Aniks-lift.ru

Подъемное оборудование
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Зарядное устройство для шуруповерта

Зарядное устройство для шуруповерта

Нередко покупатели дрели жалуются, что «родное» зарядное устройство для шуруповерта слишком медленно заряжает аккумулятор. В результате приходится неоднократно откладывать работу на 2-4 часа. Существует 2 варианта, как можно избежать подобной ситуации. В первом случае потребуется приобрести новое зарядное устройство, во втором – сделать его своими руками.

Зарядное устройство для шуруповерта

Зарядное для шуруповерта схема

Обычный шуруповерт может иметь аккумуляторы различного типа, все они отличаются по характеристикам. Соответственно и зарядки к ним нужны разные — для свинцовых, литиевых, никелевых аккумуляторов и других. Перед тем как собирать или чинить зарядное устройство, необходимо обязательно определиться с его типом, условиями использования. Это важно, так как некоторые шуруповерты нельзя использовать при низких температурах, другие не выдерживают длительной эксплуатации. Вопрос, как сделать зарядное устройство для шуруповерта своими руками, стоит не так часто. Сегодня в продаже можно найти разнообразные варианты зарядок, предназначенных как для конкретных моделей, так и универсальных. Но при работе на даче или строительной площадке, когда ближайший магазин далеко, а инструмент нужен сейчас, может потребоваться собрать самому зарядное устройство. Схема сборки несложная и ниже мы выложим несколько вариантов.

Зарядное устройство для шуруповёрта на микроконтроллере

Схема собранна для корректной зарядки аккумуляторов шуруповёрта, вся схема умещается в штатный корпус, имеется световая и звуковая сигнализация, начала и окончания заряда, схема собрана на основе PIC12F629.

shema_zaryadnogo_shurupoverta (4)

После включения включаются и гаснут оба светодиода, при этом звучит сигнал, (тест индикации и звука). Затем начинает мигать красный светодиод, когда светодиод горит идёт зарядка, когда погашен контроль напряжения на аккумуляторе.

После достижения напряжения полного заряда на аккумуляторе,перестает мигать красный светодиод и включается зелёный, при этом звучит сигнал, сообщающий о том что зарядка окончена. Уровень напряжения полного заряда устанавливаетя переменным резистором.

Напряжение, которое должно быть на полностью зараженном аккумуляторе, устанавливается переменным резистором. Входное напряжение = напряжение которое должно быть на полностью зараженном аккумуляторе +1 вольт. Транзистор любой полевой с P-каналом, подходящий по току.

Что необходимо сделать для зарядки 14 в аккумуляторов? Подать на вход 15-16 вольт, и установить переменным резистором порог срабатывания отключения зарядки при 14,4 вольт.

shema_zaryadnogo_shurupoverta (5)

Зарядка происходит импульсами, импульсы зарядки индицируются светодиодом «заряд», в промежутках между импульсами происходит контроль напряжения на аккумуляторе, по достижение нужного напряжение подаётся звуковой сигнал, и начинает мигать светодиод «заряд окончен».

Зарядное устройство для дрели-шуруповерта

Схема выдает напряжение 18 вольт. Если заряжать аккумуляторы на 14.4 вольт, нужно будет подобрать резистором зарядный ток.

Читайте так же:
Как резать гипсокартон в домашних

Схема импульсного разрядно-зарядного устройства Ni-Cd аккумуляторов для шуруповёрта

shema_zaryadnogo_shurupoverta (3)

Зарядное устройство представляет собой трансформаторный, не стабилизированный источник питания, ограничение тока заряда осуществляется за счет насыщения трансформатора. Напряжение на выходе трансформатора примерно 14V.

Очень простое ЗУ для шуруповерта

shema_zaryadnogo_shurupoverta (1)

А это вариант схемы простейшего зарядного устройства для шуруповерта, когда не хочется усложнять конструкцию лишними радиоэлементами. Те, кто хоть немного разбираются соберут данную схему очень быстро. По крайней мере данное зарядное устройство более простое и удобное в отличии от штатных. Естественно, что речь идет о дешевых моделях. В этой схеме регулировка зарядного тока АКБ производится резистором R10.

Выпрямитель для шуруповерта своими руками

Выпрямитель необходим для преобразования переменного тока в постоянный. Он функционирует за счет полупроводниковых диодов, которые играют роль преобразователей. Чтобы проанализировать работу устройства, применяют осциллограф.
Главным в изготовлении выпрямителя является правильный выбор диодов. Для использования в блоке питания подойдут элементы с показателями обратного тока до 10 ампер. Количество диодов равно 4, и их следует устанавливать по мостовому типу. Если применять схему на одном полупроводнике, полезное действие блока снижается вдвое.

Зарядное устройство для шуруповерта BOSCH с li -ion батареей

Если дома есть человек, который занимается сам ремонтом, причем пусть эта мастерская оборудована на домашней лоджии, ручной электроинструмент всегда будет присутствовать. Новые технологии как в усовершенствовании двигателя, где всё чаще используется бесколлекторный вариант, включение дополнительных опций, а главное новые технологии при производстве аккумуляторных батарей делают ручные инструменты всё более популярными. Такой инструмент используют в разных случаях жизни, даже при подлёдном лове.

Зарядное устройство для шуруповерта BOSCH с li -ion батареей | 1

Все ближе аккумуляторные батареи приближают работу автономного питания инструмента к стационарному. Например, уже выпущены батареи и зарядные устройства к ним с напряжением 36 В при 25 А/ч. Это совсем, я сказала бы, неплохо.

Конечно, учитывая то, что пионером в производстве аккумуляторного инструмента была компания BOSCH, она до сих пор остается в лидерах.

Принцип работы блоков автономного питания

Блок автономного питания, используемый в ручном инструменте, состоит конструктивно из отдельных ячеек, которые накапливают заряды в активном компоненте – Cd-Ni (кадмий – никелевом), Ni-MН (никель – металл –гидридном) или Li – ion (литий – ионный). Это наиболее используемые компоненты для изготовления аккумуляторов.

Принцип, заложенный в батарейках основан на удержании заряженных электронов в активном слое. При внешнем источнике питания, приложенном к плюсу – анод и минусу – катод, заряженные электроны активно внедряется в активный компонент и удерживаются там заряженном состоянии.

Схема зарядного устройства для шуруповерта BOSCH с li -ion

Для этого рассмотрим электросхему TL431 для зарядного устройства, показанную ниже. Устройство выполняет роль стабилитрона по току.

Читайте так же:
Из чего сделать зубило по металлу

Shema ustroistva

Как же работает зарядное устройство

Переменное напряжение из сети 220 вольт понижается на трансформаторе с последующим выпрямлением на диодах D2 и D1 и сглаживание импульсов на конденсаторе C1, имеющим емкость 470 Мf. Резистор R4 необходим для открытия базы транзистора обратной проводимости, его номинал подбирается от 5 до 4 Ом. По мере накопления заряда в аккумуляторе, напряжение на зажимах будет повышаться и на базу транзистора будет поступать увеличенное напряжение, которое будет закрывать переход эмиттер – коллектор, тем самым уменьшая ток зарядки. Выходные транзисторы можно использовать такие как КТ819, КТ 817, КТ815, желательно использовать для них теплоотводы. Регулировка тока заряда происходит подбором R1.

К сожалению, реальность такова, что производство, хотя и имеет выходной контроль, особенно это касается азиатских производителей, не дает одинаковых токовых характеристик на каждой батарее. В итоге, каждая li -ion батарея получает свои характеристики по току, а это означает, что из связки одна может заряжаться или быстрее, или медленней остальных. Такая ситуация может привести к тому, что на контактах батареи повысится напряжение, что в свою очередь, проведёт к

Поэтому, для того, чтобы такого не происходило, чтобы заряжать ячейки с li -ion компонентом применяются зарядные устройства для аккумуляторов шуруповертов BOSCH для каждой ячейки отдельно. Такое устройство, которое заряжает каждую батарейку из комплекта отдельно называется балансир.

Как устроен балансир в зарядном устройстве

Балансиром называется аппарат, при котором происходит зарядка каждой отдельной ячейки в сборке.Само устройство балансира ничем не отличается от вышеописанной схемы со стабилизатором тока на TL 130, только с несколькими идентичными аппаратами для каждой отдельной батарейки. Естественно, клеммные контакты должны быть и на корпусах аккумуляторных сборок.

Особенностями балансира также является, то что схемное решение выполнено таким образом, чтобы регулировать процесс зарядки каждой отдельной ячейки и всего аккумулятора в целом. Для этого ЗУ предусмотрено компенсатор нагрузки, а также несколько плавких предохранителей, перегорающих в случае перегрузки или короткого замыкания. Некоторые производители дополнительно комплектуют защитой от перегрева обмотки трансформатора. Защита от перегрева располагают под покровной бумажной изоляцией понижающего трансформатора. Предохранитель срабатывает при достижении 120 -130 °С, к сожалению, в последствии не восстанавливается.

Совет! Для выхода из этой ситуации можно посоветовать просто исключить его из схемы соединив выводные концы между собой. При модернизации трансформатора таким образом достаточно наличие в устройстве обычного плавкого предохранителя.

Читайте так же:
M10lz47 datasheet на русском

Примерное схемное решение балансира предоставлено на рисунке.

Shema balansira

Отличие зарядных устройств компании BOSCH

Что бы отличаться от зарядных устройств, выпускаемых другой компанией, компания сделала свои устройства универсальными.

Обычно компании, выпускающие аккумуляторный ручной инструмент, делают зарядное устройство, которое подходит к определённому инструменту. В результате получается, что инструмент вышел из строя, а зарядное устройство осталось. И так может скопиться несколько штук.

Компания Bosch предлагает универсальные зарядные устройства, с регулировкой напряжения на несколько стандартных диапазонов, например 12В, 14В, 16В, 18В. Или 16В, 18В, 24В, 36В. Такие схемы решение достигается применение пакетного переключателя для регулировки сопротивления выходным током.

Ниже приводится примерные величины резисторов R1 и R2 для регулировки напряжения на клеммах элементарных аккумуляторов – R1 Ом + R2 Ом = UВ :

  • 22кОм + 33кОм =4,16В
  • 15кОм + 22кОм =4,20В
  • 47кОм + 68кОм = 4,22В

Bosch AL 1115 (30) CV 1600Z0003L

Недавно у фирмы Bosch появились сравнительно компактные ЗУ для профессионального инструмента “синий цвет” на 10,8В, отличительной особенностью от остальных у нее может быть понижающий трансформатор в отдельном блоке питания, который включается непосредственно в сетевую розетку. Цифры аббревиатуры обозначения AL1115 (30) указывает первые две цифры на напряжение 10, 8 В, вторые 1,5 (3, 0) А – на токовые нагрузки.

Zaryadnoe ustroistvo dlya litii_ionnie akkumulyatorov

Этот блок позволяет заряжать только литий-ионные аккумуляторы. Схема, применяемая в данном устройстве – импульсная, время – от начала до окончания полного восстановления – 30 мин. Выполнено в оригинальном компактном корпусе с естественным охлаждением. Производство Китай, гарантия 2 года. Размер (длина х ширина х высота) – 21 х 13 х 9 см. Вес вместе с упаковкой 420гр. Индикация сети, начала процесса и окончания.

Shema bloka pitaniya

Схема блока питания

Работу блока можно понять из вышеописанной работы схемы для импульсного зарядного устройства, о котором можно прочитать на нашем сайте в следующей статье.

Изготовление БП на базе аккумуляторного отсека шуруповерта

Для этого используем мощный паяльник 100Вт. Пластик хорошо плавится. Остатки удаляем круглогубцами и до необходимой формы отверстия дорабатываем мини-дрелью с необходимыми насадками.

Аналогичным образом делаем отверстия для оставшихся двух штекеров.

Монтаж трансформатора

Ввиду того, что имеющийся в наличии трансформатор, немного (на 4 мм) не входил в аккумуляторный отсек, то было решено увеличить последний путем выдавливания при нагревании пластмассы. ABS-пластик заметно размягчается после 100 градусов по Цельсию.

Закрепляем блок вместе с трансформатором с помощью трех струбцин и остатков ДСП. Постепенно подогреваем строительным феном пластик и подкручиваем параллельно ручки струбцин. Добиваемся нужной степени выдавливания и даем пластику остыть. После этого снимаем нагрузку.

Читайте так же:
Vision программа для черчения



В результате получаем приемлемую форму блока.


Монтаж и тестирование «электронной начинки»

Схема соединения элементов достаточно проста.

Трансформатор — диодный мост — стабилизатор напряжения — конденсатор.

На транзистор был закреплен радиатор для отвода тепла.
Дополнительно подключен вентилятор для улучшения циркуляции воздуха.
Также впоследствии сделал десяток отверстий в корпусе для улучшения циркуляции воздуха.
Конденсатор был помещен в вертикальную часть блока.
Напряжение на выходе было выставлено 14,4В







Штекера и защита от переполюсовки в корпусах шуруповертов

В проводку внутри шуруповертов был добавлен диод для защиты от переплюсовки.




Финишные фото




Результат

Напряжение питания на выходе БП без нагрузки = 14,4В.
На холостом ходу при подключении одного шуруповерта =12,8В (ток 1,3А)
В рабочем режиме ток приближается к 3А.

На холостом ходу при подключении двух шуруповертов =10,2В

Для использования БП были спаяны три кабеля питания длиной: 2,7 м, 4,9 м, 10,4 м.
Падение напряжения при их использовании соответственно: 0,2В — 0,3В — 0,9В (при холостом ходу, т.е. ток 1,3А)

Температурный режим при работе двух шуруповертов в режиме ХХ в течении трем минут удовлетворительный. Температура поднялась до 55 градусов по Цельсию.

Установка сборки Li-ion аккумуляторов на 16,8V в беспроводную дрель Интерскол 14,4V (подробный гайд)

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Статья относится к принтерам:

В этой статье делюсь информацией по модернизации беспроводной дрели Интерскол 14,4V путем установки сборки Li-ion аккумуляторов типоразмера 21700 на 16,8V.

Сразу приведу основные отличия этой статьи от подобных в интернете:

— авторский картридж для сборки Li-ion аккумуляторов типоразмера 21700;

Установка сборки Li-ion аккумуляторов на 16,8V в беспроводную дрель Интерскол 14,4V (подробный гайд)— апгрейд ЗУ с использованием модуля учета амперчасов и сохранением таймера.

1. Сборка картриджа

— Li-ion аккумуляторы типоразмера 21700 — 4 шт.

— BMS плата 4S 40A с балансировкой — 1 шт.

Собираем аккумуляторы в картридж так, как изображено на картинке выше и свариваем пластинами в сборку. Для сварки я использую клещи из этой статьи.

В предназначенное место в картридже вставляем модуль BMS 4S 40A как на следующей картинке и последовательно припаиваем провода от сборки аккумуляторов начиная с вывода нулевого напряжения и далее — 4,2В, 8,4В, 12,6В и последним 16,8В. Для проводов балансировки достаточно сечения 20AVG, в качестве проводников 0В и 16,8В я использую пластину которой сваривал аккумуляторы.

Установка сборки Li-ion аккумуляторов на 16,8V в беспроводную дрель Интерскол 14,4V (подробный гайд)После припайки сборки аккумуляторов к модулю BMS приклеиваем термоклеем разъем к верхней части картриджа и припаиваем провода от разъема к плате BMS как на фото ниже. Провод необходимо использовать сечением не ниже 13 AVG.

Читайте так же:
Как правильно варить электродной сваркой

Установка сборки Li-ion аккумуляторов на 16,8V в беспроводную дрель Интерскол 14,4V (подробный гайд)Свободный конец стокового термопредохранителя припаиваем к минусовому контакту разъема, а сам термопредохранитель располагаем на сборке аккумуляторов под термоусадочной трубкой.

Вставляем картридж в корпус и собираем:

Установка сборки Li-ion аккумуляторов на 16,8V в беспроводную дрель Интерскол 14,4V (подробный гайд)Установка сборки Li-ion аккумуляторов на 16,8V в беспроводную дрель Интерскол 14,4V (подробный гайд)

2. Апргейд зарядного устройства.

Для апргейда зарядного устройства нам понадобятся следующие компоненты

— DС-DС конвертер на XL4015, такой как на картинке ниже:

Установка сборки Li-ion аккумуляторов на 16,8V в беспроводную дрель Интерскол 14,4V (подробный гайд)

— electric energy tester (далее энергометр), такой как на картинке ниже:

Установка сборки Li-ion аккумуляторов на 16,8V в беспроводную дрель Интерскол 14,4V (подробный гайд)Из плат энергометра и DC-DC конвертера выпаиваем контактные колодки и вместо колодок припаиваем провода сечением 20 AVG.

В корпусе ЗУ прорезаем отверстие для энергометра и просверливаем два отверстия диаметром 4 мм. для доступа к потенциометрам модуля DC-DC конвертера, так как на фото ниже

Установка сборки Li-ion аккумуляторов на 16,8V в беспроводную дрель Интерскол 14,4V (подробный гайд)изменения стоковой платы ЗУ:

— перерезаем необходимые дорожки — плюс до реле и минус до контактов АБ;

— увеличиваем емкость времязадающего конденсатора таймера до 0,47 мкф;

— меняем диоды выпрямителя и диод в цепи заряда АБ на диоды с барьером Шоттки.

Вставляем модули на свои места и припаиваем провода к плате (не забываем, что в минусах обоих модулей стоят токовые шунты!)

Вставляем в разъем батарею, запускаем таймер и потенциометрами выставляем ток 1,8-2А и напряжение 16,8-17В.

Несколько полезных советов

Эти современные аккумуляторы за счет большой емкости медленно расходуют заряд. При грамотном использовании прослужат не меньше 10 лет.

Преимуществом в пользу комплектации шуруповерта литиевой батареей может стать возможность относительно быстрого наполнения их энергией . Этот тип элементов хорошо переносит хранение и эксплуатацию в не полностью заряженном состоянии.

Они весьма чувствительны к процессу зарядки. Напряжение должно быть всегда наименьшим, а то литий-ионный аккумулятор быстро выйдет из строя.

Нужно знать, как хранить литиевые аккумуляторы для шуруповерта, это поможет:

  • продлить срок службы батареи;
  • минимизировать потери емкости;
  • эффективно применять их возможности.

Для хранения их вынимают, кладут в сухое, прохладное место, где поддерживается температура от +1 до +25 градусов. Нельзя допускать замораживания батареек. Можно положить в пакет и в холодильник, но не в морозильную камеру. Литиевую батарею хранят в заряженном состоянии со степенью заряда 40 % . В таком случае при саморазрядке напряжение не упадет меньше 2.5 В/элемент. При хранении с напряжением ниже порогового значения 2.5 В. 3 месяца и более, емкость упадет и восстановить будет невозможно, элементы заржавеют.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector