на главную
Карта сайта
English version
Вы читаете:

Использование в шуруповёрте Li-Ion аккумуляторов

Электропитание
8 месяцев назад

Использование в шуруповёрте Li-Ion аккумуляторов


В настоящее время в пользовании находится немало шуруповёртов, в которых применена батарея Ni-Cd аккумуляторов, срок службы которых зачастую невелик. Покупка новой штатной батареи или замена негодных аккумуляторов выливается в дорогую покупку, поэтому иногда дешевле купить новый шуруповёрт, а старый отправить на "пенсию". Но можно продлить жизнь инструмента, заменив штатную батарею аккумуляторов на Li-Ion. В большинстве случаев такая переделка обойдётся дешевле, причём получится более ёмкий аккумулятор, с меньшим временем зарядки и меньшей массой.

У меня в ходу были два шуруповёрта с электродвигателями на напряжение 12 В, к которым вместо штатных Ni-Cd батарей, вышедших из строя, были прикреплены большие и тяжёлые свинцовые гелевые аккумуляторные батареи напряжением 12 В и ёмкостью 3,3 А·ч. Но и они вышли из строя, и когда возникла необходимость их замены, оказалось, что цена на них выросла до космических значений, и дешевле стало приобрести Li-Ion аккумуляторы и электронные платы для обеспечения их надёжной эксплуатации. В итоге были приобретены Li-Ion аккумуляторы типо-размера 18650 ёмкостью 3,1 А·ч. Впрочем, после проверки их ёмкость оказалась только 2,6 А·ч, что типично для китайских товаров.

Схема доработки электроники шуруповёрта

Рис. 1. Схема доработки электроники шуруповёрта

 

Обошлись Li-Ion аккумуляторы чуть дороже гелевой батареи. Пробовал в начале установить три аккумулятора, но не хватило мощности двигателя, поэтому четыре аккумулятора оказались в самый раз. Схема доработки электроники шуруповёрта показана на рис. 1. Одним из главных элементов является модуль А1 (XL4015E1) зарядки Li-Ion аккумуляторов, собранный на одноимённой микросхеме, который ограничивает требуемое напряжение и ток зарядки Li-Ion аккумуляторов, а при их полной зарядке отключается от источника питания. На транзисторе VT1 и резисторе R3 собран узел включения индикации зарядки аккумулятора в виде модуля A3 цифрового вольтметра, показывающего напряжение аккумулятора. На транзисторах VT2 и VT3 собраны ключи, включающие индикацию зарядки. Если источник питания 19 В подключён и аккумуляторная батарея разряжена, начинается её зарядка. В результате сначала откроется транзистор VT1, а затем и транзисторы VT2 и VT3, и включится модуль вольтметра A3. Он будет индицировать режим зарядки и напряжение батареи аккумуляторов. По окончании зарядки транзистор VT1 закроется, транзисторы VT2, VT3 также закроются, и модуль вольтметра будет отключён. При отключённом источнике питания 19 В после нажатия на кнопку SB1 откроется транзистор VT3 и включится модуль вольтметра. После отпускания кнопки вольтметр будет отключён.

Внешний вид размещения узлов внутри корпуса

Рис. 2. Внешний вид размещения узлов внутри корпуса

 

Для модуля вольтметра, гнезда питания и кнопки на боковых стенках корпуса сделаны отверстия соответствующего диаметра

Рис. 3. Для модуля вольтметра, гнезда питания и кнопки на боковых стенках корпуса сделаны отверстия соответствующего диаметра

 

Собрано устройство в пластмассовом корпусе размерами 125x80x32 мм [1], купленном в Интернете. Внешний вид размещения узлов внутри корпуса показан на рис. 2. Элементы смонтированы на двух монтажных платах. Для модуля вольтметра, гнезда питания и кнопки на боковых стенках корпуса сделаны отверстия соответствующего диаметра (рис. 3). Применены резисторы общего применения, например, МЛТ, С2-23, транзистор BS170 можно заменить транзистором 2N7000, кнопка SB1 - малогабаритная тактовая с длинным толкателем. Модуль вольтметра - АМК-М22 или аналогичный, у него линию питания надо соединить с входом. А2 - это четыре аккумулятора и выравнивающее устройство 4S BMS [2], собранные в один модуль. Верхнюю крышку корпуса крепят тремя винтами к шуруповёрту (рис. 4), а нижнюю с электронной начинкой винтами привинчивают к верхней крышке корпуса. Внешний вид доработанного шуруповёрта показан на рис. 5.

Крепление верхней крышки корпуса

Рис. 4. Крепление верхней крышки корпуса

 

Внешний вид доработанного шуруповёрта

Рис. 5. Внешний вид доработанного шуруповёрта

 

Перед подключением модуля аккумулятора в модуле А1 сначала устанавливают выходное напряжение 16,8 В плюс падение напряжения на диоде VD1, затем устанавливают ток зарядки 1 А. Для контроля к выходу модуля А1 подключают автомобильную лампу на 12 В 21 Вт. В качестве источника питания 19 В можно использовать блок питания для ноутбука или любой сетевой блок питания с выходным напряжением 19...24 В и током не менее 2 А.

Литература

1. Водонепроницаемый пластиковый чехол. - URL:https:// www.aUexpress.com/item/32974031902. html?spm = a2g0s.9042311.0.0.27424c 4dUE6jMR (27.03.21).

2. Защитная печатная плата для литиевой батареи. - URL: https://www.aliexpress. com/item/32868642283.html?spm=a2g0s. 9042311.0.0.27424c4dUE6jMR (27.03.21).

Автор: В. Киба, г. Волжский Волгоградской обл.

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Поля, обязательные для заполнения

Изготовление печатных плат