КАК ПЕРЕВЕСТИ ШУРУПОВЁРТ НА ЛИТИЙ
Базовая схема защищённой аккумуляторной батареи
Подробный видеоурок по переводу шуруповёрта на литий
- Литиевые аккумуляторы лучше никелевых по многим параметрам: выше токоотдача и ниже просадка напряжения под нагрузкой – шуруповёрт крутит одинаково хорошо как на полной зарядке, так и уже разряженный. Литиевые аккумуляторы не имеют эффекта памяти – их можно ДОзаряжать без ущерба ёмкости (в отличие от никелевых). Саморазряд литиевых аккумуляторов в разы меньше никелевых, шуруповёрт спокойно пролежит полгода и потеряет лишь пару десятков процентов зарядки, тогда как никелевый разрядится в нулину.
- Напряжение сборки зависит от количества “банок” лития. В полностью заряженном состоянии одна банка имеет напряжение 4.2 Вольта, тогда как рабочее напряжение находится в районе 3.7 Вольта (на этом участке график разряда практически горизонтальный)
- Количество банок для батареи выбирается следующим образом: посмотрите на ваш старый никелевый аккумулятор. Какое напряжение на нём указано? Подберите количество банок лития таким образом, чтобы их суммарное напряжение было близко к никелевой сборке, или чуть выше этого значения. Напряжение банки лития в расчёте принимаем 3.7 Вольт: 2 банки – 7.4 В, 3 банки – 11.1 В, 4 банки – 14.8 В, 5 банок – 18.5 В. Также можно считать по максимальному – посмотрите на выходное напряжение зарядника для никелевой батареи, это будет напряжение полностью заряженного шуруповёрта. Считаем банки лития как 4.2 Вольта на банку: 2 банки – 8.4 В, 3 банки – 12.6 В, 4 банки – 16.8 В, 5 банок – 21 В. Не бойтесь собирать аккумулятор на Вольт-два больше старого: крутить будет чуть шустрее, мотор от этого НЕ СГОРИТ. Если конечно не зажать его в тисках и не дать полный газ.
- Плата защиты (BMS) выполняет сразу несколько функций: защищает аккумулятор от переразрядки (литий этого не любит) и защищает от короткого замыкания, спасая вас от взрыва банок. В обоих случаях BMS просто отключает сборку от нагрузки до устранения причин срабатывания. Некоторые модели BMS не уходят с защиты до тех пор, пока вы не подадите зарядное напряжение на плату. Модели BMS с балансировкой банок дополнительно выполняют очень важную задачу: балансируют напряжение банок в батарее во время зарядки, заряжая их до одинакового напряжения, что обеспечивает максимально эффективное и безопасное использование батареи.
- Заряжать батарею из литиевых аккумуляторов необходимо специальным зарядником, выдающим нужное напряжение и ограничивающим ток, такие зарядники имеют в названии “CC CV”, что означает constant current constant voltage – закон зарядки литиевых аккумуляторов. ВНИМАНИЕ! Плата BMS не является зарядным устройством! Заряжать литиевую сборку необходимо отдельным специальным зарядным устройством, напряжение которого равняется максимальному напряжению сборки: 2 банки – 8.4 В, 3 банки – 12.6 В, 4 банки – 16.8 В, 5 банок – 21 В. Ссылки на китайские зарядные БП я оставлю ниже. Эти зарядники сами отключают батарею по окончанию зарядки. Очень удобно ставить на батарею гнездо стандарта 5.5х2.1 мм, потому что такой штекер стоит на всех зарядных БП.
- Индикатор заряда батареи чуть-чуть, но разряжает аккумулятор (светодиоды жи) поэтому просто подключить его к сборке нельзя, делать это нужно через кнопку или выключатель. Также можно подключить его напрямую к мотору шурупопвёрта, но желательно через диод. Таким образом, зажав “полный вперёд” вы увидите заряд батареи на индикаторе!
- Что купить для сборки батареи литиевых аккумуляторов для шуруповёрта?
• Высокотоковые аккумуляторы, как посчитать количество банок я писал выше. Ссылки на разные аккумуляторы вы найдёте ниже, здесь порекомендую мощные и ёмкие аккумуляторы SONY VTC6. С приваренными полосками для удобной сборки. И обычные банки под самостоятельную сварку/пайку. Чуть дешевле и не такие мощные HG2, ссылка один, ссылка два. У нас такие аккумуляторы можно купить в вейп-шопах.
• Плата защиты (BMS) соответственно количеству выбранных банок. Ссылки на мощные BMS с балансировкой со схемами подключения есть ниже на странице. Продублирую здесь: 3 банки, 3 банки, 4 банки, 4 банки, 5 банок, 5 банок. Для особо мощных шуруповёртов используйте мощные BMS. У продавца они на разное количество банок
• Зарядник на соответствующее количество банок, ссылки есть ниже, продублирую здесь: 3 банки 1 ампер, 3 банки 2 ампера, 4 банки, 5 банок
• Гнездо 5.5х2.1мм для удобной зарядки, ссылка 1, ссылка 2
• Индикатор заряда на соответствующее количество банок: ссылка 1, ссылка 2.
- Техника безопасности при работе с литиевыми аккумуляторами играет крайне важную роль! Литиевые аккумуляторы – мощная и очень опасная штука, при неправильно использовании литиевый аккумулятор может бахнуть/загореться. Это может произойти по трём основным причинам: слишком высокая нагрузка, перегрев и выход за пределы по напряжению. Частные случаи:
- Перегрев – не оставляйте аккумуляторы на солнце!
- Короткое замыкание – если паяете банки – делайте это максимально аккуратно!
- Перезарядка – используйте только ЗУ для лития!
- Переразрядка – не насилуйте аккумулятор!
- Эксплуатация горячего аккумулятора
- Механическое повреждение банки
- Что делать, если аккумулятор всё-таки бахнул? Советы от пожарника Андрея Делона:
- Литий не потушишь “прям совсем подручными средствами” , он пока не прогорит будет создавать неудобства и о себе громко орать.
- Если загорелся, самое идеальное это кинуть в кастрюлю и т.п. Чтоб сильно не дымил, засыпать чем ибо (солью, песком, землей, содой).
НИ В КОЕМ РАЗЕ нельзя тушить водой и пенными огнетушителями. - Для тушения лития есть спец средства , порошковые смеси ПС-11, ПС-12 и ПС-13 (обычные огнетушители не работают!)
- Некоторые порошковые огнетушители и вовсе могут дать обратный эффект, например со смесью ПС-2.
ДРУГИЕ ВИДЕО И СОВЕТЫ
Несколько советов по переводу шуруповёрта на литий:
- Зарядное от никеля можно переделать в зарядное для лития при помощи того самого модуля за 70 рублей. Не забудьте настроить ток и напряжение!
- В комментариях некоторые умельцы пишут, что им удалось переделать батарею как у меня, не отламывая родную защёлку. Дерзайте!
- Если BMS уходит в защиту при резкой нагрузке, параллельно выходу с платы припаяйте конденсатор на 25V 1000-2200 мкФ, это решит проблему
- Также для BMS как на видео (3S) можно уменьшить время срабатывания защиты, припаяв конденсатор на 0.47 мкФ (керамический) между S1 и B-. Можно сделать это прямо на плате! (см. фотку)
СБОРКИ 18650
Банки с лентой
У китайцев появились высокотоковые литиевые банки с приваренными полосками никелевой ленты! Для сборки батареи полоски нужно просто спаять паяльником! Ссылки ниже.
Готовые сборки
А теперь китайцы начали продавать готовые сваренные сборки для шуруповёртов! Как читать маркировку: цифраS – количество аккумуляторов последовательно (увеличение напряжения), цифраP – количество аккумуляторов параллельно (увеличение ёмкости). Для 12V шуруповёрта брать 3S1P или 3S2P (много ёмкости), 18-20V шуруповёрт – 5S1P / 5S2P (много ёмкости). Описание моделей аккумов читайте чуть ниже
ВЫСОКОТОКОВЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ 18650
LG HE2
- 25 А
- 2500 mAh
LG HE4
- 20 А
- 2500 mAh
SONY VTC4
- 30 А
- 2100 mAh
SONY VTC6
- 30 А
- 3000 mAh
SAMSUNG 30Q
- 15 А
- 3000 mAh
ОБЫЧНЫЕ 18650/14500
NCR18650B
NCR18650B защита
NCR18650B никель
14500 (AA)
ИНДИКАЦИЯ ЗАРЯДА
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ
1-8S, настраивается перемычкой на плате
ТИП 1
ТИП 2
ТИП 3
ТИП 4
ТИП 5
ПЛАТЫ ЗАЩИТЫ (BMS) БЕЗ БАЛАНСИРОВКИ
Балансировка
С балансиром только синяя плата (8А), красная без балансира, т.е. это чисто плата защиты от перезаряда/переразряда/КЗ/высокого нагрузочного тока. А также вопреки некоторым убеждениям ни одна из них не имеет контроллера заряда (CC/CV), поэтому для их работы необходима специальная платка с фиксированным напряжение и ограничением тока. ИСТОЧНИК
Эксплуатация
Если у вас есть какие-то вопросы по эксплуатации, соединению и зарядке аккумуляторов (какое напряжение, ток, как пользоваться модулями), обязательно прочитайте вот эту статью, она ответит на многие вопросы и обязательно будет полезной!
Защита 1S+ заряд
Защита 1S
Защита 2S
Защита 3S
Защита 4S
ПЛАТЫ ЗАЩИТЫ (BMS) С БАЛАНСИРОВКОЙ
Защита 3S
Защита 4S
Защита 4S
Защита 5S
ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ СОЕДИНЕНИЯ
2 банки
3 банки тип 1
3 банки тип 2
3 банки тип 3
4 банки
ПОДКЛЮЧЕНИЕ
Всё для пайки
Батарейный отсек
Силовой отсек
Никелевая лента
Клипсы
Прокладки
СЕТЕВЫЕ ЗАРЯДНИКИ
Зарядка
Литиевые сборки нужно заряжать специальным зарядником для литиевых сборок! Зарядники для никелевых аккумуляторов НЕ ПОДХОДЯТ! Напряжение зарядника для лития кратно числу 4.2, т.е. на 1 банку – 4.2В, 2 банки – 8.4В, 3 банки – 12.6В, 4 банки – 16.8В… Также зарядник для лития работает по закону CC CV.
Гнездо 5.5×2.1
Зарядник 1S (4.2V)
Зарядник 2S (8.4V)
Зарядник 3S (12.6V)
Зарядник 4S (16.8V)
Зарядник 5S (21.0V)
DIY ЗАРЯДНИКИ
CC CV модуль
Зарядка 1 – 4 банок (напряжения сборок см. выше)
Зарядный ток до 4 А. Нужно настроить из расчёта ЁМКОСТЬ В А*ч / 2
Нужен внешний блок питания
TP4056
USB или 5 Вольт
Зарядка и защита 1 банки (или много в параллель)
Зарядный ток 0.5-1.5 А (настраивается)
TP5100
Зарядка для 1-2 банок (входное напряжение 5-15V), ток до 2А
Type С зарядник
Новинка! Вход USB, выход – зарядка под 2S/3S/4S
DCDC зарядник
Новинка! Вход до 23V, выход – зарядка под 2S/3S/4S
ПРОЧЕЕ
Тестер ёмкости
Разрядный тестер ёмкости для всех типов АКБ, макс. мощность 150W
iMax B3
Сетевой зарядник-балансир на 2/3 банки
Liitokala PD4
Побаночный сетевой зарядник + тестер ёмкости
Liitokala 500
Побаночный зарядник от 12V + тестер ёмкости
Liitokala S8
8-ми местный универсальный зарядник-тестер для разных типов литиевых банок
ANENG AN-168
Тестер напряжения для всех типов аккумуляторов и батареек