browser icon
You are using an insecure version of your web browser. Please update your browser!
Using an outdated browser makes your computer unsafe. For a safer, faster, more enjoyable user experience, please update your browser today or try a newer browser.

Переробляємо шуруповерт на 18650 Li-ion

Posted by on 27 Листопада 2015
Bosch psr 1200

Bosch psr 1200

На сьогодні важко уявити нормальне повсякденне життя без шурупокрута. Ним можна прикрутити вішак чи зробити отвір у фанері та багато інших корисних речей. Але недорогий акумуляторний домашній інструмент як правило на нікель-кадмієвих (Ni-Cd) акумуляторах, які за рік-два втрачають свою ємність і інструмент перестає радувати господаря.

От і акумулятори на одному з моїх девайсів Bosch psr 1200 теж довго не примусили чекати – стали просити заміну. Було прийняте рішення зробити  з нього повноцінний літій-іонний (Li-ion) інструмент.  Тим паче популярний на сьогодні формат акумуляторів 18650 чудово влазив в штатний корпус. Забігаючи на перед прошу не спокушатися тих хто полюбляє “халяву” і не хапатися за паяльник, адже китайські та б/у-шні акуми від ноутбуків навряд чи підійдуть під дану задачу.

Переривши Інтернет були куплені наступні деталі:

  1. Дві плати захисту акумуляторів від перезаряду, переразряду та короткого замикання на 3 і/або 4 елемента (5$ за шт.)
  2. Плата для заряду збірки акумуляторів постійним струмом і напругою на LM2596 (3$)
  3. Шість СИЛОВИХ акумуляторів Samsung INR18650-25R 30A 2500 mAh (5$ за шт).

Переробка.

Розбирання шуріка  пройшло без особливих проблем, за вийнятком кріплення мінуса батареї, який намертво був припаяний холодним зварюванням до конструкції клем. І щоб ненароком не зламати штатні клеми я висвердлив контакт за допомогою електродрилі.

Розбираю штатний акумулятор Bosch psr 1200

Цікаво. що в корпусі акумулятора виявився сенсор температури і захисний резистор перенапруги, але їх контакти не були задіяні ні в самому шурупокруті, ні у зарядному 🙂

Власне шурупокрут Bosch psr 1200 12-ти вольтовий (10 Ni-Cd елементів по 1,2В) і я спочатку планував замінити їх на 4 Li-ion акума, але згодом вирішив що це буде дуже жирно до того ж збільшиться струм (що не хотілось би) і я зупинився на 3-х елементах 18650. Куплені плати захисту повинні захищати акумулятори від перезаряду (>4.2В що дуже важливо для літія), переразряду(<3.0В), та короткого замикання. Алгоритм дії простий – якщо щось трапляться, захист просто відрубає батарею від навантаження. Ви можете купити плату захисту спеціально на 3 або 4 елемента (3S / 4S), остання чомусь дешевша 😉

Я купив 4S плати. Переробка їх в 3S дуже проста. Потрібно лише змістити один з резисторів та зробити перемичку як показано на малюнку:

Переробка плати 4S в 3S

Схема з’єднання з акумуляторами для 3S наступна (вивід “VL” не задіяно):

Схема з’єднання плати захисту 3S з акумуляторами

Також на початку робіт була думка взяти недорогі китайські елементи живлення 18650 або витягнути б/у-шні  з ноутбука. Але експеримент із тріском провалився – шурупокрут при пікових навантаженнях міг брати 15А і більше. Напруга на слабеньких  акумах просідала і спрацьовував захист. Хоча, можливо, такий варіант можливий на менш потужних шурупокрутах або електричних викрутках.  Тому варто купити СИЛОВІ акумулятори (наприклад LG або Samsung INR18650-25R) здатні видавати 15-30A. Ще як варіант, можливо купити готові збірки для радіокерованих моделей.  Після спайки акумуляторів і плати захисту  все це чудово поміщається в корпусі:

Збирання акумулятора

Виявилося, що зарядний пристрій переробляти дещо складніше. Справа в малому об’ємі корпуса більшу частину якого займає трансформатор, плата заряду просто не влазила. Довелось дещо попрацювати фрезою і поклеїти пластмасу. Вийшло майже естетично:

Дороблений корпус разядки Bosch psr 1200

Існуюча схема заряду була примітивна і скоріше вбивала акумулятори аніж заряджала їх.  Але і з купленою платою для заряду Li-ion акумуляторів на базі мікросхеми LM2596 довелось погратися щоб зрозуміти як воно працює.  Схема що і де крутити і конструктивні розміри наступні:

Схема роботи плати заряду Li-ion акумуляторів на мікросхемі LM2596

Приблизна схема плати заряду Li-ion акумуляторів на мікросхемі LM2596

Габарити плати заряду Li-ion акумуляторів

Висота плати заряду Li-ion акумуляторів

 

Я не знайшов нормального опису роботи зарядки, китайці все перекручують, тому навожу свій:

  • Коли акумулятор повністю розряджено – світяться два світлодіоди – “CC/CV” та “CH”, що сигналізує про зарядку постійним струмом і напругою
  • Коли акумулятор зарядиться на 80-90%  – світиться лише світлодіод “CH”, тобто заряд продовжується але струм потроху починає зменшуватися
  • І коли акумулятор зарядиться на 100%  – світиться лише світлодіод “OK”, заряджено!

Для початкового налаштування зарядки рекомендую поки не підключати акумулятори а взяти як навантаження резистори. Алгоритм налаштування плати заряду наступний:

  • Подаємо вхідну напругу та крутимо перший резистор поки не отримаємо 12.6В, що відповідає напрузі заряду 3х елементів 18650 по 4,2В.
  • Налаштовуємо струм заряду третім резистором. В ідеалі, для швидкого заряду (1-2 год.) треба виставляти 1-2А, але штатний трансформатор який не хотілось поки чіпати здатен видавати лише 0,4А – тому миримось із цим і виставляємо 0,5А (час заряду 2-3 год.)
  • Крутимо другий резистор щоб добитися світіння світлодіода “OK” в межах 80-90мА (думаю достатній струм для відсічки заряду)
  • Повторюємо кроки 1-3 поки не доб’ємось стабільних вихідних величин. Китайці вказують дуже широкий діапазон струмів і напруг, але насправді він дуже вузький.

Для індикації заряду і корпусі просвердлив три отвори та вивів світлодіоди назовні,  “CC/CV” та “CH” – червоні (іде заряд),  “OK” – жовтий (заряджено)! Хоча можна було б і зробити кольори як у світлофорі 😉

Індикація заряду

Сумарна вартість переробки із запасним акумулятором склала 40-45$. Звичайно це не так вже й мало, але подібний інструмент (китай і базарні варіанти не беремо до уваги) на  сьогодні коштує вдвічі дорожче.

Поки все чудово працює, краще ніж раніше. Переробляти чи ні – вирішувати вам.

 

Література:

 

15 Responses to Переробляємо шуруповерт на 18650 Li-ion

  1. Володимир

    Переробив собі декілька місяців тому, все було добре, а потім залишив на ніч на зярядці і він перестав працювати. Вскриття показало – акумулятори перезаряджені до 4.4в один повністю “мертвий” 0в. Напевно шось перекрутив з контролером бо там окрім виходів на сам шурупокрут були ще два ( маркування С+ і DC) Куди подавати заряд я не знайшов і подавав виходи Р+ і Р-). Тепер от думаю, робити знову і я отримаю старий шурупокрут з одним акумулятором і загалом витрачу на нього як на новий з двома, чи нарешті взяти і купити шось нормальне…

    • seka

      Що ж тут сказати. Добре читайте опис своїх драйверів/контролерів 🙂
      Можливо ще проблема в Акумах (бувають на відсічку 4,2 та 4,1) це критично при виборі драйвера.

  2. серго

    подскажите какую нагрузку вы использовали при настройке?

    • seka

      Ой. Я вже й так і не скажу які були під рукою … Візьміть з десяток Ом, головне щоб попотужніше.

  3. петро

    В мене літієвий шурік hitachi батарея здохла і друга скоро теж піде.
    порадьте щось. А то батареї на ринку нема .
    тому хітач нікому не рекомендую сервісу ноль

    • seka

      Ну тут скоріш за все 2 варіанти:
      – Або акумулятори слабенькі – можливо достатньо буде просто замінити їх на “нормальні”
      Акумів на ринку повно. Беріть щось із брендових дорогих 🙂
      – Або схема заряду/контролю розряду спрощена і більше вбиває акуми аніж заряджає.
      В обох випадках рекомендую розібрати шурік і подивитися що в середині.
      Я ж маю підозру що прийдеться Вам замінювати і те і інше.

  4. Vova

    Чому не використали рідну зарядку. Вона видає 14В і 0,4А

    • seka

      Якраз рідна зарядка і пішла у діло. Просто ще додалася плата зарядe для Li-Ion

      • Vova

        Якщо є плата захисту яка не дасть перезарядити, який зміст у ній.

        • seka

          Зміст у тому, що Li-Ion акумулятори на відміну від нікель-кадмієвих заряджаються (як правило) постійним Струмом а не напругою. Та й взагалі бажано дотримуватись алгоритму заряду, який плата заряду не супер ідеально, але робить.
          Штатна зарядка цього не робить а більше “вбиває” акуми. Деякий час вона звичайно якось заряджати буде, але думаю недовго.

          • Vova

            У мене нові акуми і шурупокрут, як у вас. Захист на 13А, пробує запускати і вмирає, думаєте акуми не тягнуть?

        • seka

          Ну да.
          Або китайська плата із заявлиними 13А (а реально їх там може бути менше)
          Або акуми на видають потрібний струм (подивіться по специфікації на акуми який максимальний струм вони здатні видати)

          • Vova

            Видають 5А мабудь мало. Тепер треба робити повер із них. А до шуропокрута купити на 20А батарейки ;(

  5. Анатолий

    Вы можете переделать аккумуляторы для шуруповёрта на 18 вольт с кад. на Li-ion? Если ДА, то сколько это будет стоять? И что для этого нужно? С уважением Анатолий!

    • seka

      Дана затія буде актуальна лише у разі якщо ви власноруч візьметесь переробляти свій інструмент!
      Я таким заробітком не займаюсь. Якщо у вас є дома паяльник і базові знання електроніки, то це не складно.
      А замовляти “комусь зробити за гроші” немає сенсу – Вам буде економічно вигідніше купити готовий Li-ion шурік.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

*