- 35 Страниц
- 1
- 2
- 3
- →
- Последняя »
Восстановление Аккумулятора Шуруповерта Bosch Psr12 Апгрейд аккумулятора шуруповерта на литий-полимер
#1
Отправлено 13 Декабрь 2010 - 01:42
Предлагаю для затравки материальчик для нового раздела (раздел обсуждается тут).
Летом я успешно восстановил аккумулятор моего шуруповерта BOSCH PSR12.
Нет, начну по-другому.
Есть у меня шуруповерт вышеуказанной марки.
Кстати, всем рекомендую. Компактный, легкий, приятный на ощупь пластик, удобно лежит в руке, в меру мощный, есть подсветка рабочей зоны. В общем для непрофессионального использования (т.е. если вы не строитель и не монтажник) самое оно.
Я его именно так и использую: время от времени что-нибудь дома или на даче завинтить, просверлить и т.д. И тут кроется его (и ему подобных) основной недостаток - батарея. В аккумуляторном блоке шуруповерта используются Ni-Cd (никель-кадмиевые) элементы. Они не боятся высоких токов нагрузки. Однако при этом у них довольно сильный саморазряд (даже свежий блок держит заряд максимум 3-4 недели). К тому же у таких элементов ярко выражен эффект памяти: если их недоразряжать или недозаряжать, они как бы «запоминают» крайние значения заряда/разряда и в результате ощутимо теряют емкость.
Ну и немаловажен также тот факт, что элементов в батарее 10 штук (1,2В х 10 = 12В), и они соединены последовательно. Т.е. уровень заряда каждого элемента никак не контролируется. Поэтому уже после нескольких циклов разряда/заряда батарея разбалансируется. Уровень заряда каждого элемента оказывается разным, причем вследствие эффекта памяти этот процесс со временем усугубляет сам себя. В результате батарея выходит из строя при том, что умирают не все элементы, а всего несколько.
Именно такую картину я и получил. При использовании не чаще раза в месяц на протяжении 4 лет моя батарея сильно потеряла емкость, не прожив и 50 циклов (мне кажется). Год назад я пробовал разбирать ее и вручную «тренировать» элементы по отдельности. Помогло, но очень ненадолго - все-таки часть элементов уже безвозвратно потеряла емкость.
В итоге, когда этим летом в очередной раз шуруповерт мне понадобился и я в очередной раз обнаружил, что аккумулятор разряжен в ноль, причем даже после 4-часовой зарядки его хватило на 20 шурупов, я окончательно взбесился и решил действовать радикально.
Но посмотрев цены на новый блок (около 1500-1800 руб. за обычный 1,5 Ач и 2500 руб. за повышенную емкость 2,2 Ач, кажется) я ужаснулся и решил попытаться применить смекалку Самоделкина />.
Немаловажную роль во всем этом сыграл еще и тот факт, что на прошлый День рождения моя любимая жена подарила мне радиоуправляемый вертолет, чем вынудила с головой окунуться во всякие авиамодельные технологии и штучки-дрючки. Именно благодаря этому я узнал, что в мире (точнее, в одной его азиатской части) давно производятся недорогие (да нет, не то слово, они ДЕШЕВЫЕ!) литий-полимерные аккумуляторы любых емкостей и конфигураций, которые прямо просятся, чтобы их запихнуть в мой шуруповерт.
Ибо литий-полимерные (Li-Pol) аккумуляторы обладают следующими преимуществами:
- Значительно лучшее отношение емкость/вес и емкость/объем (чем у Ni-Cd и Ni-MH).
- Быстрая и эффективная зарядка током в 1C, т.е. численно равным емкости в Ач. Например, за 1 час батарея 1000 мАч заряжается на 95% током в 1А.
- Высокая нагрузочная способность - до 40С, в моем случае используется 20С. Т.е. аккумулятор емкостью 1000 мАч в штатном режиме отдает 20А.
- Нет эффекта памяти - аккумулятор не нужно разряжать перед зарядкой, а также не обязательно полностью заряжать.
- Ячейки могут иметь как цилиндрическую, так и прямоугльнопараллелепипедную форму, последняя позволяет более эффективно использовать имеющееся пространство.
Но, как водится, без недостатков тоже не обходится. Например, аккумуляторы боятся минусовых температур, на морозе безвозвратно теряют емкость.
Но есть и более серьезный недостаток, точнее особенность - литий-полимерные аккумуляторы не терпят перезаряда и переразряда. Номинальное напряжение ячейки - 3,7 В. Максимальное напряжение, до которого можно заряжать (100% зарядка) - 4,2 В. Минимальное напряжение, до которого можно разряжать - 3,2 В. Самые безобидные последствия - резкая потеря емкости. Ну а в худшем случае - взрыв и пожар (при перегреве из-за перезаряда или превышения разрядного тока или короткого замыкания).
Страшно? На всякий случай напоминаю, в вашем мобильнике скорее всего литий-полимерный аккумулятор 3,7В. Вот только бояться особо нечего. Все аккумуляторы мобильников, ноутбуков и т.д. снабжены защитными схемами, контролирующими напряжение и температуру. Но и стоят они немало в пересчете на емкость.
В дешевых же аккумуляторах никакой защиты нет. Поэтому их можно заряжать только «умным» зарядным устройством. Такое устройство выполняет следующие функции:
- Поддержание максимально допустимого зарядного тока в широком диапазоне напряжений.
- Контроль напряжения на аккумуляторе, чтобы оно ни при каких обстоятельствах не превысило 4,2 В
- Если батарея состоит из нескольких ячеек, контроль напряжения каждой ячейки в отдельности и выравнивание напряжений (балансировка).
- В особо продвинутых устройствах есть дополнительные защитные функции: контроль температуры через выносной датчик, ограничение зарядки по времени и т.п.
Разрядка аккумулятора в процессе работы питаемого им устройства также должна происходить с обязательным контролем напряжения, чтобы не допустить его падения ниже 3,2В на ячейку, иначе аккумулятор быстро потеряет емкость.
#2
Отправлено 13 Декабрь 2010 - 01:44
Для начала я измерил пространство внутри батарейного блока.
Аккумуляторы подбирал уже исходя из имеющихся размеров. Тут, кстати, есть простор для выбора. Можно взять маленький, занимающий только часть доступного пространства, зато легкий. Можно больше и тяжелее. При необходимости можно соединять батареи параллельно.
В моем случае были выбраны 3 батареи емкостью 1000 мАч напряжением 11,4 В.
Каждая батарея состоит из 3 ячеек (3 х 3,7В = 11,4В), соединенных последовательно. У батареи 2 «хвоста» с разъемами. Красно-черный с двухконтактным разъемом на конце - силовой, через него батарея присоединяется к нагрузке. Второй - разноцветный, с четырехконтактным белым разъемом - зарядно-балансировочный. Каждый провод подсоединен напрямую к каждой ячейке, чтобы контролировать напряжение. Через этот разъем батарея присоединяется к зарядному устройству.
Батареи заняли все доступное пространство.
Чтобы три батареи работали совместно, их пришлось соединить параллельно. При этом запараллелить потребовалось не только силовые выходы, но и балансировочные. Вот примерная схема.
Можно было, конечно, отрезать все разъемы и нужным образом спаять выводы. Но я не стал. Все-таки есть вероятность, что какая-то ячейка выйдет из строя и понадобится замена одной из 3 батарей. К тому же паять выводы под напряжением небезопасно. Как я писал, короткое замыкание чревато взрывом. Поэтому были изготовлены переходники как для зарядной, так и для разрядной цепи. Для этого закуплены подходящие разъемы:
Переходник для нагрузки совсем не сложный, три разъема спаяны параллельно и выведены на штатный разъем блока.
Зарядный переходник чуть более муторный, но принцип тот же. Разве что для 2 батарей не стал паять крайние линии - они уже запараллелены через нагрузочный переходник.
Все вместе выглядит следующим образом:
Надо сказать, запихнуть весь этот клубок внутрь оказалось задачей не из легких, однако результат того стоил.
Снаружи остался зарядный разъем. При установке блока в шуруповерт для него как раз остается место.
Цель достигнута. И что же, на этом все?
#3
Отправлено 13 Декабрь 2010 - 01:44
Для контроля напряжения использован вот такой элементарный индикатор со звуковой сигнализацией.
Суть его работы проста. Пока напряжение в норме, индикатор светит синим. Как только падает ниже 9,8В - загорается красный и включается пищалка.
Для размещения индикатора выбрано место в рукоятке, чтобы при работе правой рукой индикаторы были видны. Для них в корпусе просверлено 2 отверстия, которые были закрыты кусочком тонкого белого ПВХ (виден на фото, вертикальный прямоугольник). Пищалка оказалось довольно громкой, так что пришлось ее заклеить пенистым скотчем
Также пришлось удалить кое-какие лишние ребра жесткости, чтобы индикатор нормально разместился и не мешал аккумуляторному блоку. Крепление индикатора выполнено посредством полиуретанового клея, в народе известного как «Момент».
Отдельно стоит остановиться на подключении индикатора в цепь. Для правильной работы он должен подключаться к батарее ДО выключателя-регулятора нагрузки. С другой стороны, напряжение должно подаваться на него только при включении нагрузки, чтобы во время хранения батарея не разряжалась (индикатор потребляет порядка 5мА). Я сначала думал поставить реле, но что-то не нашел подходящего, способного включаться в широком диапазоне напряжений. Потом пытался использовать геркон и магнит на курке, но не смог найти подходящего взаимного расположения, чтобы геркон надежно включался и не забывал выключаться.
В итоге выручило меня наличие в шуруповерте подсветки - маленького светодиода в нижней части корпуса, направленного на рабочую зону. Он всегда включается и горит вне зависимости от числа оборотов. Его питание было использовано для включения индикатора через транзистор КТ315Б. Цепь светодиода (благо она имеет где-то внутри выключателя-регулятора ограничительный резистор) подведена к базе, а индикатор включен в цепь коллектора. При этом между коллектором и эмиттером на транзисторе падает напряжение порядка 0,3В, так что порог индикатора окажется выше. Но, думаю, это не беда.
Ну и напоследок о зарядном устройстве. Я использую вот такое:
Стоит копейки и работает, как надо. Зарядный ток около 1,2А. В процессе зарядки идет контроль балансировки. Напряжение питания: 12В. Зарядка идет до напряжения 12,6 В, для этого устройство имеет встроенный преобразователь напряжения. В конце зарядки производится постепенное понижение тока зарядки до 0 при поддержании 4,2В на ячейку.
Для питания зарядного устройства использую вот такой компактный и недорогой блок питания:
Что имеем в итоге:
- Восстановлен аккумуляторный блок - уже неплохо.
- Повышена емкость в 2 раза (с 1,5 Ач до 3 Ач).
- Сокращено время зарядки в 3 раза (с 4 ч до 1ч 20 мин).
- Уменьшен вес на 100 г.
- Самое для меня важное: теперь шуруповерт всегда готов к работе, даже полежав пару месяцев без движения.
Затраты:
- Батареи 3 х $5,5 = $16,5
- Хвосты с разъемами $2
- Хвосты с разъемами $3,1
- Индикатор $4
- Зарядник $6
- Доставка $20 (можно было взять более дешевую, но дольше)
- БП с доставкой $11
Итого: $62,6 и уйма удовольствия />
Надеюсь, кому-то пригодится.
Ну вот, теперь точно все.
#4
Отправлено 13 Декабрь 2010 - 04:53
Сообщение отредактировал Димон: 13 Декабрь 2010 - 04:54
#5
Отправлено 13 Декабрь 2010 - 08:04
На всякий случай - при клике на картинки с комплектующими открывается китайский сайт, где я все это заказывал. Я платил через PayPal и получал авиапочтой. Пошлины для частников нету. Не думаю, что Беларуси по-другому, у нас ведь союз таможенный. Хотя бог его знает, вашего батьку...
Если бы я покупал все в Москве в магазинах, отдал бы за все раза в 3 дороже. Да и выбора нет такого.
А HITACHI - отличный дивайс. У друга такой. Тяжеловат, правда, по сравнению с моим, раза в полтора. Но это уже класс другой. Думаю, достоин восстановления!
#6
Отправлено 13 Декабрь 2010 - 19:09
в моих руках побывали многие модели включая знаменитый Бош.ввиду специфики работы-постоянные перегрузки,"чужие руки",крутят до талого...сделал вывод что вместо одного проффесионального проше брать два китайских,или наших "ураган",или"интерскол","PRORAB"(эти ваще 2тыра с 2мя акками по12в),в две руки вырастает производительность и появляется взаимозаменяемость устройств,кстати ресурс практически одинаков что у импортных,что у наших,сначала начинает вылетать скорость(беру двухскоростные)потом одна батарейка начинает хандрить,недавно также "попал на батарейку"-в магазине продаются запасные и на 12,и на 14,и на 18 вольт,стоимость от 470 до 800руб,единственно надо перетасовать аккумуляторы в родной корпус,так как защелки-фиксаторы не подходят...четыре винта и батарейка как новая,еще надо разогнать ее три-четыре раза разрядить до вялого и зарядить до полного />
Теме респект,так как актуальна....
Сообщение отредактировал Ил-2: 13 Декабрь 2010 - 19:10
#7
Отправлено 13 Декабрь 2010 - 20:31
#8
Отправлено 21 Декабрь 2010 - 22:26
затраты разьем из чавото выпаял а бп от ноута купил на барахоле 30р />
#9
Отправлено 22 Декабрь 2010 - 01:24
igor (21 Декабрь 2010 - 22:26) писал:
С таким же успехом можно использовать аккумулятор от юпс, от бп компа, от бп галогенных ламп(с выпрямителем), и от кучи других блоков питания. Вот только теряется вся прелесть беспроводного инструмента.
#10
Отправлено 22 Декабрь 2010 - 01:35
#11
Отправлено 22 Декабрь 2010 - 02:30
#12
Отправлено 22 Декабрь 2010 - 08:22
Счя кумекаю чтоб придумать аккумуляторным паяльником стоят 2 банки
#13
Отправлено 22 Январь 2011 - 12:59
Литиевые батарейки надо заряжать с контролем напряжения на каждой банке! Напряжение на Li-Ion отличается от Li-Po. Заряжать надо специальным зарядным устройством, каждую отдельно или все вместе, но! с подключенным балансиром! Если поступать иначе, аккумуляторы рано или поздно взорвутся, в отличии от кислотных, они менее требовательны и более безопасны.
Творя изобретения с литиевыми аккумуляторами Вы можете серьезно навредить своему здоровью и/или имуществу. Знаю массу примеров! Люди оставались без рук, без глаз, без машин и квартир.
К сожалению, большинство людей этого не понимает, даже те, кто считает себя специалистами.
Сообщение отредактировал Kyrill: 19 Февраль 2011 - 21:17
Причина редактирования Выделил красным
#14
Отправлено 03 Февраль 2011 - 21:49
Вот моя версия шуруповерта. (Тему прочитал после того как доработал свой шурупокрутящий инструмент.)
Зарядное взял универсальное, на все случаи жизни 22$
Аккумулятор 1300 Ма\ч, 4 элемента - итого 14.8 В - 10$
Собираюсь изготовить контроллер для отключения шуруповерта при разряде батареи.
#15
Отправлено 19 Февраль 2011 - 19:21
Шуруповерт это очень полезный инструмент в наше время а вот аком - это его слабое место .
Вот бы еще подсказал как это все у них купить
#16
Отправлено 19 Февраль 2011 - 20:52
Картинки из статьи ведут на их сайт.
Регистрируешься, кладешь в корзину, выбираешь способ доставки, оплачиваешь картой или через Paypal, и все.
Сайт на английском, но никто не мешает переводчиком воспользоваться.
А можно все и в местном магазе купить, только раза в 3 дороже выйдет...
#17
Отправлено 19 Февраль 2011 - 22:54
Оплачивать лучше через PayPal - быстро, и вопросов магазин лишних не задает. На прямую с картой они побаиваются работать, требуют всякие доказательства, сканы карты и .т.п.
Регистрационные данные при регистрации в магазине и на paypal должны СОВПАДАТЬ!
#18
Отправлено 21 Февраль 2011 - 00:39
#20
Отправлено 28 Ноябрь 2011 - 23:33
Подробнее писать не буду. Прочитайте весь материал внимательно, а также пост, выделенный красным.
Пока точно не усвоите, почему не подойдет, не связывайтесь с литием, а то точно большой костер устроите.
Поделиться темой:
- 35 Страниц
- 1
- 2
- 3
- →
- Последняя »