перед хранением.
Какие ошибки можно совершить при подзарядке АКБ
Если берется зарядка с напряжением более 14,6 Вольт, может произойти перезаряд. Особенно велика вероятность поломки при частом использовании несовместимого ЗУ. В итоге может произойти выкипание электролита и сильный перегрев АКБ.
Важно, чтобы в цепь была включена лампочка или резистор. При отсутствии балластной нагрузки вероятность поломки увеличивается. Также нельзя приступать к выполнению операций без измерительных приборов
Потребуются вольтметр и амперметр, которые можно заменить мультиметром
Также нельзя приступать к выполнению операций без измерительных приборов. Потребуются вольтметр и амперметр, которые можно заменить мультиметром.
Рекомендуется встраивать в схему зарядки лампочку, чтобы уменьшить вероятность перегрузки
Нельзя забывать про встроенную систему защиты. Поэтому перед подключением АКБ лучше проверить работоспособность, подключив какой-нибудь электроприбор. Это может быть лампочка от фары или старый электромотор. В некоторых случаях нельзя отключить защиту, не имея перед собой электросхемы платы зарядного устройства.
После переделки зарядка шуруповерта может перестать отключаться автоматически при полном заряде. Придется самостоятельно контролировать процесс, чтобы избежать поломки аккумулятора. При перезарядке с электродов начинает активно выделяться водород и кислород, что чревато взрывом.
Используя электроприбор не по его прямому назначению, человек действует на свой страх и риск. Людям без опыта обращения с электроприборами заниматься подобными работами нельзя. Необходимо помнить о технике безопасности, например, заряжать батареи возле открытого огня или взрывоопасных веществ воспрещается.
Правильная зарядка шуруповерта: как сделать лучше
Конечно несколько простых правил, как заряжать аккумулятор шуруповерта, чтобы инструмент использовал весь свой возможный ресурс.
Когда вы приобретаете новый инструмент, не забывайте, что до того как использовать его в вначале, нужно поставить батарею на зарядку. Любые элементы питания, если они долгое время лежат на складе или в магазине, имеют тенденцию к разрядке. Если ваш шуруповерт оснащен батареей из Ni Cd (никель-кадмиевых) элементов, «прокачайте» их путем проведения трехкратной рабочий вариант зарядки с последующим разрядом, чтобы убрать тот «эффект памяти», который свойственен для Ni Cd аккумуляторов, не довести уровень их емкости до оптимального.
Если в вашем шуруповерте стоят литий-ионные аккумуляторы, проводить им такую «прокачку» необязательно, так как «эффект памяти» им не свойственен: это более современные батареи.
Нужно заряжать аккумулятор при благоприятной температуре природы. Наилучшие температурные показатели, когда производится зарядка аккумулятора шуруповерта — не ниже 10°С и даже не выше 40°С. В свое время зарядки нельзя оставлять батарею надолго без присмотра для того перегрева не перезаряд. Хотя, если штатная зарядка инструмента снабжена индикатором контроля всего процесса, устройство автоматически «закончит» его тогда, когда это необходимо.
Не рекомендуется надолго оставлять аккумуляторный блок в заряднике. Если шуруповерт используется не настолько часто, лучше вынуть с его применением батарейки не хранить отдельно от него
Для которого предназначена конструкция, когда АКБ долго лежат не используя, обратите внимание на то, чтобы они были в заряженном состоянии, проводя им «подпитку» раз в месяц в течение 25-30 минут
Как известно, аккумуляторный блок питания шуруповерта бывает либо никель-кадмиевый, либо литий-ионный. Ni Cd аккумуляторы можно хранить при любой степени заряженности. Главное их преимущество состоит в том, что они не боятся глубоких разрядов. Для того чтобы они хорошо работали после долгого перерыва, их как обычно следует «прокачать» три-четыре раза. Время «прокачки», в среднем, составляет 3-4 часа , в течение которых можно работать с шуруповертом в обычном режиме. Желательно в процессе работы шуруповерта контролировать то, чтобы Ni Cd батарея разряжалась не частично, а полностью. Это поможет ей не накапливать тот самый «эффект памяти».
Если аккумуляторный блок питания вашего инструмента укомплектован не никель-кадмиевыми, а литий-ионными батарейками, главный «плюс» их заключается в том, что «эффект» памяти у них отсутствует. Однако следить за уровнем их заряда рекомендуется более тщательно. В случае, если шуруповерт с литиевыми АКБ не используется какое-то время, их нужно периодически подзаряжать. Глубокого разряда они как раз не любят. Если литиевые АКБ подвергнуть глубокому разряду, сработает защитный контроллер внутри аккумуляторного блока. Чтобы этого не произошло, следите за тем, чтобы батареи были заряжены, как минимум, процентов на 50.
