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Contrôleur Bms pour tournevis interskol 12v. Nous convertissons une visseuse sans fil des batteries Ni-Cad aux batteries Li-Ion, avec BMS et convertisseur abaisseur DC-DC. Chargeur Makita DC1414 T et batterie lithium-ion


L'outil sans fil est plus mobile et plus facile à utiliser que ses homologues en réseau. Mais il ne faut pas oublier l'inconvénient important des outils sans fil : comme vous le comprenez vous-même, la fragilité des batteries. L'achat de nouvelles piles séparément est comparable en prix à l'achat d'un nouvel outil.

Après quatre ans de service, ma première visseuse, ou plutôt les piles, ont commencé à perdre en capacité. Pour commencer, j'ai assemblé une batterie parmi deux en choisissant des «banques» fonctionnelles, mais cette modernisation n'a pas duré longtemps. J'ai converti mon tournevis en un tournevis filaire - cela s'est avéré très gênant. J'ai dû acheter le même, mais neuf 12 volts « Interskol DA-12ER ». Les piles du nouveau tournevis ont duré encore moins longtemps. Au final deux tournevis fonctionnels et plus d'une batterie fonctionnelle.

Il y a beaucoup d'écrits sur Internet sur la façon de résoudre ce problème. Il est proposé de convertir les anciennes batteries Ni-Cd en batteries Li-ion de taille 18650. À première vue, cela n'a rien de compliqué. Vous retirez les anciennes batteries Ni-Cd du boîtier et installez de nouvelles batteries Li-ion. Mais il s'est avéré que tout n'est pas si simple. Ce qui suit décrit ce à quoi vous devez faire attention lors de la mise à niveau de votre outil sans fil.

Pour la rénovation, vous aurez besoin de :

Je vais commencer avec des batteries lithium-ion 18650 achetées chez.

La tension nominale des éléments est de 18650 - 3,7 V. Selon le vendeur, la capacité est de 2600 mAh, marquage ICR18650 26F, dimensions 18 sur 65 mm.

Les avantages des batteries Li-ion par rapport au Ni-Cd sont des dimensions et un poids plus petits, avec une capacité plus élevée, ainsi que l'absence de ce que l'on appelle « l'effet mémoire ». Mais les batteries lithium-ion présentent de sérieux inconvénients, à savoir :

1. Les températures négatives réduisent considérablement la capacité, ce qui ne peut pas être dit des batteries nickel-cadmium. D'où la conclusion : si l'outil est souvent utilisé à des températures inférieures à zéro, son remplacement par du Li-ion ne résoudra pas le problème.

2. Une décharge inférieure à 2,9 - 2,5 V et une surcharge supérieure à 4,2 V peuvent être critiques et une panne complète est possible. Par conséquent, une carte BMS est nécessaire pour contrôler la charge et la décharge ; si elle n'est pas installée, les nouvelles batteries tomberont rapidement en panne ;

Internet décrit principalement comment refaire un tournevis 14 volts - c'est idéal pour la modernisation. À connexion série quatre éléments 18650 et une tension nominale de 3,7 V. nous obtenons 14,8 V. - juste ce qu'il faut, même avec une charge complète plus 2V supplémentaires, ce n'est pas dangereux pour le moteur électrique. Qu'en est-il d'un instrument 12V ? Il y a deux options : installer 3 ou 4 éléments 18650, si trois semblent alors insuffisants, surtout en cas de décharge partielle, et si quatre, c'est un peu trop. J’en ai choisi quatre et à mon avis j’ai fait le bon choix.

Et maintenant à propos de la carte BMS, elle vient aussi d'AliExpress.

Il s'agit de ce qu'on appelle la carte de contrôle de charge et de décharge de la batterie, en particulier dans mon cas CF-4S30A-A. Comme vous pouvez le voir sur les marquages, il est conçu pour une batterie de quatre « canettes » 18650 et un courant de décharge allant jusqu'à 30A. Il dispose également d'un « équilibreur » intégré qui contrôle la charge de chaque élément séparément et élimine une charge inégale. Pour bon fonctionnement Les batteries à assembler sont issues de la même capacité et de préférence du même lot.

En général, il existe une grande variété de cartes BMS en vente avec des caractéristiques différentes. Je ne recommande pas de le prendre pour un courant inférieur à 30A - la carte passera constamment en protection et pour rétablir le fonctionnement, certaines cartes doivent être brièvement alimentées en courant de charge, et pour ce faire, vous devez retirer la batterie et la connecter à un chargeur. La carte que nous considérons n'a pas un tel inconvénient : il suffit de relâcher la gâchette du tournevis et en l'absence de courants de court-circuit, la carte s'allumera d'elle-même.

Le chargeur universel d'origine était parfait pour charger la batterie convertie. DANS dernières années Interskol a commencé à équiper ses outils de chargeurs universels.

La photo montre à quelle tension la carte BMS charge ma batterie avec le chargeur standard. La tension sur la batterie après la charge est de 14,95 V, légèrement supérieure à celle nécessaire pour un tournevis de 12 volts, mais c'est probablement encore mieux. Mon ancien tournevis est devenu plus rapide et plus puissant, et les craintes qu'il ne brûle se sont progressivement dissipées après quatre mois d'utilisation. Cela semble être toutes les principales nuances, vous pouvez commencer à refaire.

Nous démontons l'ancienne batterie.

Nous soudons les vieilles canettes et laissons les bornes avec le capteur de température. Si vous retirez également le capteur, il ne s'allumera pas lors de l'utilisation du chargeur standard.

Selon le schéma de la photo, nous soudons 18650 cellules dans une seule batterie. Les cavaliers entre les « rives » doivent être réalisés avec un fil épais d'au moins 2,5 mètres carrés. mm, car les courants lors du fonctionnement d'un tournevis sont importants et avec une petite section, la puissance de l'outil chutera fortement. Ils écrivent en ligne que les batteries Li-ion ne peuvent pas être soudées car elles craignent la surchauffe et recommandent de les connecter par soudage par points. Vous ne pouvez souder qu’en ayant besoin d’un fer à souder d’au moins 60 watts de puissance. Le plus important est de souder rapidement pour ne pas surchauffer l'élément lui-même.

Il doit être approximativement tel qu'il s'insère dans le boîtier de la batterie.

L'industrie fabrique des tournevis depuis longtemps et de nombreuses personnes possèdent des modèles plus anciens équipés de batteries nickel-cadmium et nickel-hydrure métallique. La conversion d'un tournevis au lithium améliorera caractéristiques de performance appareil sans acheter un nouvel outil. Aujourd'hui, de nombreuses entreprises proposent des services pour convertir les batteries de tournevis, mais vous pouvez le faire vous-même.

Avantages des batteries lithium-ion

Les batteries nickel-cadmium ont un prix bas, supportent de nombreux cycles de charge et ne craignent pas les basses températures. Mais la capacité de la batterie diminuera si vous la chargez avant qu’elle ne soit complètement déchargée (effet mémoire).

Les batteries lithium-ion présentent les avantages suivants :

  • haute capacité, qui garantira une durée de fonctionnement plus longue du tournevis ;
  • taille et poids plus petits;
  • Conserve bien la charge lorsqu'il n'est pas utilisé.

Mais une batterie au lithium pour tournevis ne résiste pas bien à une décharge complète, c'est pourquoi les outils d'usine équipés de telles batteries sont équipés de circuits imprimés supplémentaires qui protègent la batterie de la surchauffe, des courts-circuits et de la surcharge pour éviter une explosion ou une décharge complète. Lorsque le microcircuit est installé directement dans la batterie, le circuit s'ouvre si la batterie inutilisée est située séparément de l'outil.

Difficultés à retravailler

Les batteries Li-Ion présentent des inconvénients objectifs, comme de mauvaises performances à basse température. De plus, lors de la conversion d'un tournevis en accus lithium 18650, vous pouvez rencontrer un certain nombre de difficultés :

  1. La norme 18650 signifie que le diamètre d’une cellule de batterie est de 18 mm pour une longueur de 65 mm. Ces dimensions ne coïncident pas avec les dimensions des éléments nickel-cadmium ou nickel-hydrure métallique préalablement installés dans le tournevis. Le remplacement des batteries nécessitera de les placer dans un boîtier de batterie standard, ainsi que d'installer un microcircuit de protection et des fils de connexion ;
  2. La tension de sortie des cellules au lithium est de 3,6 V et celle des cellules au nickel-cadmium de 1,2 V. Disons que la tension nominale d'une vieille batterie est de 12 V. Une telle tension ne peut pas être fournie lors de la connexion de cellules Li-Ion en série. L'ampleur des fluctuations de tension pendant les cycles de charge-décharge d'une batterie ionique change également. Par conséquent, les piles converties peuvent ne pas être compatibles avec le tournevis ;
  3. Les batteries ioniques diffèrent par les spécificités de leur fonctionnement. Ils ne supportent pas les tensions de surcharge supérieures à 4,2 V et les tensions de décharge inférieures à 2,7 V jusqu'à leur défaillance. Par conséquent, lorsque la batterie est reconstruite, une carte de protection doit être installée dans le tournevis ;
  4. Le chargeur existant peut ne pas pouvoir être utilisé pour un tournevis équipé d'une batterie Li-Ion. Vous devrez également le refaire ou en acheter un autre.

Important! Si une perceuse ou un tournevis est bon marché et de mauvaise qualité, il est préférable de ne pas le remodeler. Cela peut coûter plus cher que le coût de l’outil lui-même.

Sélection de la batterie

Les tournevis utilisent souvent des piles de 12 V. Facteurs à considérer lors du choix d’une batterie Li-Ion pour un tournevis :

  1. De tels instruments utilisent des éléments avec des valeurs de courant de décharge élevées ;
  2. Dans de nombreux cas, la capacité de l'élément est inversement proportionnelle au courant de décharge, vous ne pouvez donc pas la sélectionner uniquement en fonction de la capacité. L'indicateur principal est actuel. La valeur du courant de fonctionnement du tournevis se trouve dans le passeport de l’outil. Habituellement, c'est de 15 à 30-40 A ;
  3. Lors du remplacement d'une batterie de tournevis par une Li-Ion 18650, il est déconseillé d'utiliser des cellules avec différentes significations conteneurs;
  4. Il existe parfois des astuces pour utiliser une batterie au lithium provenant d’un vieil ordinateur portable. C'est absolument inacceptable. Ils sont conçus pour un courant de décharge beaucoup plus faible et présentent des caractéristiques techniques inadaptées ;
  5. Le nombre d'éléments est calculé sur la base du rapport approximatif - 1 Li-Ion pour 3 Ni-Cd. Pour une batterie de 12 volts, vous devrez remplacer 10 anciennes canettes par 3 neuves. Le niveau de tension sera légèrement réduit, mais si 4 éléments sont installés, l'augmentation de la tension réduira la durée de vie du moteur.

Important! Avant le montage, il est nécessaire de charger complètement tous les éléments d'égalisation.

Démontage du boîtier de la batterie

Le boîtier est souvent assemblé à l'aide de vis autotaraudeuses, d'autres options sont assemblées à l'aide de loquets ou de colle. Le bloc collé est le plus difficile à démonter ; il faut utiliser un marteau spécial avec une tête en plastique pour ne pas endommager des parties de la carrosserie. Tout ce qui est à l'intérieur est supprimé. Vous pouvez réutiliser uniquement les plaques de contact ou l'ensemble des bornes pour la connexion à un outil ou un chargeur.

Connexion des cellules de la batterie

ComposéLiIonpiles pour tournevisréalisé de plusieurs manières :

  1. L'utilisation de cassettes spéciales. La méthode est rapide, mais les contacts ont une résistance de transition élevée et peuvent être rapidement détruits par des courants relativement élevés ;
  2. Soudure. Une méthode adaptée à ceux qui savent souder, puisqu’il faut avoir certaines compétences. La soudure doit être effectuée rapidement, car la soudure refroidit rapidement et un chauffage prolongé peut endommager la batterie ;
  3. Soudage par points. Est la méthode préférée. Tout le monde ne dispose pas d'une machine à souder ; de tels services peuvent être fournis par des spécialistes.

Important! Les éléments doivent être connectés en série, puis la tension de la batterie est ajoutée, mais la capacité ne change pas.

Dans un deuxième temps, les fils sont soudés aux contacts de la batterie assemblée et à la carte de protection selon le schéma de connexion. Des fils d'une section de 1,5 mm² sont soudés aux contacts de la batterie elle-même pour les circuits d'alimentation. Pour les autres circuits, vous pouvez prendre des fils plus fins - 0,75 mm² ;

Un morceau de gaine thermorétractable est ensuite placé sur la batterie, mais ce n'est pas nécessaire. Vous pouvez également mettre du thermorétractable sur la puce de protection pour l'isoler du contact avec les batteries, sinon des saillies de soudure pointues peuvent endommager la coque de l'élément et provoquer un court-circuit.

Le remplacement ultérieur de la batterie comprend les étapes suivantes :

  1. Les parties démontées de la carrosserie sont bien nettoyées ;
  2. Étant donné que les dimensions des nouvelles cellules de batterie seront plus petites, elles doivent être solidement fixées : collées à la paroi intérieure du boîtier avec de la colle ou du mastic Moment ;
  3. Les fils positifs et négatifs sont soudés à l'ancien bornier, celui-ci est placé à sa place d'origine dans le boîtier et fixé. Le panneau de protection est posé, les pièces du pack batterie sont connectées. S'ils ont déjà été collés, alors « Moment » est à nouveau utilisé.

La batterie lithium-ion du tournevis ne fonctionnera pas correctement sans la carte de protection BMS. Les exemplaires vendus ont des paramètres différents. Le marquage BMS 3S suppose par exemple que la planche est conçue pour 3 éléments.

Ce à quoi vous devez faire attention pour choisir un microcircuit adapté :

  1. La présence d'un équilibrage pour assurer une charge uniforme des éléments. S'il est présent, la description des données techniques doit inclure la valeur du courant d'équilibrage ;
  2. La valeur maximale du courant de fonctionnement pouvant être supportée pendant une longue période. En moyenne, il faut se concentrer sur 20-30 A. Mais cela dépend de la puissance du tournevis. Ceux de faible puissance ont besoin de 20 A, ceux de haute puissance – à partir de 30 A ;
  3. Tension à laquelle les batteries sont éteintes en cas de surcharge (environ 4,3 V) ;
  4. La tension à laquelle le tournevis s'éteint. Il est nécessaire de sélectionner cette valeur en fonction des paramètres techniques de la cellule de la batterie (tension minimale - environ 2,6 V) ;
  5. Courant de protection contre les surcharges ;
  6. Résistance des éléments de transistor (sélectionnez la valeur minimale).

Important! L'amplitude du courant de déclenchement en cas de surcharge n'est pas très importante. Cette valeur est adaptée au courant de charge de fonctionnement. En cas de surcharge à court terme, même si l'outil est éteint, vous devez relâcher le bouton de démarrage pour pouvoir continuer à travailler.

La présence de l'entrée « Récupération automatique » dans les données techniques peut déterminer si le contrôleur dispose d'une fonction de démarrage automatique. Si une telle fonction n'existe pas, afin de redémarrer le tournevis après le déclenchement de la protection, vous devrez retirer la batterie et la connecter au chargeur.

Chargeur

La batterie lithium-ion du tournevis ne peut pas être chargée en la connectant à une alimentation électrique conventionnelle. Un chargeur est utilisé pour cela. L'alimentation électrique produit simplement une tension de charge stable dans les limites spécifiées. Et dans le chargeur, le paramètre déterminant est le courant de charge, qui affecte le niveau de tension. Sa signification est limitée. Le circuit du chargeur contient des nœuds chargés d'arrêter le processus de charge et d'autres fonctions de protection, par exemple l'arrêt en cas de polarité incorrecte.

Le chargeur le plus simple est une alimentation avec une résistance incluse dans le circuit pour réduire le courant de charge. Parfois, ils connectent également une minuterie qui se déclenche après une période de temps définie. Toutes ces options ne sont pas propices à une longue durée de vie de la batterie.

Méthodes de chargementLI Ionpiles pour tournevis :

  1. Utilisation d'un chargeur d'usine. Souvent, il convient également pour charger une nouvelle batterie ;
  2. Reprise du circuit du chargeur, avec installation d'éléments de circuit supplémentaires ;
  3. Achat d'un souvenir prêt à l'emploi. Une bonne option est IMax.

Disons qu'il existe un vieux chargeur Makita DC9710 pour charger une batterie Ni-Cd 12 V, qui a une indication sous la forme d'une LED verte signalant la fin du processus. La présence d'une carte BMS vous permettra d'arrêter la charge lorsque les limites de tension spécifiées par élément seront atteintes. La LED verte ne s'allumera pas, mais la rouge s'éteindra simplement. La charge est terminée.

Le chargeur Makita DC1414 T est conçu pour charger une large gamme de batteries de 7,2 à 14,4 V. Lorsque l'arrêt de protection est déclenché à la fin de la charge, l'indication ne fonctionnera pas correctement. Les voyants rouge et vert clignotent, ce qui signale également la fin de la charge.

Le coût de remplacement des batteries de tournevis par des batteries lithium-ion dépend de la puissance de l'outil, de la nécessité d'acheter un chargeur, etc. Mais si la perceuse-visseuse est en bon état de fonctionnement, le chargeur ne nécessite pas de modification ou de remplacement majeur, alors pour quelques milliers de roubles, vous pouvez obtenir un outil électrique amélioré avec une durée de fonctionnement accrue. durée de vie de la batterie.

Vidéo

Salutations à tous ceux qui ont regardé la lumière. L'examen se concentrera, comme vous l'avez probablement déjà deviné, sur deux cartes simples conçues pour surveiller les assemblages de batteries Li-Ion, appelées BMS. L'examen comprendra des tests, ainsi que plusieurs options pour convertir un tournevis au lithium basé sur ces cartes ou des cartes similaires. Pour toute personne intéressée, vous êtes les bienvenus sous chat.

Vue générale :


Brèves caractéristiques de performance des cartes :


Note:

Je tiens à vous prévenir tout de suite - avec un équilibreur il n'y a qu'un tableau bleu, un rouge sans équilibreur, c'est-à-dire Il s'agit uniquement d'une carte de protection contre les surcharges/décharges excessives/courts-circuits/courant de charge élevé. Et aussi, contrairement à certaines croyances, aucun d'entre eux ne dispose d'un contrôleur de charge (CC/CV), donc pour leur fonctionnement, une carte spéciale avec une limitation de tension et de courant fixe est nécessaire.

Dimensions de la planche :

Les dimensions des planches sont très petites, seulement 56mm*21mm pour la bleue et 50mm*22mm pour la rouge :




Voici un comparatif avec les piles AA et 18650 :


Apparence:

Commençons par panneau de protection bleu :


En y regardant de plus près, vous pouvez voir le contrôleur de protection – S8254AA et les composants d'équilibrage pour l'ensemble 3S :


Malheureusement, le courant de fonctionnement selon le vendeur n'est que de 8A, mais à en juger par les fiches techniques, un mosfet AO4407A est évalué à 12A (crête 60A), et nous en avons deux :

Je noterai également que le courant d'équilibrage est très faible (environ 40mA) et l'équilibrage s'active dès que toutes les cellules/banques passent en mode CV (la deuxième phase de charge).
Connexion:


plus simple, car il n'a pas d'équilibreur :


Il est également réalisé sur la base d'un contrôleur de protection – S8254AA, mais est conçu pour un courant de fonctionnement plus élevé de 15 A (encore une fois, selon les déclarations du fabricant) :


Sur la base des fiches techniques des mosfets de puissance utilisés, le courant de fonctionnement est de 70 A et le courant de crête est de 200 A, même un mosfet suffit, et nous en avons deux :

La connexion est similaire :


Ainsi, comme nous le voyons, les deux cartes disposent d'un contrôleur de protection avec l'isolation nécessaire, de mosfets de puissance et de shunts pour contrôler le courant circulant, mais la carte bleue a également une bille ansir intégrée. Je n'ai pas vraiment approfondi le circuit, mais il semble que les mosfets de puissance soient mis en parallèle, donc les courants de fonctionnement peuvent être multipliés par deux. Ces foulards ne connaissent pas l'algorithme de charge (CC/CV). Pour confirmer qu'il s'agit bien de cartes de protection, on peut en juger par la fiche technique du contrôleur S8254AA, dans laquelle il n'y a pas un mot sur le module de charge :


Le contrôleur lui-même est conçu pour une connexion 4S, donc avec quelques modifications (à en juger par la fiche technique) - en soudant le connecteur et la résistance, peut-être que la carte rouge fonctionnera :


Ce n'est pas si facile de mettre à niveau l'écharpe bleue vers 4S ; vous devrez ajouter des composants supplémentaires à l'équilibreur.

Tests de cartes :

Passons donc à la chose la plus importante, à savoir leur adéquation à un usage réel. Les appareils suivants nous aideront pour les tests :
- un module préfabriqué (trois voltmètres à trois/quatre registres et un support pour trois accus 18650), qui flashait dans mon test du chargeur, cependant, sans équilibreur ni queue :


- ampère-voltmètre à deux registres pour le contrôle du courant (relevés inférieurs de l'appareil) :


- Convertisseur DC/DC abaisseur avec limitation de courant et capacité de charge au lithium :


- dispositif de charge et d'équilibrage iCharger 208B pour décharger l'ensemble de l'ensemble

Le support est simple : la carte convertisseur fournit une tension constante fixe de 12,6 V et limite le courant de charge. Nous utilisons des voltmètres pour voir à quelle tension les cartes fonctionnent et comment les banques sont équilibrées.
Examinons d’abord la principale caractéristique du tableau bleu, à savoir l’équilibrage. Sur la photo il y a 3 banques chargées à 4,15V/4,18V/4,08V. Comme on peut le constater, il y a un déséquilibre. On applique une tension, le courant de charge diminue progressivement (appareil inférieur) :


Étant donné que le tableau ne dispose d'aucun indicateur, l'achèvement de l'équilibrage ne peut être évalué qu'à l'œil nu. L'ampèremètre indiquait déjà zéro plus d'une heure avant la fin. Pour ceux que cela intéresse, voici une courte vidéo sur le fonctionnement de l'équilibreur dans cette carte :

Du coup, les banques sont équilibrées au niveau de 4,210V/4,212V/4,206V, ce qui est plutôt bien :


Quand on a un petit peu de 12.6V, comme j'en avais un peu, le Balan c'est pas un bonnet de 4.25V, le S8254AA, le zA est inhibé rang :


La même situation s'applique au tableau rouge ; le contrôleur de protection S8254AA coupe également la charge au niveau de 4,25 V :


Passons maintenant à la coupure de charge. Je déchargerai, comme je l'ai mentionné plus haut, avec un appareil de charge et d'équilibrage iCharger 208B en mode 3S avec un courant de 0,5A (pour des mesures plus précises). Comme je ne veux pas vraiment attendre que toute la batterie se décharge, j'ai donc pris une batterie déchargée (Samson INR18650-25R verte sur la photo).
Le tableau bleu éteint la charge dès que la tension sur l'un des bancs atteint 2,7 V. Sur la photo (sans charge -> avant d'éteindre -> fin) :


Comme vous pouvez le voir, exactement à 2,7 V, la carte coupe la charge (le vendeur a indiqué 2,8 V). Il me semble que c'est un peu élevé, surtout si l'on prend en compte le fait que dans les mêmes tournevis, les charges sont énormes, et donc la chute de tension est importante. Il est toujours souhaitable d'avoir une coupure de 2,4 à 2,5 V dans de tels appareils.
Le tableau rouge, au contraire, coupe la charge dès que la tension sur l'un des bancs atteint 2,5V. Sur la photo (sans charge -> avant d'éteindre -> fin) :


Ici, tout va généralement bien, mais il n'y a pas d'équilibreur.

Conclusion: Mon opinion personnelle est qu'une planche de protection ordinaire sans équilibreur (rouge) est parfaite pour un outil électrique. Il présente des courants de fonctionnement élevés, une tension de coupure optimale de 2,5 V et peut être facilement mis à niveau vers une configuration 4S (14,4 V/16,8 V). Je pense que c'est le choix le plus optimal pour convertir un Shurik économique en lithium.
Maintenant sur l'écharpe bleue. L'un des avantages est la présence d'un équilibrage, mais les courants de fonctionnement sont encore faibles, 12A (24A) c'est un peu trop peu pour un Shurik avec un couple de 15-25 Nm, surtout quand la cartouche est déjà presque vieille supportera quand en serrant la vis. Et la tension de coupure n'est que de 2,7 V, ce qui signifie que sous forte charge, une partie de la capacité de la batterie restera non réclamée, car à des courants élevés, la chute de tension sur les banques est importante Oh, oui, et elles sont conçues pour 2,5 V. Il est préférable d'utiliser une écharpe bleue dans certains projets faits maison, mais encore une fois, c'est mon opinion personnelle.

Schémas d'application possibles ou comment convertir l'alimentation électrique de Shurik au lithium :

Alors, comment pouvez-vous changer l'alimentation de votre Shura préférée de NiCd à Li-Ion/Li-Pol ? Ce sujet est déjà assez galvaudé et des solutions ont en principe été trouvées, mais je vais me répéter brièvement.
Pour commencer, je ne dirai qu'une chose - dans les shuriks économiques, il n'y a qu'une carte de protection contre les surcharges/décharges excessives/courts-circuits/courant de charge élevé (analogue au tableau rouge examiné). Il n’y a pas d’équilibre là-bas. De plus, même les outils électriques de marque n'ont pas d'équilibrage. Il en va de même pour tous les outils sur lesquels figurent fièrement les inscriptions « Chargez en 30 minutes ». Oui, ils se chargent en une demi-heure, mais l'arrêt se produit dès que la tension sur l'un des bancs atteint la valeur nominale ou que le panneau de protection fonctionne. Il n'est pas difficile de deviner que les banques ne seront pas entièrement facturées, mais la différence n'est que de 5 à 10 %, ce n'est donc pas si important. La principale chose à retenir est que la charge avec équilibrage dure au moins plusieurs heures. Dès lors, la question se pose : en avez-vous besoin ?

Ainsi, l'option la plus courante ressemble à ceci :
Chargeur réseau avec sortie stabilisée 12,6V et limitation de courant (1-2A) -> carte de protection ->
En résumé : bon marché, rapide, acceptable, fiable. L'équilibrage varie en fonction de l'état des canettes (capacité et résistance interne). Il s'agit d'une option tout à fait efficace, mais après un certain temps, le déséquilibre se manifestera par la durée de fonctionnement.

Une option plus correcte :
Chargeur réseau avec sortie stabilisée 12,6V, limitation de courant (1-2A) -> carte de protection avec équilibrage -> 3 batteries connectées en série
En résumé : cher, rapide/lent, de haute qualité, fiable. L'équilibrage est normal, la capacité de la batterie est maximale

Nous allons donc essayer de faire quelque chose de similaire à la deuxième option, voici comment procéder :
1) Batteries Li-Ion/Li-Pol, panneaux de protection et dispositif de charge et d'équilibrage spécialisé (iCharger, iMax). De plus, vous devrez retirer le connecteur d'équilibrage. Il n'y a que deux inconvénients : les modèles de chargeurs ne sont pas bon marché et ils ne sont pas très pratiques à entretenir. Avantages – courant de charge élevé, courant d’équilibrage élevé
2) Batteries Li-Ion/Li-Pol, carte de protection avec équilibrage, convertisseur DC avec limitation de courant, alimentation
3) Batteries Li-Ion/Li-Pol, carte de protection sans équilibrage (rouge), convertisseur DC avec limitation de courant, alimentation. Le seul inconvénient est qu’avec le temps, les canettes se déséquilibreront. Pour minimiser le déséquilibre, avant de refaire le shurik, il faut régler la tension au même niveau et il est conseillé de prendre des canettes du même lot

La première option ne fonctionnera que pour ceux qui ont une mémoire modèle, mais il me semble que s'ils en avaient besoin, ils auraient refait leur Shurik il y a longtemps. Les deuxième et troisième options sont pratiquement les mêmes et ont droit à la vie. Il vous suffit de choisir ce qui est le plus important : la vitesse ou la capacité. Je pense que l'option la plus optimale est cette dernière, mais vous n'avez besoin d'équilibrer les banques qu'une fois tous les quelques mois.

Alors assez de bavardage, passons à la refonte. Comme je n'ai pas de shurik sur les piles NiCd, donc sur la modification uniquement en mots. Nous aurons besoin de :

1) Alimentation :

Première option. Alimentation (PSU), au moins 14 V ou plus. Il est souhaitable que le courant de sortie soit d'au moins 1 A (idéalement environ 2-3 A). Une alimentation provenant d'ordinateurs portables/netbooks, de chargeurs (sortie supérieure à 14 V), d'unités d'alimentation de bandes LED, de matériel d'enregistrement vidéo (alimentation DIY), par exemple, ou :


- Convertisseur DC/DC abaisseur avec limitation de courant et capacité de charge au lithium, par exemple ou :


- Deuxième option. Alimentations prêtes à l'emploi pour Shuriks avec limitation de courant et sortie 12,6 V. Ils ne sont pas bon marché, comme exemple de mon examen du tournevis MNT - :


- Troisième option. :


2) Panneau de protection avec ou sans équilibreur. Il est conseillé de prendre le courant avec réserve :


Si vous utilisez l'option sans équilibreur, vous devez alors souder le connecteur de l'équilibreur. Ceci est nécessaire pour contrôler la tension sur les banques, c'est-à-dire pour évaluer le déséquilibre. Et comme vous l'avez compris, vous devrez recharger périodiquement la batterie petit à petit avec un simple module de charge TP4056 si un déséquilibre commence. C'est Une fois tous les quelques mois, nous prenons la carte TP4056 et chargeons une à une toutes les banques qui, à la fin de la charge, ont une tension inférieure à 4,18 V. Ce module coupe correctement la charge à une tension fixe de 4,2V. Cette procédure prendra une heure et demie, mais les banques seront plus ou moins équilibrées.
C’est écrit un peu chaotique, mais pour ceux qui sont dans le tank :
Après quelques mois, nous chargeons la batterie du tournevis. A la fin de la charge, on sort la queue d'équilibrage et on mesure la tension sur les berges. Si vous obtenez quelque chose comme ceci - 4,20 V/4,18 V/4,19 V, alors l'équilibrage n'est fondamentalement pas nécessaire. Mais si l'image est la suivante - 4,20 V/4,06 V/4,14 V, alors nous prenons le module TP4056 et chargeons tour à tour deux banques à 4,2 V. Je ne vois pas d’autre option que des chargeurs-équilibreurs spécialisés.

3) Batteries à courant élevé :


J'ai déjà écrit quelques petites critiques sur certains d'entre eux - et. Voici les principaux modèles de batteries Li-Ion 18650 à fort courant :
- Sanyo UR18650W2 1500mah (20A max.)
- Sanyo UR18650RX 2000mah (20A max.)
- Sanyo UR18650NSX 2500mah (20A max.)
- Samsung INR18650-15L 1500mah (18A max.)
- Samsung INR18650-20R 2000mah (22A max.)
- Samsung INR18650-25R 2500mah (20A max.)
- Samsung INR18650-30Q 3000mah (15A max.)
- LG INR18650HB6 1500mah (30A max.)
-LG INR18650HD2 2000mah (25A max.)
- LG INR18650HD2C 2100mah (20A max.)
- LG INR18650HE2 2500mah (20A max.)
- LG INR18650HE4 2500mah (20A max.)
-LG INR18650HG2 3000mah (20A max.)
- SONY US18650VTC3 1600mah (30A max.)
- SONY US18650VTC4 2100mah (30A max.)
- SONY US18650VTC5 2600mah (30A max.)

Je recommande le Samsung INR18650-25R 2500 mah (20A max.), le Samsung INR18650-30Q 3000 mah (15A max.) ou le LG INR18650HG2 3000 mah (20A max. ks.). Je n'ai pas particulièrement rencontré d'autres pots, mais mon choix personnel est le Samsung INR18650-30Q 3000mah. Les skis présentaient un léger défaut technologique et des contrefaçons à faible courant électrique ont commencé à apparaître. Je peux publier un article sur la façon de distinguer un faux de l'original, mais un peu plus tard, il faudra le rechercher.

Comment combiner toute cette économie :


Eh bien, quelques mots sur la connexion. Nous utilisons des fils toronnés en cuivre de haute qualité et de bonne section. Il s'agit de vis à billes/PVS acoustiques ou conventionnelles de haute qualité d'une section de 0,5 ou 0,75 mm2 provenant d'articles ménagers (nous déchirons l'isolation et obtenons des fils de haute qualité de différentes couleurs). La longueur des conducteurs de connexion doit être minimale. Les piles proviennent de préférence du même lot. Avant de les connecter, il est conseillé de les charger à la même tension afin qu'il n'y ait pas de déséquilibre le plus longtemps possible. Souder les batteries n'est pas difficile. L'essentiel est d'avoir un fer à souder puissant (60-80W) et un flux actif (acide à souder par exemple). C'est de la soudure avec fracas. L'essentiel est d'essuyer la zone de soudure avec de l'alcool ou de l'acétone. Les piles elles-mêmes sont placées dans le compartiment à piles à partir d'anciennes boîtes NiCd. Il est préférable d'avoir un triangle, de moins à plus, ou comme on l'appelle communément « jack », par analogie avec ceci (une pile sera située dans le sens opposé) :


Ainsi, les fils reliant les batteries seront courts, par conséquent, la chute de la précieuse tension sous charge sera minime. Je ne recommande pas d'utiliser des supports pour 3-4 piles, ils ne sont pas destinés à de tels courants. Les conducteurs côte à côte et d'équilibrage ne sont pas si importants et peuvent avoir une section plus petite. Idéalement, il est préférable de placer les piles et la carte de protection dans le compartiment à piles, ainsi que le convertisseur abaisseur CC séparément dans la station d'accueil. Les indicateurs LED de charge/charge peuvent être remplacés par les vôtres et affichés sur le corps de la station d'accueil. Si vous le souhaitez, vous pouvez ajouter un minivoltmètre au module de batterie, mais cela représente un supplément d'argent, car la tension totale sur la batterie n'indiquera qu'indirectement la capacité résiduelle. Mais s’il y a une envie, pourquoi pas. Ici:

Estimons maintenant les prix :
1) BP – de 5 à 7 dollars
2) Convertisseur DC/DC – de 2 à 4 dollars
3) Cartes de protection - de 5 à 6 dollars
4) Piles – de 9 à 12 dollars (3-4 $ par pièce)

Total, en moyenne, 15 à 20 $ par modification (avec remises/coupons), ou 25 $ sans eux.

Avantages :
J'ai déjà évoqué les avantages des alimentations au lithium (Li-Ion/Li-Pol) par rapport à celles au nickel (NiCd). Dans notre cas, une comparaison directe – une batterie Shurik typique composée de batteries NiCd et de batteries au lithium :
+ haute densité énergétique. Une batterie au nickel 12S 14,4 V 1 300 mAh typique a une énergie stockée de 14,4*1,3 = 18,72 Wh, et une batterie au lithium 4S 18650 14,4 V 3 000 mAh a une énergie stockée de 10,8*3 = 43,2 Wh.
+ manque d'effet mémoire, c'est à dire vous pouvez les charger à tout moment sans attendre la décharge complète
+ dimensions et poids plus petits avec les mêmes paramètres que NiCd
+ temps de charge rapide (ne craint pas les courants de charge élevés) et indication claire
+ faible autodécharge

Les seuls inconvénients du Li-Ion peuvent être notés :
- faible résistance au gel des batteries (elles ont peur des températures négatives)
- l'équilibrage des canettes lors du chargement et la présence d'une protection contre les décharges excessives sont requis
Comme on peut le constater, les avantages du lithium sont évidents, il est donc souvent judicieux de changer d'alimentation...

Conclusion: Les foulards surveillés ne sont pas mauvais, ils devraient convenir à n'importe quelle tâche. Si j'avais un Shurik sur les banques NiCd, je choisirais un foulard rouge pour la conversion, :-)…

Le produit a été fourni pour rédiger un avis par le magasin. La revue a été publiée conformément à l'article 18 du règlement du site.

De nombreux artisans ont à leur service une visseuse sans fil. Avec le temps, la batterie se dégrade et tient de moins en moins la charge. L’usure de la batterie affecte grandement sa durée de vie. Une recharge constante n'aide pas. Dans cette situation, « remballer » la batterie avec les mêmes éléments est utile. Les éléments les plus couramment utilisés dans les batteries de tournevis sont de type « SC ». Mais la chose la plus précieuse qu'un maître possède, c'est de réparer les choses de ses propres mains.
Refabriquons un tournevis avec une batterie de 14,4 volts. Les tournevis utilisent souvent un moteur pour une large plage de tension d'alimentation. Donc dans dans ce cas Vous ne pouvez utiliser que trois cellules Li-ion au format 18650. Je n'utiliserai pas de cartes de contrôle. La décharge des éléments sera visible en fonctionnement. Dès que la vis autotaraudeuse ne serre pas par exemple, il est temps de la mettre en charge.

Conversion d'un tournevis en Li-ion sans carte BMS

Tout d’abord, démontons notre batterie. Il y a 12 éléments à l’intérieur. 10 pièces sur une rangée et 2 sur la deuxième rangée. Un groupe de contact est soudé à la deuxième rangée d'éléments. Nous laissons quelques éléments à un groupe de contact et nous débarrassons du reste.


Vous devez maintenant souder les fils pour des travaux ultérieurs. Les contacts se sont avérés être constitués d'un matériau qui ne peut pas être étamé, nous avons donc soudé les fils aux éléments. Moins au corps de l'élément, et plus directement au patch positif. Les éléments anciens font office de support et ne participent pas à l'ouvrage.


J'utiliserai des accus lithium-ion du format 18650. Les éléments sont usés. Des éléments à courant élevé sont nécessaires pour la modification. J'ai "changé" mes éléments en thermorétractable de chez Sanyo, l'ancien était plutôt défraîchi. J'ai vérifié la capacité résiduelle Imax.
Nous connectons les batteries en série et soudons les éléments de tête. La batterie est presque prête.


Assurons maintenant une charge confortable. Vous devez installer un connecteur à quatre broches. J'ai utilisé un connecteur d'une ancienne carte mère pour le nombre de broches dont j'avais besoin. J'ai pris la pièce d'accouplement d'une vieille alimentation d'ordinateur.


Découpez un trou pour le connecteur. Remplissez le connecteur colle époxy ou de la super colle avec du soda. Nous soudons également les fils.


Soudez les fils aux éléments. Fil du premier contact du connecteur au positif de la batterie. Un fil du deuxième contact du connecteur au plus du deuxième élément, qui est aussi le moins du premier élément, et ainsi de suite. Puisque je vais charger avec un chargeur « intelligent », je dois fabriquer un fil d'équilibrage.



Comme connecteur pour la connexion au chargeur, j'utiliserai le fil de l'alimentation de l'ordinateur. Le fil par lequel le lecteur de disquette était alimenté. On a coupé toutes les touches du connecteur et il s'insère parfaitement dans le chargeur. Il se dessoude facilement. Fil rouge au premier contact du connecteur de la batterie. Fil noir vers la deuxième broche du connecteur de la batterie, etc.

Les batteries au lithium sont le plus souvent utilisées sous forme de sections individuelles connectées en série. Ceci est nécessaire pour obtenir la tension de sortie requise. Le nombre de sections qui composent la batterie varie dans des limites très larges - de plusieurs unités à plusieurs dizaines. Il existe deux manières principales de charger de telles batteries.

Méthode séquentielle, lorsque la charge est effectuée à partir d'une seule source d'alimentation, avec une tension égale à la pleine tension de la batterie. Une méthode parallèle, lorsque chaque section est chargée indépendamment à partir d'un chargeur spécial.

Composé d'un grand nombre de sources de tension non connectées galvaniquement les unes aux autres et de dispositifs de commande individuels pour chaque section.

La méthode de recharge séquentielle est la plus répandue, en raison de sa plus grande simplicité. L'équilibreur évoqué dans l'article n'est pas utilisé dans les systèmes de charge en parallèle, c'est pourquoi les systèmes de charge en parallèle ne seront pas pris en compte dans le cadre de cet article.

Avec la méthode de charge séquentielle, l'une des principales exigences à respecter est la suivante : la tension dans n'importe quelle section de la batterie au lithium chargée pendant la charge ne doit pas dépasser une certaine valeur (la valeur de ce seuil dépend du type d'élément au lithium ).

Il est impossible de garantir le respect de cette exigence lors d'une charge séquentielle sans prendre mesures spéciales... La raison est évidente : les différentes sections de la batterie ne sont pas identiques, de sorte que la tension maximale autorisée sur chaque section pendant la charge se produit à des moments différents. Requis Tableau de commande de l'équilibreur.

Vous pouvez également commander différentes planches d'équilibre pour Segways, hoverboards, scooters électriques, vélos, avions, panneaux solaires etc.

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