Šroubovák nelze žádným způsobem dobíjet, vzhledem k povaze jeho použití (vysavač zřejmě ano). Prostě přestane tahat. Nejsou tedy vyžadovány žádné indikátory ani ochrana proti nadměrnému vybití. I když šroubovák zapnete se zcela vybitými bateriemi, napětí na baterii pod zátěží klesne na (pod) 2 volty. To je v pořádku. Když je zátěž odstraněna (přesně krátkodobě), napětí na bance se obnoví na 2,5...3,0 voltů. Je nemožné necítit tento okamžik.
A pak vám jen na fotografiích ukážu, jak se to dělá. Mám 4 šroubováky. Dva na chatě (18V), doma (18V) a v práci (12V). Pokud to uděláte s ochrannými deskami/regulátory nabíjení, bude to naprostý finanční ruina, zvláště vezmeme-li v úvahu, že 18V šroubováky vyžadují desky pro 5 sériově zapojených baterií (jsou méně obvyklé a dražší). Komentáře zde myslím prakticky nejsou nutné. Zobrazena je možnost pro 4 lithiové baterie pro 12V šroubovák.
Tohle je můj šroubovák. Baterie má konektor DB9F. 
Jedná se o nabíječku se 4 galvanicky oddělenými kanály. Na výstupu jsou všechny čtyři kanály „sloučeny“ do konektoru DB9M. 
Čtyři LI-Ion paměťové desky s Ali na čipu TP4056. Našel jsem 12 rublů (20 kusů). Ztratil jsem odkaz. 
To vše lze samozřejmě umístit do jediné krabičky, jejímž výstupem bude pouze konektor DB9M, ale mít 4 galvanicky oddělené samostatné nabíjecí kanály je velmi výhodné. Napájení testeru z Krony jsem například předělal na dvě sériově zapojené lithiové baterie z jednorázových elektronických cigaret. Nabíjím stejnou nabíječkou, dva kanály.
Tento design může zopakovat každý domácí kutil, který má k elektronice daleko.
Malá poznámka/upřesnění. Baterie v pouzdru baterie šroubováku zapojíme do série. Čtyři kusy pro 12, 14, 16V šroubováky a 5 kusů pro 18V baterie. 18voltový šroubovák funguje úplně normálně na čtyři Li-Ion baterie, ale pouze na čerstvě nabité baterie. Budete ho muset dobíjet mnohem častěji. + a - první baterie jsou připojeny ke konektorům DB9.1 a DB9.2 pomocí samostatných vodičů, které jsou připájeny přímo k pólům baterie. Na DB9.3 je připojen samostatným vodičem + druhé baterie atd... Podle elektrického schématu jsou piny 2 a 3 DB9 stejný bod. To však z pohledu nabíjecí desky u TP4056 není úplně pravda. V nabíjecím obvodu je třeba se vyvarovat sdílených úseků vodičů, protože při různých proudech ze dvou nabíjecích desek v určitou dobu se může objevit chyba v řádu desítek/stovek milivoltů. Je vhodné instalovat vodiče do nabíjecího okruhu s větším průměrem (no, samozřejmě také do hlavního vybíjecího okruhu). U šroubováku s 18V baterií bude toto zapojení vyžadovat 10 kontaktů. Jako 10. kontakt používám kovové pouzdro konektoru DB9.
Další obrázek. Možnost pro 18V baterii, 5 kanálů. 
Jak koupit malé levné (40...70 rublů) síťové adaptéry na Ali tak, aby skutečně produkovaly jeden ampér, je samostatné téma. Koupil jsem adaptéry po 5 a 10 kusech. Nemohu dát odkaz, protože stránky, na kterých byly zakoupeny adaptéry zobrazené na fotografiích, již bohužel neexistují. Pamatuji si, že na stránce prodejce byl obrázek se zatěžovacími odpory a USB doktorem, na kterém bylo napsáno 0,98 A. Neklamal jsem vás, takový proud byl na výstupu skutečně přítomen, i když byl doprovázen vlněním s výkyvem jeden a půl voltu. Musel jsem dovnitř zapájet tantalové kondenzátory. Jedna kapacita 220 μF, 6,3...10V na výstupu takových adaptérů je dostačující na to, aby se adaptér přiblížil charakteristikám proprietárního nabíjení od společnosti Apple (dosahuje se pulzací 50...150 mV).
Místo kočky. 
Tohle je dobrý USB doktor, kterého si můžete vyrobit z něčeho, co jste si koupili na Aliexpressu. Je o něco lepší než většina „doktorů“ první generace, pokud jde o pokles napětí na bočníku pro měření proudu. Neměřil jsem to přesně, ale údaj je asi 70 milivoltů/1A. Tento pokles napětí je srovnatelný s . Pro zbytek (a pro ) je pokles přes bočník větší než 100 mV. Přesná čísla ve skutečnosti není tak snadné, jak bychom si přáli, protože každý další USB kontakt v obvodu „žere“ asi 30 mV/1,0 A protékajícího proudu.
Při vysokých nabíjecích proudech mohou staré verze „lékařů“ zařazených do obvodu samy snížit nabíjecí proud smartphonu/tabletu, a to i s krátkými a kvalitními USB kabely.
Posouzení vlastností konkrétní nabíječky je obtížné bez pochopení toho, jak by vlastně mělo probíhat příkladné nabíjení li-ion baterie. Než tedy přejdeme přímo ke schématům, připomeňme si trochu teorie.
V závislosti na tom, z jakého materiálu je kladná elektroda lithiové baterie vyrobena, existuje několik druhů:
Všechny tyto baterie mají své vlastní vlastnosti, ale protože tyto nuance nemají pro běžného spotřebitele zásadní význam, nebudou v tomto článku brány v úvahu.
Také všechny li-ion baterie jsou vyráběny v různých velikostech a tvarech. Mohou být buď opláštěné (například dnes populární 18650), nebo laminované či prizmatické (gel-polymerové baterie). Posledně jmenované jsou hermeticky uzavřené sáčky vyrobené ze speciální fólie, které obsahují elektrody a elektrodovou hmotu.
Nejběžnější velikosti li-ion baterií jsou uvedeny v tabulce níže (všechny mají jmenovité napětí 3,7 V):
| Označení | Standardní velikost | Podobná velikost |
|---|---|---|
| XXYY0, Kde XX- údaj o průměru v mm, YY- délka v mm, 0 - odráží design ve formě válce |
10180 | 2/5 AAA |
| 10220 | 1/2 AAA (Ø odpovídá AAA, ale poloviční délky) | |
| 10280 | ||
| 10430 | AAA | |
| 10440 | AAA | |
| 14250 | 1/2 AA | |
| 14270 | Ø AA, délka CR2 | |
| 14430 | Ø 14 mm (stejné jako AA), ale kratší délka | |
| 14500 | AA | |
| 14670 | ||
| 15266, 15270 | CR2 | |
| 16340 | CR123 | |
| 17500 | 150S/300S | |
| 17670 | 2xCR123 (nebo 168S/600S) | |
| 18350 | ||
| 18490 | ||
| 18500 | 2xCR123 (nebo 150A/300P) | |
| 18650 | 2xCR123 (nebo 168A/600P) | |
| 18700 | ||
| 22650 | ||
| 25500 | ||
| 26500 | S | |
| 26650 | ||
| 32650 | ||
| 33600 | D | |
| 42120 |
Vnitřní elektrochemické procesy probíhají stejným způsobem a nezávisí na tvarovém faktoru a konstrukci baterie, takže vše níže uvedené platí stejně pro všechny lithiové baterie.
Nejsprávnější způsob nabíjení lithiových baterií je nabíjení ve dvou fázích. Toto je metoda, kterou Sony používá u všech svých nabíječek. I přes složitější regulátor nabíjení to zajišťuje úplnější nabití li-ion baterií bez snížení jejich životnosti.
Zde hovoříme o dvoustupňovém nabíjecím profilu pro lithiové baterie, zkráceně CC/CV (konstantní proud, konstantní napětí). Existují také možnosti s pulzními a krokovými proudy, ale ty nejsou v tomto článku diskutovány. Více o nabíjení pulzním proudem si můžete přečíst.
Pojďme se tedy na obě fáze nabíjení podívat podrobněji.
1. V první fázi Musí být zajištěn konstantní nabíjecí proud. Aktuální hodnota je 0,2-0,5C. Pro zrychlené nabíjení je povoleno zvýšit proud na 0,5-1,0C (kde C je kapacita baterie).
Například pro baterii s kapacitou 3000 mAh je nominální nabíjecí proud na prvním stupni 600-1500 mA a zrychlený nabíjecí proud může být v rozsahu 1,5-3A.
Aby byl zajištěn konstantní nabíjecí proud dané hodnoty, musí být obvod nabíječky schopen zvýšit napětí na svorkách baterie. Nabíječka totiž v první fázi funguje jako klasický stabilizátor proudu.
Důležité: Pokud plánujete nabíjet baterie pomocí vestavěné ochranné desky (PCB), pak se při navrhování obvodu nabíječky musíte ujistit, že napětí naprázdno obvodu nemůže nikdy překročit 6-7 voltů. Jinak může dojít k poškození ochranné desky.
V okamžiku, kdy napětí na baterii stoupne na 4,2 voltu, získá baterie přibližně 70-80 % své kapacity (konkrétní hodnota kapacity bude záviset na nabíjecím proudu: při zrychleném nabíjení to bude o něco méně, při nominální poplatek - o něco více). Tento okamžik značí konec prvního stupně nabíjení a slouží jako signál pro přechod do druhého (a konečného) stupně.
2. Druhá fáze nabíjení- jedná se o nabíjení baterie konstantním napětím, ale postupně klesajícím (klesajícím) proudem.
V této fázi nabíječka udržuje napětí 4,15-4,25 V na baterii a řídí aktuální hodnotu.
S rostoucí kapacitou se bude nabíjecí proud snižovat. Jakmile jeho hodnota klesne na 0,05-0,01C, je proces nabíjení považován za dokončený.
Důležitou nuancí správné činnosti nabíječky je její úplné odpojení od baterie po dokončení nabíjení. To je způsobeno tím, že pro lithiové baterie je krajně nežádoucí, aby zůstaly po dlouhou dobu pod vysokým napětím, které obvykle zajišťuje nabíječka (tedy 4,18-4,24 voltů). To vede k urychlené degradaci chemického složení baterie a v důsledku toho ke snížení její kapacity. Dlouhodobý pobyt znamená desítky hodin i více.
Během druhé fáze nabíjení se baterii podaří získat přibližně o 0,1-0,15 více své kapacity. Celkové nabití baterie tak dosahuje 90-95 %, což je výborný ukazatel.
Podívali jsme se na dvě hlavní fáze nabíjení. Pokrytí problematiky nabíjení lithiových baterií by však bylo neúplné, pokud by nebyla zmíněna další etapa nabíjení – tzv. předem nabít.
Fáze předběžného nabíjení (předběžné nabíjení)- tento stupeň se používá pouze pro hluboce vybité baterie (méně než 2,5 V) pro uvedení do normálního provozního režimu.
V této fázi je nabíjení poskytováno sníženým konstantním proudem, dokud napětí baterie nedosáhne 2,8 V.
Předběžná fáze je nezbytná pro zabránění nabobtnání a odtlakování (nebo dokonce výbuchu ohněm) poškozených baterií, které mají například vnitřní zkrat mezi elektrodami. Pokud takovou baterií okamžitě projde velký nabíjecí proud, nevyhnutelně to povede k jejímu zahřátí a pak záleží.
Další výhodou přednabíjení je předehřívání baterie, které je důležité při nabíjení při nízkých okolních teplotách (v nevytápěné místnosti v chladném období).
Inteligentní nabíjení by mělo být schopno monitorovat napětí na baterii během fáze předběžného nabíjení, a pokud se napětí po dlouhou dobu nezvýší, vyvodit závěr, že baterie je vadná.
Všechny fáze nabíjení lithium-iontové baterie (včetně fáze předběžného nabíjení) jsou schematicky znázorněny v tomto grafu: 
Překročení jmenovitého nabíjecího napětí o 0,15 V může snížit životnost baterie na polovinu. Snížení nabíjecího napětí o 0,1 voltu snižuje kapacitu nabité baterie asi o 10 %, ale výrazně prodlužuje její životnost. Napětí plně nabité baterie po vyjmutí z nabíječky je 4,1-4,15 voltů.
Dovolte mi shrnout výše uvedené a nastínit hlavní body:
1. Jakým proudem bych měl nabíjet li-ion baterii (například 18650 nebo jakoukoli jinou)?
Proud bude záviset na tom, jak rychle jej chcete nabíjet, a může se pohybovat od 0,2C do 1C.
Například pro baterii velikosti 18650 s kapacitou 3400 mAh je minimální nabíjecí proud 680 mA a maximální 3400 mA.
2. Jak dlouho trvá nabití např. stejných baterií 18650?
Doba nabíjení přímo závisí na nabíjecím proudu a počítá se pomocí vzorce:
T = C / nabíjím.
Například doba nabíjení naší 3400 mAh baterie s proudem 1A bude asi 3,5 hodiny.
3. Jak správně nabíjet lithium-polymerovou baterii?
Všechny lithiové baterie se nabíjejí stejným způsobem. Nezáleží na tom, zda se jedná o lithium polymer nebo lithium ion. Pro nás, spotřebitele, v tom není žádný rozdíl.
Ochranná deska (neboli PCB - power control board) je určena k ochraně proti zkratu, přebití a nadměrnému vybití lithiové baterie. Do ochranných modulů je zpravidla zabudována také ochrana proti přehřátí.
Z bezpečnostních důvodů je zakázáno používat lithiové baterie v domácích spotřebičích, pokud nemají zabudovanou ochrannou desku. Proto všechny baterie mobilních telefonů mají vždy desku plošných spojů. Výstupní svorky baterie jsou umístěny přímo na desce: 
Tyto desky používají šestinohý regulátor nabíjení na specializovaném zařízení (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 a další analogy). Úkolem tohoto ovladače je odpojit baterii od zátěže při úplném vybití baterie a odpojit baterii od nabíjení při dosažení 4,25V.
Zde je například schéma desky ochrany baterie BP-6M, která byla dodána se starými telefony Nokia: 
Pokud mluvíme o 18650, mohou být vyrobeny s nebo bez ochranné desky. Ochranný modul je umístěn v blízkosti záporného pólu baterie. 
Deska zvyšuje délku baterie o 2-3 mm. 
Baterie bez modulu PCB jsou obvykle součástí baterií, které se dodávají s vlastními ochrannými obvody.
Jakákoli baterie s ochranou se může snadno změnit na baterii bez ochrany, stačí ji vykuchat. 
Dnes je maximální kapacita baterie 18650 3400 mAh. Baterie s ochranou musí mít na pouzdře odpovídající označení ("Chráněno"). 
Nezaměňujte desku PCB s modulem PCM (PCM - power charge module). Pokud první slouží pouze k ochraně baterie, pak druhé jsou určeny k řízení procesu nabíjení - omezují nabíjecí proud na dané úrovni, řídí teplotu a obecně zajišťují celý proces. Deska PCM je to, čemu říkáme regulátor nabíjení.
Doufám, že nyní nezůstaly žádné otázky, jak nabíjet baterii 18650 nebo jakoukoli jinou lithiovou baterii? Poté přejdeme k malému výběru hotových obvodových řešení pro nabíječky (stejné regulátory nabíjení).
Všechny obvody jsou vhodné pro nabíjení libovolné lithiové baterie, zbývá pouze rozhodnout o nabíjecím proudu a základně prvku.
Schéma jednoduché nabíječky založené na čipu LM317 s indikátorem nabití: 
Zapojení je nejjednodušší, celé nastavení spočívá v nastavení výstupního napětí na 4,2 V pomocí trimovacího rezistoru R8 (bez připojené baterie!) a nastavení nabíjecího proudu volbou rezistorů R4, R6. Výkon rezistoru R1 je minimálně 1 Watt.
Jakmile LED zhasne, lze proces nabíjení považovat za ukončený (nabíjecí proud nikdy neklesne na nulu). Po úplném nabití se nedoporučuje nechávat baterii v tomto nabití dlouhou dobu.
Mikroobvod lm317 je široce používán v různých stabilizátorech napětí a proudu (v závislosti na připojovacím obvodu). Prodává se na každém rohu a stojí haléře (můžete si vzít 10 kusů za pouhých 55 rublů).
LM317 se dodává v různých pouzdrech: 
Přiřazení pinu (pinout): 
Analogy čipu LM317 jsou: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, KR142EN12, KR1157EN1 (poslední dva jsou domácí výroby).
Nabíjecí proud lze zvýšit na 3A, pokud místo LM317 vezmete LM350. Bude to však dražší - 11 rublů/kus.
Deska s plošnými spoji a sestava obvodů jsou zobrazeny níže: 
Starý sovětský tranzistor KT361 lze nahradit podobným pnp tranzistorem (například KT3107, KT3108 nebo buržoazní 2N5086, 2SA733, BC308A). Pokud indikátor nabití nepotřebujete, lze jej zcela odstranit.
Nevýhoda obvodu: napájecí napětí musí být v rozmezí 8-12V. To je způsobeno skutečností, že pro normální provoz čipu LM317 musí být rozdíl mezi napětím baterie a napájecím napětím alespoň 4,25 V. Nebude tedy možné jej napájet z USB portu.
MAX1551/MAX1555 jsou specializované nabíječky pro Li+ baterie, schopné provozu z USB nebo ze samostatného napájecího adaptéru (například nabíječky telefonu).
Jediný rozdíl mezi těmito mikroobvody je v tom, že MAX1555 vydává signál indikující proces nabíjení a MAX1551 vydává signál, že je napájení zapnuto. Tito. 1555 je stále výhodnější ve většině případů, takže 1551 je nyní obtížné najít na prodej.
Podrobný popis těchto mikroobvodů od výrobce je.
Maximální vstupní napětí z DC adaptéru je 7 V, při napájení z USB - 6 V. Při poklesu napájecího napětí na 3,52 V se mikroobvod vypne a nabíjení se zastaví.
Mikroobvod sám zjistí, na kterém vstupu je napájecí napětí a připojí se k němu. Pokud je napájení dodáváno přes USB sběrnici, pak je maximální nabíjecí proud omezen na 100 mA – to umožňuje zapojit nabíječku do USB portu libovolného počítače bez obav ze spálení jižního můstku.
Při napájení ze samostatného zdroje je typický nabíjecí proud 280 mA.
Čipy mají zabudovanou ochranu proti přehřátí. Ale i v tomto případě obvod pokračuje v provozu a snižuje nabíjecí proud o 17 mA na každý stupeň nad 110 ° C.
K dispozici je funkce předběžného nabíjení (viz výše): pokud je napětí baterie nižší než 3V, mikroobvod omezí nabíjecí proud na 40 mA.
Mikroobvod má 5 pinů. Zde je typické schéma zapojení: 
Pokud existuje záruka, že napětí na výstupu vašeho adaptéru nemůže za žádných okolností překročit 7 voltů, pak se bez stabilizátoru 7805 obejdete.
Na tomto lze sestavit například možnost USB nabíjení. 
Mikroobvod nevyžaduje externí diody ani externí tranzistory. Obecně, samozřejmě, nádherné maličkosti! Pouze jsou příliš malé a nepohodlné na pájení. A jsou také drahé ().
Stabilizátor LP2951 vyrábí společnost National Semiconductors (). Poskytuje implementaci vestavěné funkce omezení proudu a umožňuje generovat stabilní úroveň nabíjecího napětí pro lithium-iontovou baterii na výstupu obvodu.
Nabíjecí napětí je 4,08 - 4,26 V a nastavuje se odporem R3 při odpojení baterie. Napětí je udržováno velmi přesně.
Nabíjecí proud je 150 - 300mA, tato hodnota je omezena vnitřními obvody čipu LP2951 (záleží na výrobci).
Použijte diodu s malým zpětným proudem. Může to být například jakákoli řada 1N400X, kterou si můžete zakoupit. Dioda se používá jako blokovací dioda pro zamezení zpětného proudu z baterie do čipu LP2951 při vypnutí vstupního napětí. 
Tato nabíječka produkuje poměrně nízký nabíjecí proud, takže jakákoli baterie 18650 se může nabíjet přes noc.
Mikroobvod lze zakoupit jak v balíčku DIP, tak v balíčku SOIC (stojí asi 10 rublů za kus).
Čip vám umožňuje vytvářet správné nabíječky a je také levnější než tolik medializovaný MAX1555. 
Typické schéma zapojení je převzato z: 
Důležitou výhodou obvodu je absence nízkoodporových výkonných rezistorů, které omezují nabíjecí proud. Zde se proud nastavuje odporem připojeným k 5. pinu mikroobvodu. Jeho odpor by měl být v rozmezí 2-10 kOhm.
Sestavená nabíječka vypadá takto: 
Mikroobvod se během provozu docela dobře zahřívá, ale nezdá se, že by mu to vadilo. Svou funkci plní.
Zde je další verze desky plošných spojů s SMD LED a micro-USB konektorem: 
Velmi jednoduché schéma, skvělá volba! Umožňuje nabíjení proudem až 800 mA (viz). Je pravda, že má tendenci se velmi zahřívat, ale v tomto případě vestavěná ochrana proti přehřátí snižuje proud. 
Obvod lze výrazně zjednodušit vyhozením jedné nebo i obou LED s tranzistorem. Pak to bude vypadat takto (musíte uznat, že to nemůže být jednodušší: pár rezistorů a jeden kondenzátor): 
Jedna z možností desky plošných spojů je dostupná na . Deska je určena pro prvky standardní velikosti 0805.
I = 1000/R. Neměli byste hned nastavovat vysoký proud; nejprve se podívejte, jak se mikroobvod zahřeje. Pro mé účely jsem vzal odpor 2,7 kOhm a nabíjecí proud se ukázal být asi 360 mA.
Je nepravděpodobné, že bude možné přizpůsobit radiátor tomuto mikroobvodu a není skutečností, že to bude účinné kvůli vysokému tepelnému odporu spojení krystal-pouzdro. Výrobce doporučuje udělat chladič „přes vývody“ – stopy vytvořit co nejtlustší a nechat fólii pod tělem čipu. Obecně platí, že čím více „zemní“ fólie zbude, tím lépe.
Mimochodem, většina tepla se odvádí přes 3. nohu, takže tuto stopu můžete udělat velmi širokou a tlustou (naplňte ji přebytečnou pájkou). 
Balíček čipu LTC4054 může být označen LTH7 nebo LTADY.
LTH7 se od LTADY liší tím, že první dokáže zvednout velmi vybitou baterii (na které je napětí menší než 2,9 voltu), zatímco druhý nikoli (je třeba ji rozhoupat samostatně).
Čip se ukázal jako velmi úspěšný, takže má spoustu analogů: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, IT4618054, IT468121, WPT468054, YPT4812, YPT4054 , VS61 02, HX6001, LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051. Před použitím některého z analogů si prohlédněte katalogové listy.
Mikroobvod je vyroben v pouzdře SOP-8 (viz), na břiše má kovový chladič, který není spojen s kontakty, což umožňuje efektivnější odvod tepla. Umožňuje nabíjet baterii proudem až 1A (proud závisí na odporu nastavení proudu). 
Schéma zapojení vyžaduje naprosté minimum závěsných prvků: 
Obvod realizuje klasický proces nabíjení - nejprve nabíjení konstantním proudem, poté konstantním napětím a klesajícím proudem. Všechno je vědecké. Pokud se podíváte na nabíjení krok za krokem, můžete rozlišit několik fází:
Nabíjecí proud (v ampérech) se vypočítá podle vzorce I=1200/R prog. Přípustné maximum je 1000 mA.
Reálný test nabíjení s baterií 3400 mAh 18650 ukazuje graf: 
Výhodou mikroobvodu je, že nabíjecí proud se nastavuje pouze jedním rezistorem. Výkonné nízkoodporové odpory nejsou nutné. Navíc je zde indikátor průběhu nabíjení a také indikace konce nabíjení. Pokud není baterie připojena, indikátor každých několik sekund bliká.
Napájecí napětí obvodu by mělo být v rozmezí 4,5...8 voltů. Čím blíže k 4,5V, tím lépe (čip se tedy méně zahřívá).
První větev slouží k připojení teplotního čidla zabudovaného v lithium-iontové baterii (obvykle střední vývod baterie mobilního telefonu). Pokud je výstupní napětí pod 45 % nebo nad 80 % napájecího napětí, nabíjení se přeruší. Pokud nepotřebujete regulaci teploty, položte nohu na zem.
Pozornost! Tento obvod má jednu významnou nevýhodu: nepřítomnost obvodu ochrany proti přepólování baterie. V tomto případě je zaručeno spálení regulátoru kvůli překročení maximálního proudu. V tomto případě jde napájecí napětí obvodu přímo do baterie, což je velmi nebezpečné.
Signet je jednoduchý a dá se udělat za hodinu na koleni. Pokud jde o čas, můžete si objednat hotové moduly. Někteří výrobci hotových modulů přidávají ochranu proti nadproudu a nadměrnému vybití (můžete si například vybrat, jakou desku potřebujete - s ochranou nebo bez ní a s jakým konektorem). 
Sehnat lze i hotové desky s kontaktem na teplotní čidlo. Nebo dokonce nabíjecí modul s několika paralelními mikroobvody TP4056 pro zvýšení nabíjecího proudu as ochranou proti přepólování (příklad).
Také velmi jednoduché schéma. Nabíjecí proud se nastavuje odporem R prog (např. pokud instalujete odpor 3 kOhm, proud bude 500 mA).
Mikroobvody jsou na pouzdru obvykle označeny: LTRG (často je lze nalézt ve starých telefonech Samsung). 
Jakýkoli pnp tranzistor je vhodný, hlavní věc je, že je navržen pro daný nabíjecí proud.
Na uvedeném schématu není žádný indikátor nabití, ale na LTC1734 se říká, že pin „4“ (Prog) má dvě funkce - nastavení proudu a sledování konce nabíjení baterie. Například je znázorněn obvod s řízením konce nabíjení pomocí komparátoru LT1716. 
Komparátor LT1716 lze v tomto případě nahradit levným LM358.
Vymyslet obvod využívající cenově dostupnější součástky je asi těžké. Nejobtížnější je zde najít zdroj referenčního napětí TL431. Jsou však tak běžné, že se nacházejí téměř všude (zřídka se zdroj energie obejde bez tohoto mikroobvodu). 
No a tranzistor TIP41 lze vyměnit za jakýkoliv jiný s vhodným kolektorovým proudem. Postačí i stará sovětská KT819, KT805 (nebo méně výkonná KT815, KT817).
Nastavení obvodu spočívá v nastavení výstupního napětí (bez baterie!!!) pomocí trimovacího rezistoru na 4,2 V. Rezistor R1 nastavuje maximální hodnotu nabíjecího proudu.
Tento obvod plně implementuje dvoustupňový proces nabíjení lithiových baterií - nejprve nabíjení stejnosměrným proudem, poté přechod do fáze stabilizace napětí a plynulé snížení proudu téměř na nulu. Jedinou nevýhodou je špatná opakovatelnost obvodu (je vrtošivý v nastavení a náročný na použité součástky).
Existuje další nezaslouženě opomíjený mikroobvod od Microchip - MCP73812 (viz). Na základě toho je získána velmi rozpočtová možnost zpoplatnění (a levná!). Celá sada těla je pouze jeden odpor!
Mimochodem, mikroobvod je vyroben v pájecím balení - SOT23-5. 
Jediným negativem je, že se velmi zahřívá a není zde žádná indikace nabití. Také to nějak nefunguje příliš spolehlivě, pokud máte zdroj s nízkou spotřebou energie (což způsobuje pokles napětí). 
Obecně platí, že pokud pro vás indikace nabití není důležitá a vyhovuje vám proud 500 mA, pak je MCP73812 velmi dobrou volbou.
Nabízí se plně integrované řešení - NCP1835B, poskytující vysokou stabilitu nabíjecího napětí (4,2 ±0,05 V).
Snad jedinou nevýhodou tohoto mikroobvodu je jeho příliš miniaturní velikost (pouzdro DFN-10, rozměr 3x3 mm). Ne každý může zajistit kvalitní pájení takových miniaturních prvků. 
Mezi nepopiratelné výhody bych rád poznamenal následující:
Náklady na mikroobvod nejsou zrovna levné, ale také nejsou tak vysoké (~ 1 $), abyste jej mohli odmítnout používat. Pokud vám vyhovuje páječka, doporučil bych zvolit tuto možnost.
Podrobnější popis je v.
Ano můžeš. To však bude vyžadovat pečlivou kontrolu nabíjecího proudu a napětí.
Obecně platí, že bez nabíječky nebude možné nabíjet baterii, například naši 18650. Stále je potřeba nějak omezit maximální nabíjecí proud, takže bude stále potřeba alespoň ta nejprimitivnější paměť.
Nejjednodušší nabíječka pro jakoukoli lithiovou baterii je rezistor zapojený do série s baterií: 
Odpor a ztrátový výkon rezistoru závisí na napětí napájecího zdroje, který bude použit pro nabíjení.
Jako příklad si spočítejme odpor pro 5V napájecí zdroj. Nabíjet budeme baterii 18650 s kapacitou 2400 mAh.
Takže na samém začátku nabíjení bude pokles napětí na rezistoru:
U r = 5 - 2,8 = 2,2 voltů
Řekněme, že náš 5V zdroj je dimenzován na maximální proud 1A. Obvod spotřebuje nejvyšší proud na samém začátku nabíjení, kdy je napětí na baterii minimální a činí 2,7-2,8 V.
Pozor: tyto výpočty neberou v úvahu možnost, že baterie může být velmi hluboko vybitá a napětí na ní může být mnohem nižší, dokonce až nulové.
Odpor odporu potřebný k omezení proudu na samém začátku nabíjení při 1 ampéru by tedy měl být:
R = U/I = 2,2/1 = 2,2 Ohm
Ztrátový výkon rezistoru:
Pr = I2 R = 1*1*2,2 = 2,2 W
Na samém konci nabíjení baterie, když se napětí na ní blíží 4,2 V, bude nabíjecí proud:
Nabíjím = (U ip - 4,2) / R = (5 - 4,2) / 2,2 = 0,3 A
To znamená, jak vidíme, všechny hodnoty nepřekračují přípustné limity pro danou baterii: počáteční proud nepřekračuje maximální přípustný nabíjecí proud pro danou baterii (2,4 A) a konečný proud překračuje proud při kterém již baterie nezíská kapacitu ( 0,24 A).
Hlavní nevýhodou takového nabíjení je nutnost neustále sledovat napětí na baterii. A ručně vypněte nabíjení, jakmile napětí dosáhne 4,2 V. Lithiové baterie totiž velmi špatně snášejí i krátkodobé přepětí – hmoty elektrod začnou rychle degradovat, což nevyhnutelně vede ke ztrátě kapacity. Zároveň jsou vytvořeny všechny předpoklady pro přehřívání a odtlakování.
Pokud má vaše baterie vestavěnou ochrannou desku, o které jsme hovořili výše, vše se zjednoduší. Při dosažení určitého napětí na baterii ji samotná deska odpojí od nabíječky. Tento způsob nabíjení má však značné nevýhody, o kterých jsme hovořili v.
Ochrana zabudovaná v baterii nedovolí její přebití za žádných okolností. Stačí řídit nabíjecí proud tak, aby nepřekračoval povolené hodnoty pro danou baterii (ochranné desky bohužel nedokážou omezit nabíjecí proud).
Pokud máte napájecí zdroj s proudovou ochranou (omezení), pak jste zachráněni! Takovým zdrojem energie je již plnohodnotná nabíječka, která implementuje správný nabíjecí profil, o kterém jsme psali výše (CC/CV).
Pro nabíjení li-ion stačí nastavit napájení na 4,2 voltu a nastavit požadovaný proudový limit. A můžete připojit baterii.
Zpočátku, když je baterie stále vybitá, bude laboratorní zdroj pracovat v režimu proudové ochrany (tj. bude stabilizovat výstupní proud na dané úrovni). Poté, když napětí na bance stoupne na nastavených 4,2V, zdroj přejde do režimu stabilizace napětí a proud začne klesat.
Když proud klesne na 0,05-0,1C, lze baterii považovat za plně nabitou.
Jak vidíte, laboratorní zdroj je téměř ideální nabíječka! Jediná věc, kterou nemůže udělat automaticky, je rozhodnout se plně nabít baterii a vypnout. Ale to je maličkost, které byste neměli věnovat pozornost.
A pokud se bavíme o jednorázové baterii, která není určena k dobíjení, tak správná (a jediná správná) odpověď na tuto otázku je NE.
Faktem je, že jakákoli lithiová baterie (například běžná CR2032 ve formě ploché tablety) se vyznačuje přítomností vnitřní pasivační vrstvy, která pokrývá lithiovou anodu. Tato vrstva zabraňuje chemické reakci mezi anodou a elektrolytem. A přívod vnějšího proudu ničí výše uvedenou ochrannou vrstvu, což vede k poškození baterie.
Mimochodem, pokud mluvíme o nedobíjecí baterii CR2032, tak LIR2032, která je jí velmi podobná, je již plnohodnotnou baterií. Může a měl by být zpoplatněn. Jen jeho napětí není 3, ale 3,6V.
Jak nabíjet lithiové baterie (ať už jde o baterii telefonu, 18650 nebo jakoukoli jinou li-ion baterii) bylo diskutováno na začátku článku.
Problém, kterému čelí každý, kdo má doma jakékoli elektrické nářadí na baterie, je zvýšení jeho životnosti. V zásadě jsou všechny modely šroubováků pro domácnost vybaveny metalhydridovými (NiMH) nebo nikl-kadmiovými (NiCd) bateriemi. A to především kvůli jejich nižší ceně ve srovnání s lithium-iontovými (Li-ion) protějšky.
Navzdory vysokým nákladům jsou v mnoha ohledech výhodnější posledně jmenované. Stačí uvést pouze dvě - téměř úplnou absenci samovybíjení a delší trvanlivost. Šroubovák nemusíte používat v každodenním životě, ale jen příležitostně, takže má smysl přeměnit baterii šroubováku z NiCd (nebo NiMH) na lithium-iontovou baterii sami, aniž byste utráceli peníze za průmyslový vzorek. Tento článek je o tom, jak to udělat.
Všechny hodnoty napětí uvedené níže jsou pouze pro jeden z modelů šroubováků, jako příklad výpočtů.
Zde je užitečné připomenout střední školu - když jsou baterie zapojeny do série, sečtou se jejich jmenovité napětí. Pokud například šroubovák potřebuje pro běžný provoz 14,4 V, stačí místo jedné (standardní) baterie pořídit 4 kusy po 3,3 V. To je docela dost, protože lithium-iontové prvky se příliš „neprohýbají“ hodně, když je nástroj zapnutý.
Co je třeba zvážit:
Proces pájení se vyznačuje svými specifiky. Hrot páječky se zahřívá na vysokou teplotu a dlouhodobé vystavení teplu je škodlivé pro baterii. Proto je nutné omezit dobu ohřevu na minimum. Toho lze dosáhnout, pokud namísto tradičního tavidla - borovicové kalafuny nebo sloučenin obsahujících alkohol na jejím základě - použijete pájecí kyselinu. Můžete si jej zakoupit v jakémkoli místě, kde se prodávají nástroje a díly pro instalaci rádia, nebo v obchodě s automobily (oddělení náhradních dílů). Cena 20 g pájecí láhve je asi 35 rublů.
Na základě výše uvedeného a tak, aby jeho výkon stačil k rychlému roztavení pájky. Autor použil v běžném životě ten nejběžnější - 65 W/220. S nástrojem s vyšším výkonem - 100 W - je obtížnější pracovat, protože je obtížné zabránit přehřátí. To vyžaduje zkušenost a přesnost. Totéž platí pro 40W páječku. Budete muset prodloužit dobu ohřevu, abyste to mohli „přehánět“. I když se jedná o doporučení na základě osobní zkušenosti a autor nemá právo vnucovat svůj názor.
Než začnete pájet, měli byste se rozhodnout o uspořádání prostoru pro baterie. Tedy uspořádat všechny prvky tak, aby se do něj pohodlně vešly. Poté se zakoupené baterie zajistí lepicí páskou (PVC, páska).
Postupně oxidují. To znamená, že je třeba je trochu vyčistit. Jen lehce, pomocí jemnozrnného (brusného) brusného papíru.
dodatečně
Je jen na vás, čtenářích, zda to uděláte nebo ne. Ale zvláštností Li-ion baterií je, že jsou citlivé na přebíjení. Proto je vhodné kontrolovat jmenovité napětí nejen na celé sestavě, ale i na každém prvku zvlášť. To znamená, že kromě 2 vodičů „+“ a „–“ potřebujete na výstup dalších 5. Abyste se omezili pouze na jeden konektor (pro nabíjení i balancování), můžete použít tento.
Konektory pro připojení k nabíječce se vybírají v závislosti na jejím modelu. Oba propojovací kabely jsou připájeny podle schématu.
Navzdory skutečnosti, že použití lithium-iontových baterií poskytuje mnoho výhod - absence „paměti baterie“, extrémně nízké samovybíjení, schopnost pracovat jako šroubovák při teplotách pod bodem mrazu, dlouhá životnost (až 8 let) - jsou citlivější na shodu s technologií nabíjení. Pokud nekontrolujete jmenovité napětí, Li-ion baterie se rychle zničí. V důsledku toho budete muset zakoupit speciální, dražší nabíječku. Ten, který byl původně vybaven šroubovákem, není vhodný pro lithium-iontové baterie.
Na internetu jsou doporučení pro opětovné použití Li-ion baterií, které byly dříve instalovány v jiných technických zařízeních. Například pro zajištění autonomního provozu notebooku nebo telefonu (mobilu). Možností je mnoho. Autor navrhuje položit jednoduchou otázku - Je taková úspora racionální, pokud použité výrobky nezajišťují normální fungování šroubováku, s ohledem na specifické použití tohoto elektrického nářadí? Snad bude ještě nějakou dobu plnit svůj úkol, ale jak efektivně a jak dlouho, to je zcela logická otázka. Proto takové rady různých „domácích“ lidí sotva stojí za pozornost.
Pro sledování stavu článků baterie si můžete zakoupit indikátor napětí. Radio shop vám řekne, kterou desku je nejlepší použít. Je to levné - kolem 180 rublů.
Před přepracováním baterie byste se měli podívat na technický list šroubováku. Jaké je uvedené jmenovité napětí? V závislosti na tom se vybere požadovaný počet prvků.
Autor upozorňuje na skutečnost, že bez dostatečných znalostí radiotechniky není vhodné samostatně vyrábět elektronické desky. Sebemenší chyba, například při výběru dílů pro vyvažovací obvod, povede k tomu, že prvky začnou jeden po druhém „vylétávat“ a budou muset být pravidelně vyměňovány za nové minibaterie.
Pokud si nejste jisti, že práce bude dokončena efektivně, neměli byste ztrácet čas přestavbou a zakoupit lithium-iontovou baterii do šroubováku v obchodě. Navzdory své ceně to z dlouhodobého hlediska vyjde levněji než neustálé oživování podomácku vyrobené baterie. Nebo je to jednodušší - kupte si vhodný model nabíječky. Pak nebudete muset desky montovat.
2016-06-02„Kolik bude stát výměna starých niklových baterií za lithium-iontové baterie v mém šroubováku“ je možná jedna z nejoblíbenějších otázek, kterou slýcháme od našich zákazníků.
A skutečně, problém je poměrně častý. Mnoho lidí má starý akumulátorový šroubovák (klíč, příklepová vrtačka, skládačka, vyžínač atd.), ve kterém jsou standardní baterie nefunkční, a buď není možné koupit nové, protože mohou být ukončeny, nebo je jednoduše Nechci utrácet peníze za zastaralou technologii, ale chci okamžitě vyměnit Ni-Mh baterie za Li-Ion a dát, často drahému a kvalitnímu elektrickému nářadí druhý život.
Existuje skutečně mnoho důvodů pro takovou touhu:
- první a hlavní věc je, že Li-Ion baterie mají mnohem vyšší elektrickou hustotu než Ni-Mh baterie.
Jednoduše řečeno, při stejné hmotnosti bude mít Li-Ion baterie vyšší elektrickou kapacitu než Ni-Mh baterie. Instalací Li-ion baterií do starého pouzdra tedy získáme mnohem delší provozní dobu nástroje.
Nabíjecí proud pro vysoce výkonné Li-ion baterie, zejména u nových modelů, může dosahovat hodnot 1C - 2C (jednoduchá nebo dvojnásobná kapacita).
Tito. takovou baterii lze nabít za 1 - 0,5 hodiny, aniž by došlo k překročení parametrů doporučených výrobcem, a tedy bez snížení životnosti baterie.
Existuje však dostatek brzdných faktorů k realizaci takové myšlenky:
- Li-ion baterie nelze kvůli technologickým omezením nabíjet nad 4,25-4,35V a vybíjet pod 2,5-2,7V (uvedeno v technických specifikacích u každé konkrétní baterie). Překročení těchto hodnot může poškodit baterii a způsobit její nefunkčnost. K ochraně Li-Ion akumulátoru se používají speciální regulátory nabíjení-vybíjení, které udržují napětí na Li-Ion článku v povolených mezích. To znamená, že kromě samotných baterií budete potřebovat také regulátor nabíjení-vybíjení.
- Napětí Li-ion baterií je vždy násobkem 3,7V (3,6V), zatímco u Ni-Mh baterií je to násobek 1,2V. Je to způsobeno jmenovitým napětím (hodnota napětí, která se na Li-Ion baterii udržuje dostatečně dlouhou dobu uprostřed proudově-napěťové charakteristiky vybíjecí křivky) na jednotlivém článku. Pro Li-ion baterie je toto napětí 3,7V, pro Ni-Mh baterie je to 1,2V. Z Li-Ion akumulátorů se vám tedy nikdy nepostaví 12V akumulátor. Nominálně to může být 11,1 V (3 v sérii) nebo 14,8 V (4 v sérii). Napětí Li-Ion článku se navíc během provozu mění z plně nabitého - 4,25V na zcela vybitý -2,5V. Napětí baterie 3S (3 sériové - 3 sériové připojení) se tedy během provozu změní z 12,6V (4,2x3) na 7,5V (2,5x3). Pro 4S baterie - od 16,8V do 10V.
- Li-Ion baterie velikosti 18650 a 99 procent všech Li-Ion baterií se skládá z článků velikosti 18650, má odlišné celkové rozměry než Ni-Mh články. Buňka 18650 měří 18 mm v průměru a 65 mm na výšku. Je důležité „odhadnout“, kolik Li-Ion článků se do vašeho pouzdra vejde. Zároveň musíte pochopit, že pro 11,1V baterii budete potřebovat počet Li-ion článků, který je násobkem 3. Pro 14,8V baterii - čtyři. V tomto případě by měl zůstat prostor pro umístění regulátoru nabíjení-vybíjení a přepínacích vodičů.
- Nabíječka pro Li-ion baterie se liší od nabíječky pro Ni-Mh baterie. Abychom byli spravedliví, je třeba poznamenat, že nabíječky dodávané s mnoha šroubováky jsou univerzální nabíječky a mohou nabíjet baterie NI-Cd, Ni-Mh i Li-ion. Ujistěte se, že vaše paměť má tuto schopnost.
- Náklady na Li-ion baterie. a ta se oproti Ni-Mh bateriím může výrazně lišit.
Pokud vás všechny výše uvedené skutečnosti nevyděsí, zvažte příklad procesu výroby Li-Ion baterie, která nahrazuje Ni-Mh baterii, kterou máme z rázového utahováku DEWALT DC840.
Tento rázový utahovák je vybaven dvěma Ni-Mh dobíjecími bateriemi o napětí 12V a kapacitě 2,6Ah.
Nejprve se rozhodneme pro volbu jmenovitého napětí pro naši Li-ion baterii.
Na výběr je mezi 3S Li-ion baterií s rozsahem napětí 12,6V - 7,5V a 4S Li-Ion baterií s rozsahem napětí 16,8V - 10V.
Zaměříme se na druhou možnost, protože:
a) Napětí na baterii docela rychle klesne z maxima na nominální, tzn. od 16,8 V do 14,8 V a pro elektromotor, kterým klíč ve skutečnosti je, není přebytek 2,8 V kritický.
b) Minimální napětí 3S Li-Ion baterie bude 7,5 V, což je extrémně málo pro normální provoz elektrického nářadí. A účinnost 4S baterie v tomto případě bude vyšší než účinnost 3S Li-Ion baterie.
c) Instalací 4 Li-ion článků tím zvýšíme elektrickou kapacitu naší baterie.
Takže jsme vyřešili bod 1: vyrábíme 4S (14,8 V) Li-Ion baterii.
Druhý. Rozhodujeme o volbě Li-ion článků.
K tomu musíme identifikovat omezující faktory.
V případě výroby Li-Ion akumulátorů pro elektrické nářadí je hlavním omezením maximální zatěžovací proud. V současné době existují Li-Ion baterie s přípustným jmenovitým (dlouhodobým) zatěžovacím proudem 20-25A. Pulzní (krátkodobé, do 1-2 sekund) hodnoty zátěžového proudu mohou dosáhnout 30-35A. V tomto případě nepoškodíte strukturu baterie.
Ze staré Ni-Mh baterie se do našeho pouzdra pohodlně vejde až 6 článků Li-Ion 18650. V souladu s tím nemůžeme sestavit Li-ion baterii 4S2P (4 sériová připojení a 2 paralelní), která bude vyžadovat 8 článků, ale musí se vejít do 4 buněk. Přirozeně v tomto případě musí každý z článků „držet“ jednu hodnotu maximálního zatěžovacího proudu v celém rozsahu provozních režimů elektrického nářadí.
Zjistíme maximální proud tekoucí v baterii při provozu rázového utahováku.
Na videu níže je vidět, že jsme rázový utahovák připojili k laboratornímu zdroji (PS) s maximálním proudem 30A. Regulátor omezovače maximálního proudu nastavíme na maximální možnou hodnotu. Po nastavení napětí IP blízkého jmenovitému napětí naší budoucí baterie začneme plynule mačkat spoušť. Proud spotřebovaný rázovým utahovákem. stoupá na 5A.
Nyní stiskneme spoušť velmi prudce - tím prakticky „zkratujeme“ napájecí obvod. Proud pulzuje až 20 - 30A. Možná by letěl výš, ale síla IP mu to neumožňuje vidět. Musíte pochopit, že se bude jednat o krátkodobý zatěžovací proud v případě velmi prudkého zatažení za spoušť rázového utahováku. A přesně tak se bude chovat jakýkoli šroubovák/cokoli s elektromotorem. Proto je legrační slyšet výroky kupujících, že máte nefunkční ovladače a špatné baterie, protože, jak vidíte, můj šroubovák má spotřebu pouze 4A - měřil jsem to - a vzal jsem baterie Samsung 22F s kapacitou 2200 mAh ( nejlevnější s max. proudem 3A) a ovladačem 8A a nic mi nefunguje... A nechráněné Li-ion baterie a ovladače nepodléhají výměně/vrácení. Tady je, myslím, vše jasné... Neznalost zákonů vás nezbavuje odpovědnosti...
Nyní upneme hrot rázového utahováku do pevného svěráku a uvidíme, na jakou hodnotu se zvýší spotřeba proudu v provozních režimech, když je aktivována ráčna v rázovém utahováku. Hodnota proudu vyskočí na 10-12A.
V této fázi jsme se rozhodli pro hodnotu zátěžového proudu. V našem případě to bude: při volnoběhu 5A, s ostrým startem 30A, při maximálním zatížení - 12A. Respektive. volíme Li-ion články se jmenovitým zatěžovacím proudem 10-20A a pulzním proudem 25-30A.
Pro nás jsou vhodné modely Li-ion baterií (v době psaní tohoto článku skladem): 18650 2000mAh LG INR18650HD2 3,7V 25A, 18650 2500mAh LG ICR18650HE4 3,7V 20A, 18650 2600mAh3 3,60 mAh3 3V 18600 mAh, SONY US18 000mAh LG INR18650HG2 3, 7V 20A.
Pro maximální kapacitu jsme se rozhodli pro 18650 3000mAh LG INR18650HG2 3,7V 20A.
Výběr ovladače (ochranná deska proti přebití a přebití).
Regulátor musí splňovat dva parametry:
Jmenovité provozní napětí (v našem případě 14,8V)
jmenovitý provozní proud.
S napětím je vše jasné: pokud je baterie 14,8V, pak by měl být regulátor 14,8V, pokud je baterie 11,1V, pak by měl být regulátor vybrán se jmenovitým napětím 11,1V.
Parametr „jmenovitý provozní proud“ určuje „propustnost“ ochranné desky. Tito. Regulátor 4A je navržen pro proud 4A a při 8A bude mít ochranu proti přetížení. Regulátor se jmenovitou zátěží 16A „přejde do ochrany“ při 30±10A. Všechny tyto parametry jsou uvedeny na záložce "Charakteristiky" pro každý konkrétní model ovladače.
V tomto případě může být pro jednu instanci regulátoru omezující proud 30A a pro jinou 50A. A oba tyto kontroléry budou formálně funkční. Jsme ale také omezeni velikostí, takže ovladač by měl být vybrán tak, aby se vám vešel do pouzdra ze staré baterie.
Na základě výše popsaných podmínek jsme vybrali ochrannou desku pro 14,8V baterii model HCX-D177 se jmenovitým provozním proudem 16A a maximálním proudovým prahem 30±10A.
Rozhodli jsme se tedy pro komponenty pro naši Li-ion baterii. S nabíječkou nebyly žádné problémy, protože je navržena pro práci s Ni-Mh i Li-ion bateriemi.
Navíc, pokud nainstalujeme regulátor nabíjení-vybíjení, jsme pojištěni proti přebití naší baterie.
Začněme proces demontáže a montáže.
Starou baterii otevřeme odšroubováním 5 šroubů.
Vyjmeme starou Ni-Mh baterii
Je vidět, že kontaktní podložka, která zabírá s kontaktní skupinou rázového utahováku, je přivařena k rovině negativního kontaktu jednoho z Ni-Mh článků.
Svarové body odřízneme multifunkčním nářadím DREMEL 4000 s nainstalovaným řezným kamenem. V důsledku toho nám z baterie zbyla přímá kontaktní skupina.
Pájíme vodiče o průřezu minimálně 2mm2 pro silové svorky a 0,2mm2 pro připojení termistoru na kontakty a kontaktní plošku vlepíme tavným lepidlem do pouzdra baterie.
Vybíráme 4 články LG INR18650HG2 3000mAh na základě vnitřního odporu pomocí měřiče vnitřního odporu baterie. Jeho hodnota by měla být stejná pro všechny čtyři baterie v naší baterii.
Li-Ion články LG INR18650HG2 lepíme horkým lepidlem tak, abychom zajistili co nejpohodlnější umístění v pouzdře.
Články svařujeme na odporovém svářecím stroji pomocí niklové svařovací pásky o průřezu 2x10mm.
Nainstalujte ochrannou desku.
V této fázi již můžeme odhadnout, jak moc jsme odlehčili své baterii.
Hmotnost starých Ni-Mh baterií byla 536 g. Hmotnost nové Li-Ion baterie je 199g. Hmotnostní přírůstek je tedy 337 gramů, což je při provozu docela patrné. Současně se naše energetická kapacita zvyšuje z 31,2 Wh (12 V * 2,6 Ah) v původní Ni-Mh baterii na 44,4 Wh (14,8 V * 3 Ah)
Vložte baterii do pouzdra. Prázdné prostory vyplníme měkkým obalovým materiálem.
Baterie připravena
Připojíme jej k našemu rázovému utahováku.
Video ukazuje, že při prudkém stisknutí spouště se spustí proudová ochrana na naší ochranné desce. Ale v reálných podmínkách se tento režim s největší pravděpodobností nevyužije. Pokud se nesnažíte ochranu vynutit, aby fungovala, rázový utahovák se chová naprosto předvídatelně.
Hrot upneme do čelistí svěráku. Jak se dalo očekávat, výkon baterie je více než dostatečný k aktivaci ráčny, která omezuje torzní sílu.
Li-ion baterii našeho rázového utahováku vybíjíme na elektronické zátěži. Vybíjecí proud je nastaven na 5A. Graf vybíjení je znázorněn na obrázku níže.
Baterii vložíme do standardní nabíječky. Nabíjecí proud při měření byl 3A, což odpovídá přípustným hodnotám nabíjecího proudu pro tyto Li-ion články (u LG INR18650HG2 je maximální nabíjecí proud 4A, což je uvedeno na záložce Charakteristiky).
Z časového hlediska trvala práce na výměně Ni-Mh baterií za Li-Ion cca 2 hodiny (s kontrolou všech parametrů na zařízení - cca 4 hodiny). To vše lze v zásadě provést svépomocí, ale odporové svařování a výběr baterií se neobejde bez speciálního vybavení.
Náklady na výměnu Ni-Mh baterie za Li-Ion.
Podívejme se, co získáme z hlediska nákladů:
- náklady na 4 Li-ion baterie 18650 3000mAh LG INR18650HG2 3,7V 20A, v době psaní článku, jsou 4 x 550 rublů = 2200 rublů
- náklady na regulátor nabíjení a vybíjení s balancerem HCX-D177 jsou 1240 rublů
- náklady na svařování a montážní práce jsou 800 rublů
Celkově se ukazuje, že domácí Li-ion baterie 14,8V 3Ah stojí 4240 rublů
Pojďme najít podobnou továrně vyrobenou Li-Ion baterii pro nějaký jiný šroubovák. Baterie Makita 194065-3 má naprosto shodné parametry.
V době psaní tohoto článku stála taková baterie od 5 500 rublů do 6 500 rublů.
Ukazuje se, že přímé úspory dosahují 1300 až 2300 rublů. A zároveň bychom neměli zapomínat, že námi vyrobenou baterii nelze v zásadě koupit!
Společnost Reserve Power provádí práce na přeměně Ni-Mh baterií ze šroubováků na Li-Ion. Náklady si můžete spočítat sami stejně jako my výše, tedy celkové náklady na baterie, ovladač a náklady na práci.
Záruka na poskytnuté služby je 6 měsíců. Záruka je poskytována pouze v případě, že práce byla provedena s použitím našich komponentů
PS. Zvláštní poděkování za poskytnutí experimentálního rázového klíče a morální podporu :) společnosti
Od nativního nikl-kadmiového NI-CD po lithium-iontový Li-ion velikosti 18650.
Trochu teorie.
Výkonná přenosná napájecí zařízení využívají speciální baterie se zvýšeným proudovým výstupem. Ve šroubováku při zvýšené zátěži vzniká vysoký proud a k jeho zvládnutí slouží zesílené Ni-CD a NiMH baterie (obvykle zabalené v papíru). Průměrný pracovní proud dvanáctivoltového šroubováku je 3-7 ampér, při zátěži může dosahovat až 15A, pulsně až 30A.
Z toho vyplývá první doporučení– Při výměně kadmia za lithium je nutné používat pouze vysokoproudé lithium-iontové baterie. Nyní tyto baterie vyrábí Samsung, LG, SONY a řada dalších výrobců.
Použití 4 Li-Ion baterií ve 12V šroubováku destruktivní pro hlavní vypínač PWM regulátoru rychlosti, umístěný v tlačítku. Napětí plně nabité Li Ion baterie je 4,2 voltu, napětí plně nabité sestavy čtyř baterií bude 16,8 voltu, což je o třetinu vyšší než doporučené napětí, podle Ohmova zákona - „proud je přímo úměrný napětí v obvodu“, říká nám, že proud se také zvýší o třetinu a v impulsu může dosáhnout 40 A, ani jeden klíč nevydrží takové přetížení a selže. Pro 12V baterii doporučujeme použít pouze 3 lithium-iontové baterie, s 14,4V baterií odvedou výbornou práci 4 baterie a pro 18V baterii stačí 5 baterií.
Během provozu lithium-iontové baterie je nutné kontrolovat její nabíjecí a vybíjecí napětí, protože kvůli jejím fyzikálním a chemickým vlastnostem musí být napětí udržováno v přesně definovaném rozsahu 2,5-4,2 voltů. Pouze za těchto podmínek lze zaručit maximální životnost baterie a bezpečný provoz.
Použití regulátoru nabíjení a vybíjení je povinné a na základě prvního doporučení musí regulátor podporovat provoz při proudech od 12 do 30 ampér, jinak při zvýšené zátěži regulátor „přejde do ochrany“ a normální provoz zařízení nefunguje.
Pro nabíjení můžete použít vlastní nabíječku, nezapomeňte ponechat čidlo teploty a přehřátí na místě, jinak se nenabije. Pokud z nějakého důvodu nabíječka „nechce“ fungovat, jsou pro vás následující dvě možnosti.
Můžete si vzít připravený k použití, určený pro počet prvků ve vaší sestavě, a vybrat jej na základě optimálního nabíjecího proudu. V tomto případě je v bloku vyvrtán otvor pro zásuvku 5,5 * 2,1 mm a přes něj bude probíhat další nabíjení. Toto řešení je zvláště užitečné, když je v baterii velmi málo místa. V našem případě jsme to udělali, ale nechali jsme všechny senzory na svých místech, pro případ, že by se hodily.
Výborným řešením nabíjení je použití univerzálního modulu pro převod DC-DC napětí s možností úpravy proudu a napětí, tzv. CC CV. Velmi oblíbené jsou snižovací moduly založené na čipech XL4015 a LM2596. Nabíjecí napětí na výstupu modulu nastavíte na 12,6-13,6 V a nabíjecí proud v rozsahu 500-900 mAh a o zbytek se modul postará sám. Použití těchto modulů umožňuje nabíjet šroubovák z jakéhokoli zdroje s napětím nad 13 voltů. Je to zvláště opodstatněné, pokud má váš šroubovák napájecí zdroj oddělený od nabíjecí jednotky, pak starý napájecí zdroj odvede vynikající práci při nabíjení nových baterií.
No, obecná doporučení - je vhodné použít průřez vodiče alespoň 4 mm2, buďte opatrní při instalaci, případné zkraty vedou k okamžitému zahřátí vodičů a můžete se spálit, všechny spoje a pájecí body musí být jako spolehlivé a odolné, protože vysoké proudy No, tam jsou vibrace.
Do našeho šroubováku jsme se rozhodli použít baterie, které splňují všechny potřebné parametry. Byl také použit - jedná se o miniaturní vysokoproudý regulátor 50 * 22 mm s ochranou proti zkratu a přetížení. Veškeré spoje jsme provedli silikonovým drátem 6 mm.kv (doporučujeme použít menší průřez, s takovým průřezem se těžko pracuje).
Ze začátku jsme dlouho přemýšleli, jak umístit baterie s deskou, pak jsme přemýšleli, kam umístit nabíjecí konektor. No, jakmile jsme se rozhodli, začali jsme pomalu pájet všechno dohromady. Jako nejpohodlnější se ukázalo umístit dvě baterie do hlavního těla a desku BMS a třetí baterii umístit do kolíku pouzdra.
Během procesu montáže vznikl nápad dodat naši baterii, hned jak bylo řečeno. Je kam přišroubovat a nezapomněli na tlačítko, abyste jej mohli stisknout a podívat se, kolik kapacity zbývá. Modul je přizpůsobitelný, takže jej lze v podstatě našroubovat na jakoukoli baterii.
Jako závěr.
Všichni byli s průběhem i výsledkem spokojeni. Hmotnost baterie byla snížena na polovinu. Baterie prošla všemi testy bez jakýchkoliv stížností.
Z přání do budoucna.
Všude se povaluje šroubovák AEG, také s 12 voltovou baterií, doufáme, že se vám dostane do rukou a bude v něm více místa a přemýšlíme o instalaci baterií.
