Как заряжать литий ионный аккумулятор на шуруповерт

Как зарядить аккумулятор шуруповерта без зарядного устройства

Шуруповерт занимает не последнее место в линейке аккумуляторных электроинструментов. В отличие от шнуровых устройств он незаменим при проведении работ на высоте или в местах, не оборудованных сетью питания. Он не отличается от шнуровых шуруповертов величиной крутящего момента, диаметром патрона и функционалом. Единственный его недостаток — это ограниченное время работы. Чтобы знать, как зарядить аккумулятор шуруповерта правильно, нужно изучить устройство и принцип работы источника питания.

Устройство аккумулятора шуруповерта

АКБ инструмента представляет собой набор последовательно соединенных никель-кадмиевых элементов. Они располагаются в специальном съемном пластиковом боксе, расположенном в пяте корпуса, и служат его опорой. Съемный источник энергии имеет 2 встроенных пластинчатых контакта, предназначенных для подсоединения к электродвигателю и клеммам зарядного устройства (ЗУ).

Ni-Cd-аккумулятор является химическим источником тока, в котором анод выполнен из гидрата закиси никеля, а катод — из кадмия. В качестве электролита используется гидроксид калия плотностью 1,19-1,21 г/см³. Напряжение заряженного элемента составляет около 1,37 В, а разряженного — 1 В. Срок службы — от 100 до 900 циклов заряда-разряда, а саморазряд — 10% в месяц.

Благодаря низкому внутреннему сопротивлению аккумулятор не нагревается даже при заряде большим током. При перезаряде аккумулятора его температура повышается, что является признаком окончания заряда. Эксплуатироваться батарея может в диапазоне -50…+40°С без потери емкости.

NiCd-системы подвержены «эффекту памяти». Он проявляется, когда аккумулятор подвергают зарядке раньше, чем он полностью разрядится. Потерянная в результате этого емкость восстанавливается после проведения глубокого разряда с последующим зарядом.

Суммарное напряжение батареи составляет 18 В и состоит из суммы напряжений отдельных аккумуляторов. Блок элементов собирается при помощи шин, которые припаиваются к электродам. Это улучшает контакт и уменьшает переходное сопротивление в местах крепления. Для предохранения от перегрева блок оборудован тепловой защитой (термистором).

Некоторые модели электроинструмента оснащены литиевыми элементами. Однако они увеличивают цену изделия. Кроме того, литиевые источники чувствительны к качеству заряда и должны комплектоваться специальными зарядными блоками.

Общие правила зарядки

Зарядке подлежат полностью разряженные аккумуляторы. Для пополнения емкости применяются штатные ЗУ, имеющиеся в комплекте шуруповерта. В связи с тем, что при заряде температура элементов увеличивается, не рекомендуется оставлять комплект на солнце или в закрытых помещениях с температурой более +30°С. Комплектные зарядные блоки не имеют регулировки параметров. Процесс пополнения емкости аккумулятора отслеживается по светодиодной индикации.

Время заряда зависит от типа используемого источника питания и может продолжаться от 0,5 до 5-6 часов. Не рекомендуется оставлять заряженное изделие в ЗУ. После остывания АКБ готова к эксплуатации.

Нюансы зарядки аккумуляторов различных типов

Для нормальной работы источников питания любого типа рекомендуется их:

• не перегревать;
• не перезаряжать;
• не переразряжать.

Для пополнения емкости батарей используют импульсные либо стандартные нерегулируемые зарядные блоки. Первоначальный заряд проводят предварительно разряженным АКБ. Новым NiCd-элементам рекомендуют сделать 3-кратный режим разряда-заряда. В последующем будет необходим только полный заряд. Показателем окончания пополнения емкости станет ощутимый нагрев корпуса аккумуляторного блока.

Никель-металлгидридные аккумуляторы, в отличие от кадмиевых, должны храниться с небольшим (30-40%) уровнем емкости. Эти батареи более чувствительны к нагреву, поэтому их нельзя перегружать в процессе работы. Для этого на шуруповерте имеется кольцо выбора крутящего момента. В связи с тем, что Ni-MH-аккумулятор подвержен «эффекту памяти», для восстановления емкости нужно периодически проводить 4-6-кратные режимы «тренировок».

После проведения заряда АКБ необходимо дать время для остывания. В противном случае это скажется на величине токоотдачи. Если в процессе разряда было достигнуто напряжение 0,9 В и ниже, некоторые ЗУ не «увидят» вставленный элемент. На любом ЗУ с малыми токами нужно будет достичь необходимого значения, а потом продолжить зарядку штатным устройством.

Литий-ионные батареи можно заряжать, не дожидаясь их полного разряда. Отдаваемая емкость сильно зависит от температуры окружающей среды. Оптимальные параметры достигаются в комнатных условиях. Li-ion-аккумуляторы чувствительны к величине зарядного тока, особенно в конце процесса. Разрешенный допуск составляет 0,05 В. Средний элемент заряжается около 3 часов. Время может изменяться в зависимости от емкости.

Литиевые аккумуляторы с защитой не страдают от пере- или недозаряда. Встроенная плата защиты отсекает чрезмерное напряжение (более 3,7 В на банку) при зарядке и отключает аккумулятор, если уровень заряда упал до минимального, около 2,4 В. Наличие устройства существенно продлевает время жизни элемента.

Нестандартные методы зарядки аккумулятора шуруповерта

В случае отсутствия комплектного ЗУ или выхода его из строя пополнить емкость батареи можно и без него. Для этого подойдут:

• автомобильное ЗУ;
• внешние источники электроэнергии;
• самодельные устройства.

Лучший выход из сложившейся ситуации — приобретение совместимой с имеющейся моделью зарядки или ремонт штатной. Эксплуатация шуруповерта без зарядного устройства приведет к быстрому выходу из строя аккумулятора.

Использование зарядного модуля для автомобильного аккумулятора

Для подзарядки аккумулятора шуруповерта можно использовать ЗУ для автомобиля. Благодаря тому, что напряжение АКБ инструмента составляет 18 В, а применяемый зарядник имеет не более 16,5 В, этот процесс опасности для источника питания не составляет. Желательно применять устройство с регулятором тока. В процессе заряда необходимо вести периодический контроль за температурой и напряжением АБ. Все условия начала заряда должны соблюдаться для любых питающих элементов.

Для контроля зарядного тока можно использовать мультиметр или тестер, последовательно включенный в цепь низкого напряжения. Значение его не должно превышать 0,1-0,3 части емкости батареи. Признаками окончания заряда является нагрев корпуса блока.

Изготовление самодельного заряжающего блока

Самодельные ЗУ применяют не только при отсутствии штатного прибора. Последний имеет небольшую мощность, что увеличивает время пополнения емкости. Зарядное устройство представляет собой генератор тока на мощном составном транзисторе КT829, который питается от выпрямительного мостика, подключенного к понижающему трансформатору с достаточным выходным напряжением.

Ток заряда регулируется переменным резистором номиналом 10 кОм. Балластное сопротивление (2 Вт, 1 Ом) ограничивает максимальный ток. ЗУ собирается в отдельном корпусе с выводными концами для подключения аккумулятора.

Если имеется нерабочее ЗУ, подходящее по конструкции к данному типу батареи, то устройство лучше разместить в нем.

Тогда не возникнет проблемы с подключением АБ. Для защиты схемы в цепь трансформатора устанавливают предохранитель на 0,5 А. Замеры параметров в процессе заряда контролируются мультиметром.

Оборудование батареи USB-разъемом

Зарядку аккумулятора через ЮСБ-разъем можно проводить, если поменять кадмиевые аккумуляторы на Li-ion. Новый элемент питания имеет ту же емкость, но по габаритам меньше примерно в 2 раза. Для управления применяется плата защиты и контроля АБ. Ток нагрузки не должен превышать 1 А. В противном случае плата будет греться.

Зарядка через внешние источники электричества

Зарядка таким способом может производиться от рабочего автомобильного аккумулятора как непосредственным подключением к АКБ с постоянным контролем зарядного тока, так и от USB-зарядки через гнездо прикуривателя. Плата управления позволит пополнить емкость до номинальной. Однако таким образом можно заряжать литиевые источники питания. При выходе из строя батареи можно работать шуруповертом, подключив его напрямую к любой АКБ напряжением 12 В.

Проверка состояния аккумулятора мультиметром

Прибором проверяют напряжение и силу тока блока питания под нагрузкой. Первый параметр необходимо замерять при работающем приборе, т. к. отсоединенный аккумулятор покажет ЭДС источника. Чтобы измерить напряжение под нагрузкой, необходимо от клемм АКБ вывести 2 провода, подсоединить к ним мультиметр и включить шуруповерт.

Если в боксе установлено 10 кадмиевых элементов, то величина не должна быть ниже 10 В. В противном случае либо источник разряжен, либо имеются поврежденные элементы. Чтобы их найти, необходимо измерить напряжение каждой банки.

Для контроля тока прибор включают в цепь последовательно с нагрузкой. Переключатель режимов устанавливают в положение 10 А. Таким же способом можно замерить ток зарядного устройства. Его величина не должна отличаться от паспортной.

Рекомендации по хранению

При длительном хранении источники должны быть отсоединены от инструмента.и располагаться в сухом помещении при комнатной температуре. Ni-MH-аккумуляторы заряжаются до полной емкости, а NiCd и Li-ion — до величины 30-50%. При правильном уходе и хранении литиевые элементы прослужат 3-5 лет с даты изготовления, а никелевые — 2-3 года.

Как завести автомобиль от аккумулятора шуруповерта

Некоторые автолюбители заводили машину при помощи аккумулятора шуруповерта. Для этого они на 15-20 минут подсоединяли полностью заряженный источник к разряженной АКБ. Иногда это давало положительный результат. Этого нельзя сделать с автомобильным источником, исчерпавшим установленный ресурс. В зимнее время такие попытки ни к чему не приводят. Утверждать, что пуск двигателя от батареи шуруповерта возможен, — некорректно, т. к. речь идет о подзарядке севшего автомобильного аккумулятора.

Как правильно заряжать новые литий ионные аккумуляторы шуруповёрта?

Одним из самых востребованных инструментов среди домашних мастеров по праву можно назвать шуруповерт. И это не случайно — с его помощью можно не только закрутить/открутить винты/шурупы/саморез­ ы, но и просверлить отверстия небольшой величины, а используя специальные насадки, можно шлифовать и полировать поверхности и даже производить заточку режущего инструмента.

Еще одной особенностью шуруповертов является их мобильность, то есть совсем не обязательно, чтобы рядом находилась розетка. Достаточно приобрести шуруповерт с аккумулятором.

Но вот тут как раз и выявляется недостаток аккумуляторных шуруповертов. Для того, чтобы успешно работать с таким инструментом, нужно иметь аккумулятор с хорошими характеристиками и простотой обслуживания.

До сего времени хорошо себя зарекомендовали никель-кадмиевые аккумуляторы, но в последнее время им на смену пришли литий-ионные.

И если у пользователей о первых имеется более-менее полная информация о свойствах и порядке обслуживания, то по второму типу есть масса вопросов и один из них — как правильно заряжать литий-ионные аккумуляторы и как хранить их, когда они не эксплуатируются.

В быту у пользователей сложилось мнение, что прежде, чем начать работу с аккумулятором, нужно провести трехкратный цикл «разряд-заряд». Это утверждение верно для Ni-Cd аккумуляторов, но не годится для Li-Ion.

Прежде всего надо отметить, что литий-ионные аккумуляторы в отличие никель-кадмиевых, не имеют эффекта памяти, а, следовательно, заряжать их можно на любой стадии разряженности (в том числе и сразу после покупки). Именно по этой причине производители отправляют их в продажу заряженными на 3/4 от нормы.

Но все же для продления гарантированного срока службы кое-какие правила выполнять необходимо:

1) следует ставить Li-ion на зарядку при остаточном заряде 20-50%;

2) внимание! — недопустимо разряжать литий-ионные аккумуляторы ниже 10-20%. Для них это критическая величина, но следует иметь ввиду, что чем ниже степень разряда, тем больше циклов разряд-заряд они выдержат:

3) заряжать Li-ion следует при температуре 10-30 градусов, а эксплуатировать в диапазоне от минус 10 до плюс 45 градусов;

4) один раз в 4 месяца нужно провести полный цикл «разряд-заряд», разряжая батарею почти до нуля, после чего поставить на зарядку на 12 часов. Это необходимо для калибровки датчика уровня заряда в контроллерах аккумуляторов;

5) еще одна особенность литий-ионных аккумуляторов — нельзя их длительное время хранить полностью заряженными, иначе они всего за три месяца навсегда потеряют 20% емкости. Отправляйте батарею на длительное хранение при величине заряда 40-60% от полной емкости и тогда она за те же три месяца потеряет всего лишь 1%;

6) Если у Вас в комплекте два аккумулятора, то один из них зарядите до рекомендованной величины (40-60%) и отправьте его в резерв на месяц, а по истечении этого срока зарядите до 100%, используйте в работе, пока не разрядится до 40-60% ((или разрядите искусственно) и снова отправьте на хранение еще на месяц;

7) Второй пусть у Вас будет основным рабочим и, если поработали им интенсивно, поставьте его на зарядку, даже если он разрядился меньше, чем на 10%.

Если полностью выполнять рекомендованные производителями рекомендации, то, скорее всего, Вам не вовсе не потребуется покупать второй аккумулятор, поскольку срок службы шуруповерта и литий-ионного аккумулятора практически одинаковы. Ну, если только Вы не профессиональный рабочий, например, по сборке мебели, когда всю смену один аккумулятор не потянет — тогда-то и будет нужен резервный.

Как зарядить аккумулятор шуруповерта без зарядного устройства

Аккумуляторные шуруповерты позволяют свободно перемещаться в процессе ремонта и проводить работы без постоянного доступа к розетке. Но при потере или поломке оригинального зарядного устройства у владельца возникнет проблема, как зарядить аккумулятор шуруповерта другим источником питания.

Чтобы не навредить батарее, нужно подбирать альтернативу с учетом напряжения и емкости аккумулятора.

Устройство аккумулятора шуруповерта

Аккумуляторы состоят из нескольких деталей:

1. Питающие элементы (банки). Они размещены внутри корпуса и последовательно соединены между собой. Накопитель шуруповерта состоит из 10 элементов. Внутри каждого из них расположены положительный и отрицательный электроды, электролит и контакты, соединяющие элемент с другими банками. Сервисные контакты выравнивают заряды во всех элементах. При поломке отдельных питающих единиц можно поменять весь аккумуляторный блок (АКБ) или разобрать батарею и заменить поврежденные банки.
2. Термистор. Он выполняет функции датчика, который предупреждает перегрев накопителя. При повышении температуры системы до +50…+60°С термоэлемент снижает или отключает ток, ограничивая дальнейшее выделение тепла. Принцип работы термистора основан на свойствах материала: при повышении температуры аккумулятора снижается сопротивление резистора, что создает альтернативный путь для тока. Номинальное сопротивление термистора непосредственно влияет на продолжительность непрерывной работы инструмента.
3. Корпус с подведенными к нему контактами. На коробке АКБ располагаются основные силовые контакты, которые предназначены для зарядки и питания электроприбора. Изнутри к ним подведены провода от свободных клемм накопительных элементов.

По типу пластин внутри питающих элементов батареи шуруповертов классифицируются на:

• никель-кадмиевые (Ni-Cd);
• металлогидридные (Ni-MH);
• литий-ионные (Li-ion).

Ni-MH и Ni-Cd аккумуляторы имеют выходное напряжение 1,2 В, а Li-ion – 3,5-3,7 В. Суммарное выходное напряжение накопителя соответствует сумме параметров банок.

Кадмиевые накопители имеют склонность к саморазряду, небольшую емкость и короткий срок эксплуатации. При неполном разряде в них возникает «эффект памяти», который снижает рабочую емкость батареи. Металлогидридные накопители имеют менее выраженный эффект памяти и более длительный срок использования, но более чувствительны к низким температурам, чем никель-кадмиевые.

Литий-ионные накопители служат дольше других АКБ, имеют минимальную склонность к саморазряду и не теряют емкость при неполном разряде. Минусом является чувствительность к перегреву. В литий-ионные аккумуляторы встроена управляющая плата, которая контролирует процесс заряда и разряда накопителя.

Общие правила зарядки

При зарядке батареи строительного инструмента нужно соблюдать следующие правила:

1. Заряжать АКБ следует в помещении при температуре +10…+40°С.
2. Для предупреждения перегрева во время накопления заряда можно время от времени отключать аккумулятор от сети (при наличии встроенного термистора данная мера не требуется).
3. Новые накопители не следует устанавливать на шуруповерт без предварительного заряда и проверки мультиметром.
4. Подзаряжать аккумулятор нужно сразу после того, как он сел: при саморазряде напряжение может опуститься ниже критического уровня, в результате чего накопитель выйдет из строя.
5. Не следует оставлять АКБ подключенным к сети после восстановления заряда: рекомендуемый промежуток времени между окончанием процесса и отключением – не более 20-30 минут.

Продолжительность зарядки может составлять от 0,5 до 6-7 часов в зависимости от типа накопителя и степени разряда. При использовании импульсного зарядного устройства (ЗУ) она сокращается до 60-100 минут.

Нюансы зарядки аккумуляторов различных типов

Зарядка накопителей из различных материалов отличается следующими аспектами:

• номинальное напряжение, ток и продолжительность восстановления;
• необходимость цикла зарядов-разрядов;
• особенности хранения;
• возможность подзарядки при неполном разряде.

Параметры зарядки указываются в инструкции к инструменту и маркировке аккумулятора. Номинальное напряжение кратно вольтажу 1 питающего элемента и зависит от количества банок.

Цикл полного разряда и заряда необходим для восстановления номинальной емкости при проявлении «эффекта памяти». Повторить процедуру рекомендуется несколько раз.

Эффективно использование импульсного ЗУ в режиме восстановления.Ni-MHЕмкость накопителя снижается после 200-300 циклов подзарядки, поэтому восстановительный цикл проводится нечасто.Из-за сильной склонности к саморазряду рекомендуется вырабатывать емкость на 50%, а затем подзаряжать устройство.После хранения дольше 1 месяца аккумулятор заряжается малым током в течение суток.Li-ionРазрядный цикл не требуется.Подзарядка возможна в любой момент.

Полностью разряжать батарею не рекомендуется, т.к. это может привести к выключению схемы, которая защищает от перегрева и скачков напряжения.Допустимо хранение с неполным зарядом.

Не следует заряжать током выше номинального (из-за тепловыделения включается терморезистор, который тормозит зарядку до охлаждения АКБ).

Нестандартные методы зарядки аккумулятора шуруповерта

Чтобы запитать аккумуляторный блок без зарядного устройства производителя, можно использовать следующие устройства:

• зарядные модули для автомобиля;
• самодельный источник питания;
• универсальное ЗУ;
• внешние источники питания.

При выборе ЗУ нужно учитывать зарядные параметры АКБ.

Использование зарядного модуля для автомобильного аккумулятора

Номинальный ток и напряжение автомобильных ЗУ существенно выше, чем необходимо для строительного инструмента. Для зарядки накопителя шуруповерта можно использовать только устройства с регулируемыми параметрами заряда.

Если отрегулировать ток нельзя, а подзарядка требуется срочно, то можно включить в схему дополнительное сопротивление (лампу, резистор и др.). Для расчета сопротивления необходимо поделить напряжение в схеме на силу тока, а затем отнять собственное сопротивление ЗУ.

При восстановлении АКБ после глубокого разряда стоит использовать импульсные ЗУ с регулировкой параметров.

Изготовление самодельного заряжающего блока

Самодельный блок можно спаять на основе блока питания «родного» ЗУ или устройства со схожими параметрами заряда (например, блока питания ноутбука). Зарядный блок состоит из следующих элементов:

• транзисторов;
• плавкого предохранителя;
• конденсаторного фильтра;
• электромагнитного реле;
• светодиодов для выпрямителя и индикации;
• микросхемы (например, HCF4060BE, CD4060);
• стабилитрона 12 В.

Для защиты от перегрева можно добавить в схему датчик в виде термопары, а для охлаждения схемы ЗУ – небольшой радиатор.

Оборудование батареи USB-разъемом

Наличие USB-разъема облегчает процесс поиска ЗУ. Разъем монтируется в корпус через предохранитель, контакты припаиваются с соблюдением полярности. Контакты изолируются с помощью термоусадочных трубок или изоленты.

Зарядка через внешние источники электричества

Внешние источники питания применяются только для изношенных приборов, которые будут работать в течение ограниченного срока. В этом случае покупка универсальной или «родной» зарядки нецелесообразна.

Для получения энергии напрямую от сети можно использовать блок питания от компьютера или другого прибора с подходящими параметрами вольтажа и силы тока. Если он имеет подходящий размер, то его можно вставить в корпус батареи.

Проверка состояния аккумулятора мультиметром

Для определения степени заряда и функциональности аккумулятора можно использовать комплекс вольтметра и амперметра либо мультиметр. Проверка АКБ проводится в следующих состояниях:

• в свободном положении;
• в процессе зарядки;
• под нагрузкой.

Для диагностики накопителя необходимо:

1. Установить мультиметр в режим проверки постоянного напряжения.
2. Подсоединить щупы прибора к выходам блока аккумулятора, определить степень разряда.
3. Подключить ЗУ. Измерить напряжение в начале зарядки, через 30 и 120 минут. В первые полчаса напряжение изменяется на 0,5 В, в следующие 1,5 часа – еще на 0,5 В. В первый час наблюдается устойчивый рост силы тока, поэтому функцию батареи можно проверить и в режиме амперметра.
4. Проверить вольтаж АКБ в полностью заряженном состоянии. Если он отличается от номинального, нужно разобрать корпус для диагностики элементов.
5. Подвести щупы к выходам каждой банки. В разряженном состоянии их напряжение должно быть выше 1 В (для Ni-Cd, Ni-MH) и 2,2 В (для Li-ion), а заряженном – 1,2 В и 3 В соответственно. Вздутые, поврежденные и не держащие заряд элементы заменяются.
6. Для проверки банок под нагрузкой следует применять резистор (25 Вт, 10 Ом), а всего АКБ – спот-лампу (12 В) или фару автомобиля (35 В).

Зарядка кадмиевой батареи для проверки проводится после полного разряда. В противном случае результат будет иметь погрешность из-за эффекта памяти.

Рекомендации по хранению

Хранить аккумуляторы разряженными нельзя. Рекомендованная величина заряда при отправке на хранение зависит от типа АКБ:

• никель-кадмиевые накопители должны быть заряжены на 90-100%;
• никель-металлогидридные элементы склонны к сильному саморазряду, поэтому их нужно заряжать на 95-100%, а после длительного хранения – медленно восстанавливать низким током;
• литий-ионным устройствам достаточно 50% заряда.

После месяца хранения исправные Ni-Cd аккумуляторы теряют до 20% заряда, Ni-MH – до 30%, а Li-ion – до 8%.

Вне зависимости от типа батареи ее запрещено хранить подключенной к шуруповерту. Для хранения аккумулятора в ящике инструмента предназначено специальное гнездо.

Самодельное зарядное устройство для литий ионных аккумуляторов шуруповерта

В предыдущей статье я рассматривал вопрос о замене никель-кадмиевых (никель-марганцевых) NiСd(NiMn) аккумуляторов шуруповерта на литиевые. Надо рассмотреть несколько правил по зарядке аккумуляторов.

Литий ионные аккумуляторы размера 18650 в основном могут заряжаться до напряжения 4,20В на ячейку с допустимым отклонением не больше 50 мВ потому, что увеличение напряжения может привести повреждению структуры батареи. Ток заряда аккумулятора может составлять 0,1хС до 1хС (здесь С-емкость). Лучше выбрать эти значение по даташиту. Я применил в переделке шуруповерта аккумуляторы марки Samsung INR18650-30Q 3000mAh 15A . Смотрим даташит-ток зарядки -1,5А.

Наиболее правильным будет провести заряд литиевых аккумуляторов в два приема по методике CCCV (ток постоянный, постоянное напряжение).

Первый этап- должен обеспечить постоянный ток заряда. Величина тока равна 0.2-0.5С. Я применил аккумулятор емкостью 3000 мА/ч, значит номинальный ток заряда будет 600-1500мА. После зарядка банки идет на неизменном напряжении, ток постоянно уменьшается.

Поддерживается напряжение на аккумуляторе в пределах 4.15-4.25В. Аккумулятор зарядился если ток уменьшится до 0.05-0.01С. Принимая во внимание вышесказанное используем электронные платы с Алиэкспресс. Понижающая плата CC/CV с ограничением по току на микросхеме XL4015E1 или на LM2596. Предпочтительней плата на XL4015E1 так, как она более удобна в настройках.

Характеристики XL4015E1.
Максимальный выходной ток до 5 А.
Напряжение на выходе: 0.8 В-30 В.
Напряжение на входе 5 В-32 В.
Плата на LM2596 имеет аналогичные параметры, только ток до 3 А.

Перечень инструментов и материалов.

-адаптер 22012 В, 3 А -1шт;
-штатное зарядное устройство шуруповерта (или источник питания);
-плата заряда CC/CV на XL4015E1 или на LM2596 -1шт;
-соединительные провода -паяльник;
-тестер;
-пластмассовая коробка для плата заряда -1шт;
-минивольтметр -1шт;
-переменный резистор (потенциометр) на 10-20 кОм -1шт;
-разъем питания для аккумуляторного отсека шуруповерта -1шт.

Шаг первый. Сборка ЗУ аккумуляторов шуруповерта на адаптере.

Плату cccv мы уже выбрали выше. В качестве источника питания можно применить любой с такими параметрами-выходное напряжение не ниже 18 В (для схемы 4S),ток 3 А. В первом примере изготовления зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов шуруповерта я использовал адаптер 12 В, 3 А.

Предварительно я проверил какой ток он может выдать пир номинальной нагрузке. Подключил к выходу автолампу и выждал полчаса. Выдает свободно без перегруза 1,9 А. Также измерил температуру на радиаторе транзистора-40°C. Вполне нормальный режим.

Но в этом случае не хватает напряжения. Это легко исправимо, с помощью всего одной копеечной радиодетали-переменного резистора (потенциометр) на 10-20 кОм. Рассмотрим типовую схему адаптера.

На схеме есть управляемый стабилитрон TL431, он находится в цепи обратной связи. Его задача поддерживать стабильное выходное напряжение в соответствие с нагрузкой. Через делитель из двух резисторов он подключен к плюсовому выходу адаптера. Нам нужно припаять к резистору(или выпаять его совсем и на его место припаять, тогда напряжение будет регулироваться и в меньшую сторону) который подключен к выводу 1 стабилитрона TL431 и к минусовой шине переменный резистор. Вращаем ось потенциометра и выставляем нужное напряжение. В моем случае я задал 18 В (небольшой запас от 16,8 В для падения на плате CC/CV). Если у вас напряжение указанное на корпусах электролитических конденсаторах стоящих на выходе схемы будет больше нового напряжения они могут взорваться. Тогда надо заменить их с запасом 30% по напряжению.

Далее подключаем к адаптеру плату для управление зарядом. Выставляем подстроечным резистором на плате напряжение 16,8 В. Другим подстроечным резистором выставляем ток 1,5 А, предварительно подключаем тестер в режиме амперметра к выходу платы. Теперь можно подсоединить литий-ионной сборку шуруповерта. Зарядка прошла нормально, ток к концу заряда упал до минимума, батарея зарядилась. Температура на адаптере была в пределах 40-43°C, что вполне нормально. В перспективе можно в корпусе адаптера для улучшения вентиляции (особенно в летнее время) насверлить отверстия.

Окончание заряда батареи можно увидеть по включению светодиода на плате на XL4015E1. В данном примере я использовал другую плату на LM2596 так, как случайно в ходе экспериментов сжег XL4015E1. Советую делать зарядку лучше на плате XL4015E1.

Шаг второй. Сборка схемы зарядного устройства аккумуляторов шуруповерта на штатном зарядном.

У меня было штатное зарядное от другого шуруповерта. Оно рассчитано на зарядку никель-марганцевых аккумуляторов. Задача стояла в том чтобы заряжать и никель-марганцевые аккумуляторы и литий-ионные.

Это решилось просто- припаял к выходным проводам (красный плюс, черный минус) провода к плате CC/CV.
Напряжение холостого хода на выходе штатное зарядного было 27 В, это вполне подходит для нашей зарядной платы. Далее все то же как и варианте с адаптером.

Окончание зарядки здесь мы видим по изменению цвета свечения светодиода(переключился с красного на зеленый).

Саму плату CC/CV я поместил в подходящую пластмассовую коробку, выведя провода наружу.

Если у вас штатное зарядное на трансформаторе то можно подключить плату CC/CV после диодного мостика выпрямителя.

Способ переделки адаптера под силу начинающим и может пригодиться в других целях, в результате получим бюджетный блок для питания различных устройств.

Подробнее в ролике:

Всем желаю здоровья и успехов в жизни и творчестве!

Как зарядить шуруповерт, чтобы увеличить срок его службы?

Батарея – важный элемент любого аккумуляторного шуруповерта. Она делает инструмент автономным и позволяет работать в условиях, где использование техники, работающей от сети, невозможно. Знание правил зарядки и эксплуатации батареи позволит увеличить ее срок службы.

Общие правила зарядки аккумулятора шуруповерта

Для разных типов аккумуляторов есть собственные правила зарядки и эксплуатации, но существуют и общие рекомендации, которые нужно соблюдать.

Чтобы зарядить шуруповерт, используют только штатное ЗУ, идущее в комплекте с инструментом. Во время процедуры температура аккумулятора повышается, поэтому запрещается проводить ее в закрытом помещении с температурой выше 30° или при прямых солнечных лучах.

В ходе зарядки внимательно следят за индикаторами на корпусе ЗУ. Они оповестят, когда процесс завершится и можно будет отключить аккумулятор. Далее батарея должна остыть, только потом ее подсоединяют к инструменту для эксплуатации.

Особенности зарядки аккумуляторов разных типов

В шуруповертах устанавливается несколько типов аккумуляторов – никель-металлогидридный, никель-кадмиевый и литий-ионный. Каждый имеет уникальные черты, а зарядка выполняется с учетом рекомендаций для данного вида.

Никель-кадмиевый

Самый популярный тип батарей, его преимущества – компактные размеры, низкая стоимость и большая емкость. Выдерживает свыше тысячи циклов перезарядки в зависимости от качества материалов, используемых при их изготовлении, а также соблюдения условий использования.

Этот вид аккумуляторов имеет существенный минус – эффект памяти. Если прерывать их зарядку до окончания, емкость батареи будет со временем уменьшаться. Кроме того, их производство очень токсично, поэтому часть европейских стран отказались от их использования.

Никель-металлогидридный

Эти аккумуляторы представляют собой новое поколение техники предыдущего типа, их производство и эксплуатация практически полностью безопасны для экологии. Эффект памяти у них проявляется в значительно меньшей степени. Имеют существенный недостаток – высокий ток самозаряда. Батареи этого типа хранят полностью заряженными, а если они не эксплуатируются в течение 30 дней, рекомендуется повторно восстанавливать их емкость.

Литий-ионный

Аккумуляторы этого типа считаются самыми лучшими. Заряжаются быстро, эффекта памяти не имеют. Такие батареи не нуждаются в полной разрядке, а подключать к питанию допускается по мере необходимости. К недостаткам относится высокая стоимость, а также боязнь низких температур.

Литий-ионные аккумуляторы шуруповерта правильно заряжать при температуре от 10 до 40°С, а если они во время этого процессора нагреваются, их следует охладить, чтобы не допустить поломки.

Какое количество времени оптимально для зарядки?

Обычно время, необходимое, чтобы полностью зарядить батарею, сообщается в инструкции к шуруповерту. Рекомендуется придерживаться этих указаний. Часто ЗУ оснащается индикаторами, сообщающими о выполнении процедуры и ее окончании. Они помогут понять, как долго держать аккумулятор на зарядке. После завершения процедуры батарею снимают с зарядного устройства, чтобы не нанести ей вред.

Зарядные устройства для аккумуляторов бывают двух типов – обычные и импульсные. Первые предназначены для бытовых шуруповертов и заряжают батарею в течение 3-7 часов. Вторые используются на профессиональной технике и способны восстановить емкость в течение 1 часа.

Как правильно заряжать новый аккумулятор?

Для никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторов важное значение имеют начальные циклы зарядки, которые позволят им использовать всю возможную емкость. Батареи первого типа нужно полностью разрядить, а затем зарядить трижды, чтобы достигнуть максимальной величины их емкости. Далее их заряжают лишь полностью, об окончании этого процесса сообщат индикаторы или потепление корпуса. Аккумуляторы второго типа требуют 4-5 циклов полной разрядки и зарядки. Далее их заряжают по мере необходимости, не ожидая полного разряда. Тем не менее, циклы разряда-заряда регулярно повторяют по 4-5 раз, чтобы восстановить емкость.

Особенности зарядки шуруповертов с разным напряжением

Батареи для шуруповертов отличаются по вольтажу – 12, 14,4 и 18 Вольт. Устройства для зарядки, идущие в комплекте с инструментом, соответствуют номиналу аккумулятора. Не допускается заряжать технику с помощью ЗУ с неподходящим вольтажом, т.к. это может привести к поломке батареи. При покупке нового ЗУ нужно выбирать прибор с такими же характеристиками, как у сломанного прибора или приобретать универсальный, с возможностью выставить необходимое значение.

Стоит ли заряжать перед длительным хранением?

Если устройство не используется в течение продолжительного времени, следует грамотно подойти к его хранению, чтобы не допустить повреждения аккумуляторов.

Никель-кадмиевые батареи перед хранением разряжают, но не полностью, а частично, до снижения мощности. Перед эксплуатацией их полностью разряжают и заряжают не менее трех раз.

Никель-металлогидридные аккумуляторы хранят полностью заряженными, а перед тем, как начать работать инструментом, их держат на зарядке не менее суток. После того, как устройство пройдет 200-300 циклов разряда-заряда, его емкость может частично снизиться.

Литий-ионные аккумуляторы запрещается полностью разряжать – это приводит к отключению защитной схемы. Хранят батареи, заполненные до 50 процентов. Количество циклов разрядки и зарядке не ограничено, но продолжительность их службы составляет не более двух лет.

Что предпринять, если не подзаряжается аккумулятор?

Если техника не заряжается, причина бывает в вышедшем из строя аккумуляторе или в поврежденном зарядном устройстве. Иногда его клеммы и аккумулятор начинают плохо взаимодействовать, для устранения проблемы ЗУ разбирают и подгибают контакты.

Иногда в ходе разборки обнаруживается, что клеммы окислились или загрязнились. Для устранения проблемы их протирают специальным средством для очистки или спиртом.

Если емкость никель-кадмиевых батарей существенно уменьшилось, их можно попробовать разогнать. Для этого их разбирают, с помощью мультиметра находят нерабочие элементы и подзаряжают более высоким током, после чего повторно разряжают. Таким образом можно частично восстановить емкость. Другое решение – разобрать два аккумуляторных блока, удалить неисправные банки и соединить целые. После этого восстановленное устройство несколько раз заряжают и разряжают.

Способы зарядки без использования специального зарядного устройства

Если зарядное устройство неисправно, лучшим решением станет его ремонт или покупка нового оригинального или с аналогичными характеристиками. Если же сломанное ЗУ не подлежит восстановлению, а покупка невозможна, решением проблемы станет зарядка батареи с помощью автомобильного или самодельного зарядного устройства, а также внешних источников питания.

Чтобы восстановить емкость батареи, зарядное устройство подключают к ней, соблюдая полярность, с помощью специальных зажимов — «крокодильчиков». Рекомендуется использовать ЗУ с регулировкой тока, а в процессе подзарядки наблюдать за температурой и напряжением аккумулятора, а также чтобы контакты не грелись, иначе пластик корпуса повредится. Зарядка будет завершена, когда батарея нагреется.

Часто для восстановления заряда батареи используют самодельные ЗУ. Они обычно маломощные, поэтому заряжать аккумулятор шуруповерта приходится в течение более длительного времени, чем обычным способом.

Если в шуруповерте используется литий-ионный аккумулятор, его можно зарядить через USB. Для управления используют плату защиты и контроля батареи. Ток нагрузки не должен превышать 1А, иначе плата будет нагреваться.

Для зарядки батареи можно использовать внешние источники питания, например, исправный автомобильный аккумулятор, подключенный напрямую или через прикуриватель, с помощью USB зарядки. Данный способ пригоден для литий-ионных АКБ.

Чтобы аккумулятор шуруповерта прослужил дольше, необходимо соблюдать время его зарядки, условия хранения, а также другие правила эксплуатации. При поломке зарядного устройства нужно приобретать идентичное по вольтажу или универсальное, с возможностью установки подходящего значения. Зарядить батарею можно и подручными средствами, но в этом случае ответственность за ее сохранность полностью лежит на самом пользователе.

Как правильно зарядить аккумулятор для шуруповерта?

Аккумуляторный инструмент удобен на природе, местах, лишенных стабильного постоянного доступа к электропитанию. Отсутствие кабеля позволяет избежать неудобств с удлинителями, страха перегрузить сеть, запутывания проводами, невозможности подлезть к труднодоступным участкам.

Эксплуатация аккумуляторного инструмента имеет свои особенности. Как правильно зарядить аккумулятор, не испортив? Из чего состоят, чем отличаются? Ответы – в статье.

Устройство аккумулятора шуруповерта

Основные элементы конструкции:

• Корпус, на котором размещены контакты (соединяют с з/у или электроинструментом).
• «Банки» (как правило, их несколько), объединенные общей цепью.
• Для безопасной эксплуатации есть температурный датчик, предотвращающий перегрев.

Характеристики АКБ для шуруповертов:

• Напряжение (В) – это показатель, характеризующий возможности инструмента. Оно влияет на то, насколько сложные задачи получится выполнить с его помощью. Напряжение можно охарактеризовать как эквивалент мощности сетевых приборов. Показатель непостоянен: достигает пика при полностью заряженной батарее, постепенно снижается в процессе разрядки. Именно поэтому есть смысл выполнять работы, требующие высокой силы удара, вначале.
• Емкость характеризует, какое количество энергии накапливает устройство. Влияет на продолжительность работы на одном заряде. Надо помнить – одно устройство с одной батареей будет работать разное время (зависит от сложности задач).
• Масса и габариты влияют на то, насколько комфортно использовать их с инструментом. Устройство с тяжелой батареей продолжительно удерживать на весу будет неудобно, что скажется на производительности и качестве выполняемых работ.

• Дополнительный функционал. Индикатор отражает, какое количество энергии осталось до полной разрядки. Полезен, чтобы распланировать рабочее время. Некоторые производители выпускают батареи, совместимые с рядом разнообразных инструментов: триммерами, шуруповертами, электропилами, лобзиками.

Какие типы аккумуляторов существуют?

Какие разновидности АКБ используются дрелями-шуруповертами?

• Никель-кадмиевые (NiCd). Первый тип устройств, долго держит зарядку, оснащен достаточной емкостью. Есть эффект памяти, который запрещает ставить на зарядку при неполном разряде батареи. Поэтому частая подзарядка недопустима, это ведет к сокращению емкости АКБ. Перед первым использованием сначала полностью зарядите блок, потом начинайте работу с инструментом. Никель-кадмиевые используются шуруповертами бюджетного класса. Они дешевые. Подойдут для нечастого использования.
• Никель-металл-гидридные (NiMH). Пришли на смену никель-кадмиевым. Более экологичны и меньше весят. Хуже сохраняют зарядку в режиме бездействия, за счет чего может быстро снизиться емкость батареи. Желательно подзаряжать перед каждым применением, всегда брать с собой зарядное устройство.
• Литий-ионные (Li-Ion). Характерны достаточной емкостью батареи. Лишены эффекта памяти, рассчитаны на интенсивное и регулярное применение. Быстро заряжаются, циклов насчитывают до 1000. Отличаются сравнительно высокой стоимостью. Быстрее разряжаются, когда работают при низких температурах, давая нестабильный поток энергии. Хранить такие батареи нужно разряженными наполовину, периодически восполняя емкость.

Особенности и правила зарядки АКБ шуруповертов

Батареи произведены из разных материалов. Это влияет на размеры, вес, возможность сверлить при минусовых температурах, напряжение, емкость, подверженность эффекту памяти. Последний особенно влияет на принцип зарядки шуруповерта.

Эффект памяти – это потеря емкости, достигаемая неполной разрядкой аккумуляторной батареи. Если прекратить использование инструмента до того, как он разрядится полностью, устройство “запомнит” это и не будет использовать ресурс в полном объеме. Несоблюдение правил эксплуатации батареи сокращает емкость.

Сколько времени нужно заряжать аккумулятор шуруповерта?

Перед тем, как зарядить аккумуляторную дрель или шуруповерт, нужно определить, сколько времени потребуется для этой процедуры. Период прописан в инструкции, прилагающейся к инструменту. Некоторые модели имеют световую индикацию – она отобразит, когда прибор полностью заряжен. После завершения зарядки сразу отсоедините батарею от з/у.

Обычно время заряда составляет от получаса до 7 часов, в зависимости от типа батареи и зарядного устройства. Дольше всего подпитываются энергией никель-кадмиевые – 3-7 ч.

Правила хранения аккумулятора шуруповерта

Лишены эффекта памяти: можно подзаряжать на любой стадии. Не стоит допускать полного разряда – приводит к выключению защитных контроллеров, предотвращающих перегрузки. В результате этого устройство может не выдержать интенсивную эксплуатацию, выйти из строя.

Аккумулятор перед хранением разряжают практически полностью (до состояния нерабочего инструмента). Чтобы убрать устройство на долгое хранение (более 6 месяцев), выполните от 3 до 5 полных курсов заряда-разрядки.

Больше остальных типов подвержены быстрому саморазряду. После длинного срока хранения нужно поставить АКБ на зарядное устройство минимум на сутки, чтобы восполнить запасы энергии. Отмечается снижение емкости после 300 циклов заряда-разрядки.

Заряжать аккумулятор перед хранением?

Как с прошлым пунктом, зависит от типа, есть ли смысл зарядка АКБ перед хранением.

На хранение литий-ионный аккумулятор нужно убирать с зарядом в 50%, периодически (1 раз / 1-2 мес.) доставать и подзаряжать.

Хранить в разряженном состоянии.

Постоянно поддерживать уровень зарядки, периодически восполнять.

Проверка состояния АКБ при помощи мультиметра

Будет полезно, чтобы определить причину, по которой батарея не заряжается. Процедура выявит работоспособность аккумуляторов. Приведем простые в реализации методы, которые можно использовать в домашних условиях. Подготовьте оборудование: помимо мультиметра потребуются инструменты для разборки АКБ (плоскогубцы, паяльник, отвертка, нож.

1. Проверьте батарею на зарядке, снимая показания с интервалом 30 минут. Вольтаж должен стабильно возрастать до полной зарядки.
2. Быстрый метод проверки состояния АКБ. Замеряем U вхолостую. Сопоставляем результат с реальным напряжением и количеством элементов Показатели разнятся – АКБ имеет нерабочие части, которые требуется заменить.

Способы зарядки без использования зарядного устройства (нестандартные методы)

НАДО ЗНАТЬ! Не рекомендуем применять на практике информацию из данного пункта. Приводим в ознакомительных целях.

Существуют нестандартные методы, как заряжать аккумулятор шуруповерта без зарядного устройства:

• зарядка от автомобиля,
• универсального з/у,
• внешнего источника энергии.

Эффективность таких действий может быть оправдана, если нет фирменной зарядки. Безопасность сомнительна – возможна перезарядка. Не советуем использовать эти методы – они могут привести к выходу из строя, поломке аккумуляторной батареи и опасны для пользователя. Приобретите фирменный АКБ аналогичной шуруповерту марки или подходящий по характеристикам.

Что делать, если АКБ шуруповерта не заряжается?

Условия хранения и эксплуатации выполнялись, экзотические способы зарядки не использовались, а АКБ перестал заряжаться. Что делать?

1. Осмотрите контакты между клеммами аккумуляторного блока и з/у. Причина неработоспособности может оказаться в недостаточно высоком контакте. В этом случае рекомендуем разобрать зарядное устройство, после чего подогнуть клеммы.
2. В корпус з/у могли попасть грязь, мелкие частицы пыли. Чтобы этого избежать, своевременно протирайте контактную группу. Признаки загрязнения – это уменьшенное время работы дрели-шуруповерта, восполнение заряда проходит быстрее.

НАДО ЗНАТЬ! Попытка самостоятельно разобрать инструмент и сопутствующие детали, отремонтировать лишит гарантии. Сомневаетесь в технических навыках – отнесите неработающее оборудование в сервис.

Что делать, если аккумулятор не держит заряд?

• Заказать новый. Если аккумулятор не держит заряд, его циклы закончились. Нормально, что АКБ со временем изнашиваются.
• Обратить внимание на условиях эксплуатации. Li-Ion для дрели-шуруповерта не держат при низкой температуре.
• NiCd, NiMH подвержены эффекту памяти. Возможно, вы ставили заряжать аккумулятор шуруповерта до полной разрядки. Это становится причиной того, что аккумулятор не держит заряд – купите новый.
• Инструмент куплен недавно, а аккумулятор не держит заряд? Возможно, попался бракованный экземпляр. Обратитесь в сервисный центр.