Günstiger Umbau eines Schraubendrehers auf Li-Ion. Umbau eines Schraubendrehers auf Li-Ion-Akkus und ins Netzwerk selbst gemacht. Umrüsten eines Schraubendrehers auf Li-Ion ohne BMS-Board

Umbau eines Schraubendrehers auf Lithiumbatterien- Fast alle Modelle alter Schraubendreher arbeiteten mit Nickel-Cadmium-Batterien. Dieser Akkutyp gehört zu preiswerten Produkten, hat aber nicht genug Leistung für einen Schraubendreher, außerdem hat er einen Memory-Effekt.

Es ist diese Eigenschaft der Batterie, die zu einer allmählichen Abnahme des Wertes ihrer Kapazität beiträgt. Aus diesem Grund profitieren die meisten Besitzer eines solchen Werkzeugs davon, es auf 18650-Lithiumbatterien mit einer Spannung von 12 V umzurüsten. Natürlich ist die Arbeit mit der Nacharbeit nicht schnell und mit einigen Kosten verbunden, aber wenn alles richtig gemacht wird, dann lohnt sich das Endergebnis.

Positive und negative Aspekte der Nacharbeit

Zuallererst müssen Sie klar verstehen, was wir als Ergebnis der Modernisierung des Elektrowerkzeugs durch den Einbau von Li-Ion-Akkus haben werden.

Die Hauptvorteile von Li-Ionen-Akkus:

die Betriebszeit des Schraubendrehers ab einer Ladung wird deutlich erhöht;
die Ladegeschwindigkeit des Akkus erhöht sich dramatisch, es dauert etwa eine Stunde, bis ein vollständig geladener Li-Ion-Akku aufgeladen ist;
mindestens die doppelte spezifische Kapazität im Vergleich zu Ni-Cd;
Einsparungen beim Kauf neuer Nickel-Cadmium-Batterien aufgrund ihrer kurzen Lebensdauer;
Lithiumbatterien haben keinen Speicherladeeffekt;
die Möglichkeit, bei Bedarf aufzuladen.

Nachteile von Li-Ion Akkus:

verlieren ihre wirksamen Eigenschaften während der Langzeitlagerung, dh die Möglichkeit der Alterung;
Schwierigkeiten beim Betrieb bei negativen Umgebungstemperaturen;
die Notwendigkeit, ein speziell für sie entwickeltes Ladegerät zu verwenden;
hoher Preis.

Phasen der Vorarbeiten

Zunächst müssen Sie den maximalen Spannungswert für die Ladung herausfinden, dies erfolgt durch Berechnung der Zellenzahl. Bei Verwendung von drei Kondensatoren beträgt die effektivste Spannung 12 V und für vier - 16 V.

Ziehen Sie eine Option mit einem Schraubendreher in Betracht, der für eine Spannung von 14,4 V ausgelegt ist. In diesem Fall müssen vier Behälter verwendet werden, daher wird die Spannungsdifferenz ausgeglichen und das Volumen des Behälters erhöht. Dadurch kann ein Werkzeug mit einem Li-Ion Akku deutlich länger arbeiten.

Hinsichtlich des Zelltyps gilt die Umrüstung des Gerätes auf Lithiumbatterien mit 18650er Batterien als zuverlässiger, hier gilt es, die Kapazitätsmenge und den Entladestrom zu bestimmen. Bei Standardbetrieb des Gerätes liegt die Stromaufnahme im Bereich von 5A bis 10A. Im Falle eines unerwartet starken Abfalls kann sein Wert jedoch 25 A erreichen. Um Batterien bei solchen Überspannungen vor Beschädigungen zu schützen, sollten Zellen mit einem Entladestrom von 30A verwendet werden.

18650 Zellen mit erhöhtem Entladestrom

Aus acht Containern kann man sich eine Lithium-Ionen-Batterie zusammenstellen, dazu werden zwei Bänke parallel zusammengefasst. Nun müssen diese Paare in Reihe geschaltet werden, Hauptsache es passen acht Behälter in den Koffer.

Wenn fertig Umbau eines Schraubendrehers auf Lithiumbatterien, dann ist ein wichtiger Faktor die Auswahl des Reglers, basierend auf Betriebsspannung und Entladestrom. Die Batteriespannung sollte der Spannung des Controllers entsprechen, aber der Entladestrom gegenüber dem Maximum sollte zweimal niedriger sein.

Zum Beispiel passiert es so - das Lade- / Entladesteuergerät ist für einen Strom von etwa 14 A ausgelegt, gleichzeitig arbeitet die Schutzfunktion mit einem starken Stromstoß von bis zu 30 A.

Vergessen Sie beim Umrüsten eines Schraubendrehers in eine Lithiumbatterie nicht, die Größe der Schutzplatine im Voraus zu berechnen. Es muss unbedingt frei in das Gehäuse passen, aber wenn es nicht passt, müssen Sie den Platz des Gehäuses vergrößern.

Installation Schritt für Schritt

Wenn Sie alle notwendigen Komponenten für die Umrüstung eines Schraubendrehers auf Lithium-Batterien haben, können Sie mit der Montage beginnen. In diesem Teil des Artikels betrachten wir die Rekonstruktion eines 12-V-Schraubendrehers. Es bestand aus zwölf NiCd-Speichertanks mit einer Spannung von jeweils 1,2 V. Unsere Aufgabe ist es, sie durch Li-Ion zu ersetzen.

Da die Kondensatoren stromlos sind, wurden zwei Bänke parallel installiert, um ihren korrekten Betrieb zu gewährleisten.

Wenn das Kit ein Original-Ladegerät enthält, sollte es damit keine Probleme geben. Geräte dieser Art sind perfekt für Li-Ion-Akkus. Der Durchgang der Ladung erfolgt durch die Reglerschaltung. Und dies wiederum schließt eine kritische Erwärmung der Batterie durch Spannungsstöße vollständig aus.

Das Akku-Gerät ist mobiler und einfacher zu bedienen als seine vernetzten Pendants. Vergessen Sie jedoch nicht den erheblichen Nachteil eines Akkuwerkzeugs, so verstehen Sie selbst die Zerbrechlichkeit von Batterien. Der separate Kauf neuer Akkus ist preislich mit dem Kauf eines neuen Werkzeugs vergleichbar.

Nach vier Dienstjahren verlor mein erster Schraubendreher bzw. Akkus an Kapazität. Zunächst habe ich eine von zwei Batterien zusammengebaut, indem ich funktionierende "Banken" ausgewählt habe, aber dieses Upgrade dauerte nicht lange. Ich habe meinen Schraubendreher in einem Netzwerk überarbeitet - es stellte sich als sehr unpraktisch heraus. Ich musste das gleiche, aber neue 12 Volt "Interskol DA-12ER" kaufen. Noch weniger hielten die Batterien im neuen Schraubendreher. Dadurch zwei wartungsfähige Schraubendreher und mehr als ein funktionierender Akku.

Im Internet schreiben sie viel darüber, wie dieses Problem gelöst werden kann. Es wird vorgeschlagen, alte Ni-Cd-Akkus auf Li-Ion-Akkus 18650 umzurüsten.Auf den ersten Blick ist das nichts Kompliziertes. Sie entfernen alte Ni-Cd-Akkus aus dem Gehäuse und setzen neue Li-Ionen-Akkus ein. Aber es stellte sich heraus, dass es nicht so einfach war. Was Sie bei der Aufrüstung Ihres Akku-Gerätes beachten müssen, erfahren Sie im Folgenden.

Zur Änderung benötigen Sie:

Ich fange mit 18650 Lithium-Ionen-Akkus an.

Die Nennspannung der 18650er Zellen beträgt 3,7 V. Die Kapazität beträgt laut Verkäufer 2600 mAh, die Kennzeichnung ist ICR18650 26F, die Maße sind 18 mal 65 mm.

Die Vorteile von Li-Ionen-Akkus gegenüber Ni-Cd sind kleinere Abmessungen und Gewicht bei höherer Kapazität sowie das Fehlen des sogenannten „Memory-Effekts“. Aber Lithium-Ionen-Akkus haben gravierende Nachteile, nämlich:

1. Minustemperaturen reduzieren die Kapazität drastisch, was von Nickel-Cadmium-Batterien nicht gesagt werden kann. Daher die Schlussfolgerung: Wenn das Werkzeug häufig bei niedrigen Temperaturen verwendet wird, wird das Problem durch das Ersetzen durch Li-Ion nicht gelöst.

2. Eine Entladung unter 2,9 - 2,5 V und eine Überladung über 4,2 V können kritisch sein, ein Totalausfall ist möglich. Daher wird ein BMS-Board benötigt, um das Laden und Entladen zu steuern, wenn es nicht installiert ist, werden die neuen Batterien schnell ausfallen.

Im Internet wird meist beschrieben, wie man einen 14-Volt-Schraubendreher nachbaut - perfekt zum Nachrüsten. Mit einer Reihenschaltung von vier 18650 Zellen und einer Nennspannung von 3,7V. wir bekommen 14,8V. - genau das, was Sie brauchen, auch mit voller Ladung plus weiteren 2V ist es für den Elektromotor nicht beängstigend. Und was ist mit einem 12V-Instrument. Es gibt zwei Möglichkeiten, 3 oder 4 18650er Zellen zu installieren, wenn drei nicht ausreichen, insbesondere bei Teilentladung, und wenn vier zu viel sind. Ich habe mich für vier entschieden und meiner Meinung nach die richtige Wahl getroffen.

Und nun zum BMS-Board, es ist auch von AliExpress.

Dies ist die sogenannte Ladekontrollplatine, Batterieentladung, speziell in meinem Fall CF-4S30A-A. Wie Sie der Kennzeichnung entnehmen können, ist er für einen Akku mit vier 18650 Zellen und einem Entladestrom von bis zu 30A ausgelegt. Es hat auch einen eingebauten sogenannten "Balancer", der die Ladung jedes Elements separat steuert und ungleichmäßige Ladungen eliminiert. Für den korrekten Betrieb des Boards werden die Batterien für den Zusammenbau mit gleicher Kapazität und vorzugsweise aus der gleichen Charge entnommen.

Generell werden sehr viele BMS-Boards mit unterschiedlichen Eigenschaften angeboten. Ich empfehle nicht, Ströme unter 30 A zu verwenden - die Platine geht ständig in Schutz und um den Betrieb wiederherzustellen, müssen Sie einige Platinen kurz mit einem Ladestrom versorgen, und dazu müssen Sie die Batterie entfernen und an das Ladegerät anschließen. Es gibt keinen solchen Nachteil auf der Platine, die wir in Betracht ziehen. Sie lassen einfach den Auslöser des Schraubendrehers los und ohne Kurzschlussströme schaltet sich die Platine von selbst ein.

Zum Aufladen des umgebauten Akkus war das native Universalladegerät perfekt. In den letzten Jahren hat Interskol damit begonnen, seine Werkzeuge mit Universalladegeräten auszustatten.

Das Foto zeigt, bis zu welcher Spannung das BMS-Board meinen Akku zusammen mit einem Standard-Ladegerät auflädt. Die Spannung am Akku nach dem Laden ist mit 14,95V etwas höher als bei einem 12-Volt-Schraubendreher, aber eher noch besser. Mein alter Schraubendreher wurde schneller und leistungsfähiger, und die Befürchtungen, dass er nach vier Monaten Gebrauch durchbrennen würde, verschwanden allmählich. Das scheinen alle wichtigen Nuancen zu sein, Sie können mit der Überarbeitung beginnen.

Wir zerlegen die alte Batterie.

Wir löten die alten Dosen und lassen die Klemmen zusammen mit dem Temperatursensor. Wenn Sie auch den Sensor entfernen, schaltet er sich bei Verwendung des Standardladegeräts nicht ein.

Gemäß dem Diagramm auf dem Foto löten wir 18650 Zellen in einen Akku. Brücken zwischen den "Bänken" müssen mit einem dicken Draht von mindestens 2,5 kV hergestellt werden. mm, da die Ströme während des Betriebs des Schraubendrehers groß sind und bei einem kleinen Querschnitt die Kraft des Werkzeugs stark abfällt. Das Netzwerk schreibt, dass es unmöglich ist, Li-Ionen-Batterien zu löten, weil sie eine Überhitzung befürchten, und sie empfehlen, das Verbinden durch Punktschweißen zu verwenden. Sie können nur löten, Sie benötigen einen Lötkolben von mindestens 60 Watt stärkerer Leistung. Das Wichtigste ist, schnell zu löten, um das Element selbst nicht zu überhitzen.

Es sollte ungefähr so aussehen, um in das Batteriefach zu passen.

In diesem Artikel erfahren Sie Wie man einen Schraubendreher-Akku kostengünstig von Ni Cd auf Li Ion 18650 Akkus umbaut dadurch modernisieren Akkuschrauber, macht es leistungsstärker und verlängert die Akkulaufzeit. Alle Schritte der Nacharbeit sind detailliert beschrieben, damit es keine Probleme geben sollte, sind alle notwendigen Komponenten aufgelistet und verfügbar.

Erforderliche Komponenten für die Nacharbeit

Hochstrom Batterien 18650 mit einer Kapazität von 2500mAh. Daten Akkumulatoren haben bereits Lötkabel verschweißt, was sehr praktisch ist und zusätzlich Batteriefächer deutlich einsparen können. Sie können sie im Internet bestellen, sie werden in einer Charge von 4 oder 6 Stück geliefert. Sie können sie über die folgenden Links kaufen:

18650 Batterien kaufen - 6 Stk.

18650 Batterien kaufen - 4 Stk.

Außerdem benötigen Sie für den Umbau zwei BMS 12.6V 40A Boards, die ich hier gekauft habe:

BMS-Board 12.6V 40A . kaufen

Auch das Ladegerät muss erneuert werden und dafür benötigen Sie ein Spannungs- und Stromstabilisierungsmodul.

Ein Video zum Remake eines Ladegeräts finden Sie am Ende des Artikels.

Spannungs- und Stromstabilisierung kaufen

Zum Zeitpunkt der Änderung kosten alle Komponenten (für zwei Batterien) nur 1100 Rubel, was viel billiger ist als der Kauf einer neuen Batterie für einen Schraubendreher, die alle gleichen Ni-Cd-Batterien enthält. Nachdem ich die Preise im Internet angeschaut hatte, stellte ich fest, dass eine Batterie ab 1200 Rubel kostet, und für den Austausch von ZWEI Batterien habe ich nur 1100 ausgegeben! Alle Links zu Komponenten finden Sie auch am Ende des Artikels!

Batterie neu gestalten

Der erste Schritt besteht darin, das Batteriefach vorsichtig zu demontieren und die alten Ni-Cd-Batterien zu entsorgen.

Dann müssen Sie die Batteriestromklemme trennen.

Daran müssen zwei Drähte angelötet werden, vorzugsweise mit großem Querschnitt, bei dieser Abwandlung wurden Drähte mit einem Querschnitt von 4 mm² und einer Länge von ca. 100 mm verwendet. Auf dem Foto oben sehen Sie das rote Kabel, es wurde belassen, um die Polarität nicht zu verwechseln. Es ist ratsam, das rote Kabel an dieses Kabel zu löten, um Probleme zu vermeiden, und Sie werden sicher wissen, was es ist + .

Löten Sie den negativen Draht an den glänzenden Kontakt:

Dann müssen Sie die Klemme mit den angelöteten Drähten wieder in das Gehäuse einsetzen, dabei unbedingt auf die Polarität achten!

Um das Terminal zu fixieren, kann man Heißkleber in das Glas gießen, eine bessere Befestigungsmöglichkeit konnte ich nicht finden, zumal es sehr gut hält!

Jetzt können Sie mit dem Löten der Batterien beginnen. Wir entfernen den Schrumpfschlauch von den Batterien und biegen sie so, dass Sie sie in Reihe löten können.

Als nächstes tragen wir Schmelzkleber auf die Seite des resultierenden Akkus auf, wo die Kontakte nach oben ragen und kleben die BMS-Platine wie auf dem Foto unten gezeigt. Bitte beachten Sie, dass sich die Plus- und Minusplatinen und Batterien gegenüberliegen !!!

Dann biegen wir die Batteriekontakte auf die Platinenkontakte und verlöten sie, beginnend mit dem Minus!

Wir löten einen kurzen Draht an den Kontakt der Platine B1, dessen anderes Ende wir an den Anschluss der Batterien löten!

Wir löten auch ein kurzes Kabel an Kontakt B2, dessen anderes Ende an der Verbindungsstelle der Batterien auf der gegenüberliegenden Seite angelötet ist!

Nun, am Ende löten wir den letzten positiven Kontakt.

Jetzt müssen noch die Anschlüsse des Gehäuses mit der resultierenden Batterie verbunden werden, dazu löten wir das rote Kabel an den "P +"-Kontakt und das blaue, negative Kabel an den "P-" -Kontakt.

Damit ist die Batterieumstellung abgeschlossen! Es bleibt noch, den hergestellten Akku zu befestigen und den zweiten Teil des Gehäuses an Ort und Stelle zu setzen. Für den Austausch von zwei Batterien und, wie oben erwähnt, 1100 Rubel Geld wurde nicht mehr als eine Stunde Zeit aufgewendet. Nach den Tests begann der Schrauber nicht schlechter zu arbeiten als mit dem Werksakku und ich würde sagen viel besser in Sachen Leistung und die Ladung hält länger. Ich rate jedem, seine alten Batterien neu zu machen!))
Ladebuchse kaufen
Lötkolben kaufen

Für diejenigen, die das Ladegerät nicht umbauen möchten, können Sie über den untenstehenden Link ein fertiges Ladegerät kaufen.

Kaufen Sie ein fertiges Ladegerät

Viele Handwerker haben einen Akkuschrauber im Dienst. Im Laufe der Zeit verschlechtert sich der Akku und hält immer weniger Ladung. Die Verschlechterung der Batterie wirkt sich stark auf die Batterielebensdauer aus. Ständiges Aufladen hilft nicht. In dieser Situation hilft das „Umpacken“ des Akkus mit den gleichen Elementen. Die am häufigsten verwendeten Zellen in Schraubendreherbatterien sind die Größe "SC". Aber das Wertvollste für den Meister ist die DIY-Reparatur.
Machen wir einen Schraubendreher mit einer 14,4-Volt-Batterie neu. Schrauber verwenden oft einen Motor für einen weiten Bereich von Versorgungsspannungen. In diesem Fall können also nur drei Li-Ion-Zellen des 18650-Formats verwendet werden, ich werde keine Steuerplatinen verwenden. Die Entladung der Elemente wird in der Arbeit sichtbar sein. Sobald sich beispielsweise die selbstschneidende Schraube nicht verdreht, ist es an der Zeit, sie aufzuladen.

Umrüsten eines Schraubendrehers auf Li-Ion ohne BMS-Board

Zuerst zerlegen wir unseren Akku. Darin befinden sich 12 Elemente. 10 Stück in einer Reihe und 2 in der zweiten Reihe. An die zweite Elementreihe ist eine Kontaktgruppe angeschweißt. Wir belassen ein paar Elemente bei einer Kontaktgruppe, der Rest wird entsorgt.

Jetzt müssen Sie die Drähte für die weitere Arbeit löten. Es stellte sich heraus, dass die Kontakte aus nicht verzinnbarem Material waren, also löten wir die Drähte an die Elemente. Minus zum Körper des Elements und Plus direkt zum Plus-Patch. Alte Elemente spielen die Rolle der Unterstützung bei der Arbeit sind nicht beteiligt.

Ich verwende Lithium-Ionen-Batterien 18650. Gebrauchte Zellen. Zur Revision werden Hochstromelemente benötigt. Ich habe meine Elemente in Thermoschrumpfung von Sanyo „geändert“, die alte war ziemlich schäbig. Restkapazität Imax überprüft.
Wir schalten die Batterien in Reihe und verlöten die Kopfelemente. Der Akku ist fast fertig.

Lassen Sie uns nun komfortables Aufladen anbieten. Sie müssen den Stecker an vier Pins installieren. Ich habe den Stecker vom alten Motherboard auf die Anzahl der Pins angewendet, die ich brauchte. Ich habe das Gegenstück von einem alten Computernetzteil genommen.

Schneiden Sie ein Loch für den Stecker. Füllen Sie den Stecker mit Epoxidkleber oder Sekundenkleber mit Soda. Wir löten auch die Drähte.

Wir löten die Drähte an die Elemente. Kabel vom ersten Kontakt des Steckers zum Batterieplus. Der Draht vom zweiten Kontakt des Steckers zum Plus des zweiten Elements, es ist auch das Minus des ersten Elements und so weiter. Da ich mit einem "intelligenten" Ladegerät aufladen werde, muss ich einen Ausgleichsdraht herstellen.

Als Anschluss zum Anschließen an ein Ladegerät verwende ich ein Kabel vom Netzteil des Computers. Das Kabel, über das das Diskettenlaufwerk mit Strom versorgt wurde. Wir haben alle Tasten vom Stecker abgeschnitten und er passt perfekt unter das Ladegerät. Es ist leicht zu löten. Rotes Kabel zum ersten Kontakt des Batteriesteckers. Schwarzes Kabel zum zweiten Pin des Batteriesteckers usw.

Ich grüße alle, die auf das Licht geschaut haben. Die Rede in der Rezension wird, wie Sie wahrscheinlich schon vermutet haben, über zwei einfache Schals sprechen, die zur Steuerung der Baugruppen von Li-Ion-Akkus, genannt BMS, dienen. Die Überprüfung umfasst Tests sowie verschiedene Optionen zum Ändern eines Schraubendrehers für Lithium basierend auf diesen Platinen oder ähnlichem. Wen kümmert es, Sie sind willkommen unter Katze.
Update 1, Test des Betriebsstroms der Platinen und ein kleines Video auf der roten Platine hinzugefügt
Update 2, Da das Thema wenig Interesse geweckt hat, werde ich versuchen, die Rezension um einige weitere Möglichkeiten zur Überarbeitung der Shura zu ergänzen, damit wir eine Art einfache FAQ bekommen

Generelle Form:

Kurze Leistungsmerkmale der Boards:

Notiz:

Ich möchte Sie gleich warnen - mit Balancer nur die blaue Platine, ohne Balancer rot, d.h. Es ist eine reine Überladung / Überentladung / Kurzschluss / Hochlaststromschutzplatine. Und auch, entgegen mancher Meinung, hat keiner von ihnen einen Laderegler (CC / CV), sodass für ihren Betrieb ein spezieller Schal mit einer festen Spannungs- und Strombegrenzung erforderlich ist.

Abmessungen der Bretter:

Die Abmessungen der Platinen sind recht klein, nur 56mm * 21mm für die Blauen und 50mm * 22mm für die Roten:

Hier ist ein Vergleich mit AA- und 18650-Batterien:

Aussehen:

Lass uns beginnen mit:

Bei näherer Betrachtung erkennt man den Schutzcontroller - S8254AA und die Ausgleichskomponenten für die 3S-Baugruppe:

Leider beträgt der Betriebsstrom laut Verkäufer nur 8A, aber den Datenblättern nach ist ein AO4407A-Mosfet für 12A (Peak 60A) ausgelegt, und wir haben zwei davon:

Ich stelle auch fest, dass der Symmetrierstrom sehr klein ist (ca. 40mA) und das Balancing aktiviert wird, sobald alle Zellen/Bänke in den CV-Modus gehen (zweite Ladephase).
Verbindung:

einfacher, da kein Balancer vorhanden ist:

Es basiert ebenfalls auf dem Schutzcontroller - S8254AA, ist aber für einen höheren Betriebsstrom von 15A ausgelegt (wieder laut Hersteller):

Wenn man sich die Datenblätter der verwendeten Power-Mosfets ansieht, wird der Betriebsstrom mit 70 A angegeben und der Spitzenstrom beträgt 200 A, sogar ein Mosfet reicht aus, und wir haben zwei davon:

Die Verbindung ist ähnlich:

Insgesamt gibt es, wie wir sehen können, auf beiden Boards einen Protection-Controller mit der notwendigen Entkopplung, Power-Mosfets und Shunts zur Steuerung des Durchgangsstroms, aber der blaue hat auch einen eingebauten Balancer. Ich bin nicht wirklich auf die Schaltung eingegangen, aber es sieht so aus, als ob die Power-Mosfets parallel geschaltet sind, sodass die Betriebsströme mit zwei multipliziert werden können. Wichtiger Hinweis - die maximalen Betriebsströme werden durch die Stromshunts begrenzt! Diese Taschentücher kennen den Ladealgorithmus (CC/CV) nicht. Als Bestätigung dafür, dass es sich um die Schutzplatinen handelt, kann man dem Datenblatt des S8254AA-Controllers entnehmen, in dem kein Wort zum Lademodul steht:

Der Controller selbst ist für eine 4S-Verbindung ausgelegt, daher mit etwas Raffinesse (nach Datenblatt zu urteilen) - beim Löten des Leiters und des Widerstands kann ein roter Schal funktionieren:

Es ist nicht so einfach den blauen Schal auf 4S umzurüsten, man muss die Balancer-Elemente zusätzlich verlöten.

Testboards:

Kommen wir also zum Wichtigsten, nämlich inwieweit sie für den realen Einsatz geeignet sind. Folgende Geräte helfen uns beim Testen:
- ein vorgefertigtes Modul (drei drei / vier Registervoltmeter und eine Halterung für drei 18650er Akkus), das in meinem Testbericht zum Ladegerät allerdings schon ohne Ausgleichsschweif blitzte:

- Zweiregister-Amperemeter zur Stromkontrolle (niedrigere Messwerte des Gerätes):

- Abwärts-DC/DC-Wandler mit Strombegrenzung und der Möglichkeit zum Aufladen von Lithium:

- Lade- und Ausgleichsgerät iCharger 208B zum Entladen der gesamten Baugruppe

Der Ständer ist einfach - das Konverterboard liefert eine feste Konstantspannung von 12,6V und begrenzt den Ladestrom. Mit Voltmetern schauen wir uns an, welche Spannung die Boards ansteuern und wie die Bänke symmetrisch sind.
Schauen wir uns zunächst das Hauptmerkmal des Blue Boards an, nämlich das Balancing. Auf dem Foto sind 3 Dosen mit 4,15 V / 4,18 V / 4,08 V aufgeladen. Wie Sie sehen, besteht ein Ungleichgewicht. Wir legen Spannung an, der Ladestrom sinkt allmählich (untere Spur):

Da der Schal keine Indikatoren hat, kann das Ende des Balancierens nur mit Augenmaß beurteilt werden. Das Amperemeter zeigte mehr als eine Stunde vor dem Ende bereits Nullen an. Wen interessiert es, hier ist ein kurzes Video, wie der Balancer in diesem Board funktioniert:

Als Ergebnis sind die Bänke bei 4.210V / 4.212V / 4.206V symmetrisch, was ziemlich gut ist:

Wenn eine Spannung von etwas mehr als 12,6 V angelegt wird, so wie ich es verstehe, ist der Balancer inaktiv, und sobald die Spannung an einer der Dosen 4,25 V erreicht, schaltet der S8254AA-Schutzcontroller die Ladung ab:

Die gleiche Situation ist mit der roten Platine, der S8254AA-Schutz-Controller unterbricht die Ladung auch bei 4,25 V:

Kommen wir nun zur Lastabschaltung. Ich werde, wie oben schon erwähnt, mit einem iCharger 208B Lade- und Ausgleichsgerät im 3S-Modus mit einem Strom von 0,5A (für genauere Messungen) entladen. Da ich nicht wirklich auf die Entladung des gesamten Akkus warten möchte, habe ich einen entladenen Akku genommen (grüner Samson INR18650-25R auf dem Foto).
Die blaue Platine trennt die Last, sobald die Spannung an einer der Zellen 2,7V erreicht. Auf dem Foto (keine Last-> vor dem Herunterfahren-> Ende):

Wie Sie sehen, trennt die Platine die Last bei genau 2,7 V (der Verkäufer behauptete 2,8 V). Es erscheint mir etwas hoch, vor allem wenn man bedenkt, dass bei den gleichen Schraubendrehern die Lasten riesig sind und daher der Spannungsabfall groß ist. Bei solchen Geräten ist es immer noch wünschenswert, eine Abschaltung für 2,4 bis 2,5 V zu haben.
Die rote Platine hingegen schaltet die Last ab, sobald die Spannung an einer der Zellen 2,5 V erreicht. Auf dem Foto (keine Last-> vor dem Herunterfahren-> Ende):

Hier ist im Allgemeinen alles in Ordnung, aber es gibt keinen Balancer.

Update 1: Belastungstest:
Der folgende Ständer hilft uns bei der Rückstoßströmung:
- der gleiche Halter / Halter für drei 18650er Akkus
- 4-Register-Voltmeter (Gesamtspannungssteuerung)
- Autoglühlampen als Last (leider habe ich nur noch 4 Glühlampen je 65W, habe ich nicht mehr)
- HoldPeak HP-890CN Multimeter zum Messen von Strömen (max 20A)
- hochwertige Kupferlitzen-Akustikdrähte mit großem Querschnitt

Ein paar Worte zum Ständer: Die Batterien werden über eine "Buchse" angeschlossen, d.h. wie nacheinander, um die Länge der Anschlussdrähte zu reduzieren, und daher wird der Spannungsabfall an ihnen unter Last minimal:

Anschluss der Dosen am Halter ("valt"):

Als Sonden für das Multimeter wurden hochwertige Kabel mit Krokodilen aus dem iCharger 208B-Ladegerät und dem Ausgleichsgerät verwendet, da HoldPeaks kein Vertrauen erwecken und zusätzliche Verbindungen zusätzliche Verzerrungen verursachen.
Lassen Sie uns zunächst die rote Schutzplatine testen, da sie in Bezug auf die Strombelastung am interessantesten ist. Wir löten die Strom- und Seitendrähte:

Es stellt sich ungefähr so heraus (die Lastanschlüsse haben sich als minimale Länge herausgestellt):

Ich habe bereits im Abschnitt über das Ändern des Shurik erwähnt, dass solche Halter für solche Ströme nicht sehr geeignet sind, aber sie werden für Tests funktionieren.
Also ein Ständer auf Basis eines roten Schals (laut Messungen nicht mehr als 15A):

Ich werde es kurz erklären: Die Platine hält 15A, aber ich habe keine geeignete Last, um in diesen Strom zu passen, da die vierte Lampe etwa 4,5-5A mehr hinzufügt, und dies ist bereits außerhalb des Schals. Mit 12,6 A sind die Power-Mosfets warm, aber nicht heiß, nur für den Langzeitbetrieb. Bei Strömen über 15A geht die Platine in Schutz. Ich habe mit Widerständen gemessen, sie haben ein paar Ampere hinzugefügt, aber der Ständer ist bereits demontiert.
Ein großes Plus des Roten Bretts ist, dass es keine Schutzblockierung gibt. Jene. Wenn der Schutz ausgelöst wird, muss er nicht durch Anlegen einer Spannung an die Ausgangskontakte aktiviert werden. Hier ein kurzes Video:

Lassen Sie mich ein wenig erklären. Da Glühlampen in kalter Form einen geringen Widerstand haben und außerdem parallel geschaltet sind, denkt der Schal, dass ein Kurzschluss aufgetreten ist und der Schutz wird ausgelöst. Da das Board aber keine Blockade hat, kannst du die Spiralen durch einen "sanfteren" Start etwas anwärmen.

Der blaue Schal hält mehr Strom, aber bei Strömen von mehr als 10A werden die Power-Mosfets sehr heiß. Bei 15A hält der Schal nicht länger als eine Minute aus, da der Finger nach 10-15 Sekunden die Temperatur nicht mehr hält. Zum Glück kühlen sie schnell aus, sodass sie für eine kurzzeitige Belastung durchaus geeignet sind. Alles wäre in Ordnung, aber wenn der Schutz ausgelöst wird, wird die Platine gesperrt und zum Entsperren muss Spannung an die Ausgangskontakte angelegt werden. Diese Option ist eindeutig nichts für einen Schraubendreher. Insgesamt hält es einen Strom von 16A, aber die Mosfets werden sehr heiß:

Ausgabe: Meine persönliche Meinung ist, dass ein normales Schutzbrett ohne Balance-Bar (rot) perfekt für ein Elektrowerkzeug ist. Es hat hohe Betriebsströme, eine optimale Abschaltspannung von 2,5 V und lässt sich leicht auf eine 4S-Konfiguration (14,4 V / 16,8 V) umbauen. Ich denke, dies ist die beste Wahl, um eine Budget-Shura für Lithium neu zu erstellen.
Nun zum blauen Schal. Von den Vorteilen - das Vorhandensein von Symmetrierung, aber die Betriebsströme sind immer noch klein, 12A (24A) für einen Shurik mit einem Drehmoment von 15-25Nm sind etwas nicht genug, insbesondere wenn die Patrone beim Anziehen der selbstschneidenden Schraube fast stoppt. Und die Abschaltspannung beträgt nur 2,7 V, was bedeutet, dass bei starker Belastung ein Teil der Batteriekapazität nicht beansprucht wird, da bei hohen Strömen der Spannungsabfall an den Bänken ordentlich ist und sie für 2,5 V ausgelegt sind. Und der größte Nachteil ist, dass die Platine beim Auslösen des Schutzes blockiert wird, sodass die Verwendung in einem Schraubendreher unerwünscht ist. Es ist besser, in einigen hausgemachten Produkten einen blauen Schal zu verwenden, aber dies ist wiederum meine persönliche Meinung.

Mögliche Anwendungsschemata oder wie man die Stromversorgung von Shurik auf Lithium umstellt:

Wie können Sie also das Essen Ihrer Lieblings-Shura von NiCd auf Li-Ion / Li-Pol umstellen? Dieses Thema war schon ziemlich abgedroschen und im Prinzip wurden Lösungen gefunden, aber ich wiederhole mich kurz.
Zu Beginn sage ich nur eines - in Budget-Shura gibt es nur eine Schutzplatine gegen Überladung / Tiefentladung / Kurzschluss / hohen Laststrom (analog der überwachten roten Platine). Da gibt es keinen Ausgleich. Darüber hinaus verfügen selbst einige Marken-Elektrowerkzeuge nicht über einen Ausgleich. Gleiches gilt für alle Tools mit der stolzen Aufschrift „Charge in 30 minutes“. Ja, sie laden in einer halben Stunde auf, aber die Abschaltung erfolgt, sobald die Spannung an einer der Zellen ihren Nennwert erreicht oder die Schutzplatine ausgelöst wird. Es ist nicht schwer zu erraten, dass die Banken nicht vollständig belastet werden, aber der Unterschied beträgt nur 5-10% und ist daher nicht so wichtig. Wichtig ist, dass eine ausgewogene Ladung mindestens mehrere Stunden dauert. Daher stellt sich die Frage, brauchen Sie es?

Die gängigste Option sieht also so aus:
Netzladegerät mit stabilisiertem Ausgang 12.6V und Strombegrenzung (1-2A) -> Schutzplatine ->
Am Ende: Günstig, schnell, akzeptabel, zuverlässig. Ausgleichswege je nach Zustand der Dosen (Kapazität und Innenwiderstand). Eine durchaus funktionierende Option, aber nach einer Weile wird sich das Ungleichgewicht zum Zeitpunkt der Arbeit bemerkbar machen.

Eine richtigere Option:
Netzladegerät mit stabilisiertem Ausgang 12,6V, Strombegrenzung (1-2A) -> Schutzplatine mit Symmetrierung -> 3 Batterien in Reihe geschaltet
Im Ergebnis: teuer, schnell/langsam, hochwertig, zuverlässig. Balancing OK, Akkukapazität maximal

Insgesamt werden wir versuchen, so etwas wie die zweite Option zu tun. So können Sie es tun:
1) Li-Ion / Li-Pol-Akkus, Schutzplatinen und ein spezielles Lade- und Ausgleichsgerät (iCharger, iMax). Außerdem müssen Sie den Ausgleichsstecker entfernen. Es gibt nur zwei Nachteile - Modellladegeräte sind nicht billig und es ist nicht sehr bequem zu warten. Vorteile - hoher Ladestrom, hoher Ausgleichsstrom der Dosen
2) Li-Ion / Li-Pol-Akkus, Schutzplatine mit Symmetrierung, DC-Wandler mit Strombegrenzung, Netzteil
3) Li-Ion / Li-Pol Akkus, Schutzplatine ohne Symmetrierung (rot), DC-Wandler mit Strombegrenzung, Netzteil. Der einzige Nachteil ist, dass die Dosen mit der Zeit aus dem Gleichgewicht geraten. Um das Ungleichgewicht zu minimieren, muss vor der Neuherstellung des Shuriks die Spannung auf das gleiche Niveau eingestellt werden und es wird empfohlen, Dosen aus derselben Charge zu nehmen

Die erste Option wird nur für diejenigen geeignet sein, die ein Modellgedächtnis haben, aber es scheint mir, dass sie ihre Shura vor langer Zeit neu erstellt haben, wenn sie es brauchten. Die zweite und dritte Option sind praktisch gleich und haben das Recht auf Leben. Sie müssen nur auswählen, was wichtiger ist - Geschwindigkeit oder Kapazität. Ich glaube, die optimale Option ist letzteres, aber nur alle paar Monate müssen Sie die Banken ausgleichen.

Also, genug des Geschwätzes, kommen wir zur Überarbeitung. Da ich keinen Shurik auf NiCd-Akkus habe, deshalb über die Änderung nur in Worten. Wir brauchen:

1) Stromversorgung:

Erste Wahl. Netzteil (PSU), mindestens 14V oder mehr. Der Rückstoßstrom beträgt wünschenswerterweise mindestens 1A (idealerweise etwa 2-3A). Eine Stromversorgung von Laptops / Netbooks, von Ladegeräten (Ausgang mehr als 14V), Netzteilen für LED-Streifen, Videoaufzeichnungsgeräten (DIY BP) zum Beispiel, oder:

- DC/DC-Abwärtswandler mit Strombegrenzung und der Möglichkeit zum Laden von z.B. Lithium oder:

- Die zweite Möglichkeit. Fertige Netzteile für Shura mit Strombegrenzung und 12,6V Ausgang. Sie sind nicht billig, als Beispiel aus meiner Rezension des MNT-Schraubendrehers -:

- Die dritte Option. :

2) Schutzplatine mit oder ohne Balancer. Es ist ratsam, den Strom mit einer Marge zu nehmen:

Wird die Option ohne Balancer verwendet, muss der Balancerstecker angelötet werden. Dies ist notwendig, um die Spannung an den Bänken zu kontrollieren, d.h. das Ungleichgewicht zu beurteilen. Und wie Sie wissen, müssen Sie die Batterie regelmäßig mit einem einfachen Lademodul TP4056 in Chargen aufladen, wenn ein Ungleichgewicht begonnen hat. Jene. Nehmen Sie alle paar Monate das Taschentuch TP4056 und laden Sie nacheinander alle Bänke auf, die am Ende des Ladevorgangs eine Spannung von unter 4,18 V haben. Dieses Modul unterbricht die Ladung bei einer festen Spannung von 4,2 V korrekt. Dieser Vorgang wird anderthalb Stunden dauern, aber die Banken werden mehr oder weniger ausgeglichen sein.
Es ist ein wenig chaotisch, aber für diejenigen im Tank:
Nach ein paar Monaten haben wir den Akku des Schraubers aufgeladen. Am Ende des Ladevorgangs nehmen wir den Ausgleichsschwanz heraus und messen die Spannung an den Bänken. Wenn sich so etwas herausstellt - 4,20 V / 4,18 V / 4,19 V, dann ist das Abgleichen im Prinzip nicht erforderlich. Aber wenn das Bild wie folgt ist - 4,20V / 4,06V / 4,14V, dann nehmen wir das TP4056-Modul und laden zwei Bänke der Reihe nach auf 4,2V auf. Ich sehe keine andere Option, außer für spezialisierte Ladegeräte-Balancer.

3) Hochstrombatterien:

Ich habe zuvor ein paar kleine Rezensionen über einige von ihnen geschrieben - und. Hier sind die wichtigsten Modelle von Hochstrom-18650 Li-Ion-Akkus:
- 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.)

Ich empfehle das bewährte günstige Samsung INR18650-25R 2500mah (20A max.), Samsung INR18650-30Q 3000mah (15A max.) oder LG INR18650HG2 3000mah (20A max.). Ich habe keine anderen Gläser gefunden, aber meine persönliche Wahl ist Samsung INR18650-30Q 3000mah. Die Ski hatten einen kleinen technologischen Defekt und es tauchten Fälschungen mit geringer Stromabgabe auf. Ich kann den Artikel, wie man eine Fälschung vom Original unterscheidet, wegwerfen, aber etwas später müssen Sie danach suchen.

So verbinden Sie all diese Wirtschaft:

Nun, ein paar Worte zur Verbindung. Wir verwenden hochwertige Kupferlitzen mit ordentlichem Querschnitt. Dies sind hochwertige Akustik- oder gewöhnliche Kugelgewindetriebe / PVA mit einem Querschnitt von 0,5 oder 0,75 mm2 aus einem Fachmarkt (Isolierung aufreißen und hochwertige Drähte in verschiedenen Farben erhalten). Die Länge der Anschlussdrähte sollte auf ein Minimum beschränkt werden. Batterien, vorzugsweise aus der gleichen Charge. Vor dem Anschließen empfiehlt es sich, sie auf die gleiche Spannung aufzuladen, damit möglichst lange keine Unwucht entsteht. Das Löten von Batterien ist einfach. Die Hauptsache ist ein leistungsstarker Lötkolben (60-80W) und ein aktives Flussmittel (z. B. Lötsäure). Mit einem Knall verlötet. Die Hauptsache ist dann, die Lötstelle mit Alkohol oder Aceton abzuwischen. Die Batterien selbst sind im Batteriefach aus alten NiCd-Dosen untergebracht. Es ist besser, ein Dreieck zu haben, Minus zu Plus oder im Volksmund "Buchsen", analog dazu (eine Batterie befindet sich umgekehrt) oder direkt über einer guten Erklärung (im Testbereich):

Daher erweisen sich die Drähte, die die Batterien verbinden, als kurz, daher ist der Abfall der wertvollen Spannung in ihnen unter Last minimal. Ich empfehle nicht, Halter für 3-4 Batterien zu verwenden, sie sind nicht für solche Ströme gedacht. Seiten- und Ausgleichsleiter sind nicht so wichtig und können einen kleineren Querschnitt haben. Idealerweise werden die Batterien und die Schutzplatine am besten in das Batteriefach gestopft und der DC-Abwärtswandler separat in die Dockingstation. Die Lade- / Lade-LED-Anzeigen können durch Ihre eigenen ersetzt und auf dem Gehäuse der Dockingstation angezeigt werden. Wenn Sie möchten, können Sie dem Batteriemodul ein Mini-Voltmeter hinzufügen, aber das ist zusätzliches Geld, da die Gesamtspannung an der Batterie nur indirekt über die Restkapazität aussagt. Aber wenn es einen Wunsch gibt, warum nicht. Hier :

Lassen Sie uns nun die Preise schätzen:
1) Netzteil - von 5 bis 7 Dollar
2) DC / DC-Wandler - 2 bis 4 Dollar
3) Schutzbretter - von 5 bis 6 Dollar
4) Batterien - von 9 bis 12 Dollar (3-4 $ Sache)

Insgesamt durchschnittlich 15-20 USD für die Nacharbeit (mit Rabatten / Coupons) oder 25 USD ohne.

Update 2, ein paar weitere Möglichkeiten, Shura zu überarbeiten:

Die nächste Option (vorgeschlagen durch die Kommentare, danke .) I_R_O und cartmannn):
Verwenden Sie preiswerte 2S-3S-Ladegeräte des Typs (dies ist der Hersteller des gleichen iMax B6) oder alle Arten von Kopien von B3 / B3 AC / imax RC B3 () oder ()
Der originale SkyRC e3 hat einen Ladestrom pro Dose von 1,2A gegenüber 0,8A für die Kopien, er soll genau und zuverlässig sein, aber doppelt so teuer wie Kopien. Sie können recht günstig auf dem gleichen kaufen. Wie ich aus der Beschreibung verstanden habe, verfügt es über 3 unabhängige Lademodule, ähnlich wie 3 TP4056-Module. Jene. SkyRC e3 und seine Kopien haben kein Balancing als solches, sondern laden die Bänke einfach gleichzeitig auf einen Spannungswert (4,2V) auf, da sie keine Stromanschlüsse entfernt haben. Das SkyRC-Sortiment hat zum Beispiel wirklich Lade- und Ausgleichsgeräte, aber der Ausgleichsstrom beträgt nur 200mA und kostet bereits in der Größenordnung von 15-20 Dollar, kann aber Lifeshirts (LiFeP04) aufladen und Ströme bis zu 3A laden. Wer Interesse hat, kann sich mit der Aufstellung vertraut machen.
Insgesamt erfordert diese Option eines der oben genannten 2S-3S-Ladegeräte, eine rote oder ähnliche (ohne Balancierung) Schutzplatine und Hochstrombatterien:

Was mich betrifft, eine sehr gute und wirtschaftliche Option, hätte ich wahrscheinlich damit aufgehört.

Eine andere Option, die der Kamerad vorgeschlagen hat Volosaty:
Verwenden Sie den sogenannten "Czech Balancer":

Wo es verkauft wird, fragt man ihn besser, ich habe zum ersten Mal davon gehört :-). Zu Strömen werde ich Ihnen nichts sagen, aber der Beschreibung nach zu urteilen, benötigt es eine Stromquelle, daher ist die Option nicht so budgetär, scheint aber in Bezug auf den Ladestrom interessant zu sein. Hier ist ein Link zu. Insgesamt benötigt diese Option: ein Netzteil, eine rote oder ähnliche (ohne Balancing) Schutzplatine, einen "Czech Balancer" und Hochstrombatterien.

Vorteile:
Die Vorteile von Lithium-Netzteilen (Li-Ion / Li-Pol) gegenüber Nickel-Netzteilen (NiCd) habe ich bereits erwähnt. In unserem Fall ist ein persönlicher Vergleich ein typischer Shurik-Akku aus NiCd-Akkus versus Lithium:
+ hohe Energiedichte. Eine typische 12S 14,4 V 1300 mAh Nickelbatterie hat eine gespeicherte Energie von 14,4 * 1,3 = 18,72 Wh, und eine 4S 18650 14,4 V 3000 mAh Lithiumbatterie hat 14,4 * 3 = 43,2 Wh
+ kein Memory-Effekt, d.h. Sie können sie jederzeit aufladen, ohne auf eine vollständige Entladung warten zu müssen
+ kleinere Abmessungen und Gewicht bei gleichen Parametern wie NiCd
+ schnelle Ladezeit (keine Angst vor hohen Ladeströmen) und klare Anzeige
+ geringe Selbstentladung

Die einzigen Nachteile von Li-Ion sind:
- geringe Frostbeständigkeit von Batterien (sie haben Angst vor negativen Temperaturen)
- Beim Laden ist ein Ausgleichen der Dosen erforderlich und es ist ein Tiefentladeschutz vorhanden
Wie Sie sehen, liegen die Vorteile von Lithium auf der Hand, daher ist es oft sinnvoll, das Netzteil nachzuarbeiten...

Ausgabe: Die überwachten Schals sind nicht schlecht, sollten für jede Aufgabe geeignet sein. Hätte ich eine Shura auf NiCd-Dosen, würde ich zum Nacharbeiten einen roten Schal wählen, :-) ...

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