Авторизация
Зарегистрироваться

avatar RSS блога Подписка

Адаптер в качестве зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов шуруповерта.


В прошлый раз я рассматривал вопрос о замене никель-кадмиевых NiСd аккумуляторов шуруповерта на литий-ионные. Теперь остался вопрос зарядки этих аккумуляторов. Литий ионные аккумуляторы формата 18650 обычно могут заряжаться до напряжения 4,20 В на ячейку с допустимым отклонением не больше 50 милливольт потому, что увеличение напряжения может привести повреждению структуры батареи. Ток заряда аккумулятора может находится в пределах от 0,1С до 1С(С-емкость аккумулятора). Лучше выбрать это значение согласно даташиту на конкректный аккумулятор. 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 этапа по методу CC/CV (constant current, constant voltage-постоянный ток, постоянное напряжение). Первый этап- должен обеспечен постоянный ток заряда. Величина тока составляет 0.2-0.5С. Для аккумулятора с емкостью 3000 мА/ч, номинальный ток заряда на первом этапе равен 600-1500 мА.. Второй этап — зарядка аккумулятора постоянным напряжением, ток постоянно снижается. Поддерживается напряжение на аккумуляторе в пределах 4.15-4.25 В. Процесс заряда будет законченным когда току падет до 0.05-0.01С.
На этом этапе ЗУ поддерживает на аккумуляторе напряжение 4.15-4.25 вольта и контролирует значение тока.По мере набора емкости, зарядный ток будет снижаться. Как только его значение уменьшится до 0.05-0.01С, процесс заряда считается оконченным.
Принимая во внимание вышесказанное применил готовые электронные модули 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 платы на XL4015E1.
Максимальный выходной ток до 5 Ампер.
Напряжение на выходе: 0.8 В-30 Вольт.
Напряжение на входе: 5 В-32 Вольт.
Плата на LM2596 имеет аналогичные параметры, только ток чуть меньше — до 3 Ампер.
Плату для управление зарядом литий-ионной батареи выбрана ранее. В качестве источника питания можно применить любой со следующими параметрами-выходное напряжение не ниже 18 Вольт (для схемы 4S), ток не ниже 2-3 Ампер. В качестве первого примера построения зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов шуруповерта я использовал адаптер 220\12 Вольт, 3 Ампера.

Предварительно я проверил какой ток он может выдать пир номинальной нагрузке. Подключил к выходу автолампу и выждал полчаса. Выдает свободно без прегруза 1,9 Ампер. Также измерил температуру на радиаторе транзистора-40 градусов Цельсия. Вполне неплохо-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 Вольт(небольшой запас от 16,8 В для падения на плате CCCV). 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 Вольт. Другим подстроечным резистором выставляем ток 1,5 Ампера, 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 градусов Цельсия, 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.

У меня есть еще штатное зарядное от другого шуруповерта. Оно рассчитано на зарядку никель-кадмиевых аккумуляторов. Хотелось использовать это штатное зарядное чтобы заряжать и никель-кадмиевых аккумуляторы и литий-ионные.

Это решилось просто- припаял к выходным проводам (красный плюс, черный минус) провода к плате CCCV.
Напряжение холостого хода на выходе штатное зарядного было 27 Вольт, это вполне подходит для нашей зарядной платы. После подключил так же как и варианте с адаптером.

Окончание зарядки здесь мы видим по изменению цвета свечения светодиода(переключился с красного на зеленый).
Саму плату CCCV я поместил в подходящую пластмассовую коробку, выведя провода наружу.

Если у вас штатное зарядное на трансформаторе то можно подключить плату CCCV 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.
Всем желаю здоровья и успехов в покупках и жизни.
Подробнее процесс работы с зарядным устройством для переделанного шуруповерта можно посмотреть в видео


Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Планирую купить +25 Добавить в избранное +27 +50
свернуть развернуть
Комментарии (52)
RSS
+
avatar
  • ksiman
  • 15 ноября 2018, 14:23
+11
он может выдать пир
За чей счёт этот банкет? © :)
+
avatar
0
току падет 

Теперь можно подсоединить литий-ионной сборку шуруповерта
Выдает свободно без прегруза 1,9 Ампер.
+
avatar
0
Радует, что такие внимательные и грамотные читатели.
+
avatar
  • Ivan374
  • 18 ноября 2018, 03:38
0
:) Читателей больше порадовало бы исправление опечаток. Их в тексте действительно много.
+
avatar
+1
… банкет
«я требую продолжения б колхоза
автору уже как раз ничего не страшно)
+
avatar
0
Я смотрю -команда дружная!
+
avatar
  • dens17
  • 15 ноября 2018, 14:35
+9
Прочитал, спасибо. Поправьте меня, если я вас неправильно понял.
Вы подняли напряжение у БП/ адаптера с 12V до 17V. Получилось где-то на 40%. Это не сильно много для 12V БП (+5V)?
+
avatar
  • ksiman
  • 15 ноября 2018, 14:44
+7
Напряжение было поднято до 18В (на 50%). Для многих БП это уже перебор и дело не только в выходных конденсаторах.
+
avatar
  • Serg32
  • 15 ноября 2018, 17:39
0
Если БП на 110/220 В, то какие могут быть проблемы кроме как у выходных конденсаторов?
Переделанный БП просто не будет тянуть на 110В.
+
avatar
  • ksiman
  • 15 ноября 2018, 17:49
+8
какие могут быть проблемы кроме как у выходных конденсаторов?
— Превышение амплитудного значения напряжения на силовом ключевом элементе (оно реально повысится на 50%)
— Превышение питающего напряжения ШИМ контроллера также на 50%
+
avatar
  • rexen
  • 15 ноября 2018, 22:06
0
Ну рассыпуху можно и заменить при необходимости. И даже питалово контролеру подшаманить. А вот если транс «припрёт» — тут уже «хэндэ-хох» (т.е. дальше колхозить — проще сдаться).
+
avatar
+2
… проблемы?
с него теперь пытаются снять 18×1.5=27 Вт (+4 лишних;)
+
avatar
+1
Угу. Пытался так делать с лептопный блоком. Только я уменьшал выходное. Блок начал уходить в генерацию. Вопрос к знатокам как победить?
+
avatar
  • ksiman
  • 15 ноября 2018, 18:18
+3
Не хватает напряжения питания ШИМ контроллеру. Поможет перемотка транса
+
avatar
0
Как я сам не догадался. Спасибо. А если от внешнего источника запитатать шим? Хотабыча не будет из за разных земель?
+
avatar
  • dens17
  • 15 ноября 2018, 19:10
0
А какая мощность у БП?
Если не сильно мощный, так может проще фирменную Б/У плату купить на Али, eBay и поставить в свой корпус.
+
avatar
0
просто ваяется древний бп от ноута на 5-6а. не пропадать же добру. хочу из него универсальный сделать 5в — 20в, а он меньше 15в в разнос.
+
avatar
  • dens17
  • 15 ноября 2018, 19:54
0
Как правило, фирменные БП от ноута, это качественная вещь. Я бы просто заменил конденсаторы на новые и положил в запас. Для хорошего БП, понятие «старый», не совсем подходит. Если у БП разъём «старый», так можно просто кабель заменить на нужный.
А для универсального БП, возьмите народный БП на 24V и модуль DPS3005.
+
avatar
0
возьмите народный БП на 24V и модуль DPS3005.
Дорого и глючно. Лучше добавть чуть-чуть и купить настоящий линейник типа korad.

Забыл сказать мой блок китайский, так что не жалко.
+
avatar
  • dens17
  • 15 ноября 2018, 20:37
0
Лучше добавть чуть-чуть и купить настоящий линейник типа korad.
Korad KA3005D это да, проверенный аппарат.
Но он габаритный, место занимает. А народный БП на 24V и модуль DPS3005, можно поставить в небольшой корпус.
Про «Дорого и глючно» не совсем понял. Про какие «глюки» речь.
+
avatar
0
На пример — На больших тока от помех экран отваливался.
+
avatar
  • rexen
  • 15 ноября 2018, 22:12
0
Как вариант от «диванного эксперта» — сделать дополнительную линию питания ШИМ-контроллера от транса с удвоителем — будет вам 30 вместо 15. А уж понизить завсегда можно любым «линейником», благо ток небольшой.
+
avatar
0
Точно. Там все равно переменка. Удвоитель должен сработать. Спасибо
+
avatar
  • ksiman
  • 15 ноября 2018, 19:43
+1
А если от внешнего источника запитатать шим?
ШИМ должен питаться от того-же источника для корректной работы защит
+
avatar
0
понял. спасибо.
+
avatar
0
Работает уже второй месяц переделанный адаптер в качестве зарядки.Все нормально.
+
avatar
  • ksiman
  • 15 ноября 2018, 17:51
+4
Все нормально.
Значит пронесло :)
+
avatar
+2
Русский авось… Под нагрузкой блочок на номинальном проверили, а как выходное ему подняли — нет?
+
avatar
  • Ivan374
  • 18 ноября 2018, 03:46
0
Да, но рекомендовать всем такую модификацию без соответствующего предостережения — не очень хорошо. Да и про кондёры написано так, что поймёт лишь тот, кто знает, о чем хотел сказать автор.
+
avatar
  • vietus
  • 15 ноября 2018, 14:49
0
Что с балансировкой? Момент не раскрыт.
Имакс б6 и хоть что заряжай, разъемы балансировки вывести
+
avatar
0
Зачем, есть же платы защиты для схем 4S с балансиром. Да и не только 4S.
+
avatar
+1
Балансировка от платы BMS-стоит в аккумуляторном отсеке.Подробней в предыдущем обзоре.
+
avatar
0
А посоветуйте плату защиты лития 1S на 5-7 А, желательно проверенную. Пробовал переделать тут отвертку на один 18650, так народная TP4056 сразу издохла, теперь хочу отдельную на разряд и TP4056 на заряд впупенить
+
avatar
+2
полевик помощнее в модуль с TP4056 и все будет нормально
+
avatar
0
А где там полевик? Или речь о другой плате?
+
avatar
+3
такая плата не защищает от переразряда, она только заряжает
есть платы с 3 микросхемами, одна из них TP4056, вторая DW01 третья FS 8205A
Такие платы контролируют и нижний уровень, разряд
Вот третий как раз полевик, надо менять на более мощный
аналог я думаю найдете сами.
+
avatar
+1
Дык, там он сдвоенный 2*6А — нэвжеж мало?
Или в datasheet приведены параметры для параллельного включения?
+
avatar
0
Да именно такие платки с 2 микрухами и сдвоенным полевиком у меня, Отвертка в легкую превышает 5 ампер при простом затормаживании рукой(и то не до останвоки, рукой остановить нереально), дури в ней много. Вот такая платка mysku.ru/blog/china-stores/65087.html. Поэтому или увеличивать ток защиты или использовать на выход отдельную платку (акк. без встроенной защиты)
+
avatar
  • mike888
  • 15 ноября 2018, 19:25
0
А в чём проблема купить у китайца нужную платку защиты аккума? Их полно на али, круглые под диаметр 18650, на разные токи, только обычно продаются десятками, поштучно поискать надо
+
avatar
0
Да нет проблемы то, просто спросил совета в подходящей теме, через час, как выкинул в ведро сдохшую TP4056, не оправдавшую надежд)))
+
avatar
0
Как выяснилось, там полевики включены последовательно, потому и мрут на 5+ А.
+
avatar
0
ТС, без обид, но колхоз лютый. Единственный плюс этой конструкции — это то, что можно заряжать и литий (через коробочку) и никель от одной родной зарядки. Но, блин, сколько проживет этот зеленый разъем на АКБ? Скорее всего, все как обычно, остановится на большом мотке православной синей изоленты, вокруг всей этой конструкции…
+
avatar
  • SerjNSK
  • 15 ноября 2018, 20:23
+1
«Если у вас напряжение указанное на корпусах электролитических конденсаторах стоящих на выходе схемы будет больше нового напряжения они могут взорваться»
По смыслу вроде слово «меньше» нужно использовать.
+
avatar
  • driver
  • 15 ноября 2018, 22:16
0
Ёмкость АКБ измеряют в Вт•ч или А•ч (мА•ч)
Исправьте досадную опечатку в начале обзора
+
avatar
0
Вчера переполюсовкой убил лм2596, может кто знает что горит сама микруха или что из обвязки? Ещё осталась 4015 но у нее плата чуть шире и в корпус зарядки не лезет.
+
avatar
  • ksiman
  • 16 ноября 2018, 06:43
0
Помимо микрухи проверить диод, входные и выходные ёмкости, шунт (при наличии), операционник (при наличии)
+
avatar
  • Ivan374
  • 18 ноября 2018, 03:57
0
Далее подключаем к адаптеру плату для управление зарядом. Выставляем подстроечным резистором на плате напряжение 16,8 Вольт. Другим подстроечным резистором выставляем ток 1,5 Ампера, предварительно подключаем тестер в режиме амперметра к выходу платы
Я правильно понял, что выходное напряжение платы выставляем в режиме холостого хода, без нагрузки, а выходной ток 1,5А — при нагрузке на шунт амперметра, т.е. практически в режиме КЗ?
+
avatar
0
Да, правильно.
+
avatar
  • Dumboni
  • 19 ноября 2018, 00:43
0
Купил две аналогичные платы на lx4015. Одна — как у вас, другая — тоже, но с дисплеем. Подаю на входы плат 8 В с древнего телефонного СЗУ от какого-то Сименса. На выходе вижу почти те же 8 В, которые никак не регулируются!
Что я делаю не так?
youtu.be/LOHDdkGA5KA
+
avatar
0
Попробуйте подать напряжение с другого источника питания. И может токовый регулятор у вас накручен?
+
avatar
  • Dumboni
  • 02 декабря 2018, 14:07
0
отдал платы коллеге, он подключил на вход большее напряжение — у него все заработало! Говорит, у меня сильно все было выкручено. Вот я и думал, не могли же обе платы не работать, если учесть то, что они от разных продавцов и разные схемы!
Но из-за своих кривых рук чуть не завел диспут :)

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.