Шуруповерт ремонт аккумулятора 12 в своими руками: Перепайка и ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками |

Восстановление аккумуляторов шуруповерта своими руками

Аккумулятор является одной из самых важных составляющих шуруповерта. Он передаёт энергию на инструмент, за счёт которой функционирует двигатель последнего. Рано или поздно напряжение любой батареи падает, со временем она выходит из строя, и двигатель перестаёт работать. Можно купить новую АКБ или вернуть старую к жизни. Если вы задались вопросом, как реанимировать шуруповерт, следуйте данной инструкции.

Содержание

1. Определение неисправности
2. Разбор корпуса аккумулятора
3. Дальнейшие действия
4. Проверка аккумулятора мультиметром
5. Проверка аккумулятора под нагрузкой
6. Конструкция аккумулятора шуруповерта и виды «банок»
7. Перепрошивка емкости аккумуляторных элементов
8. Как определить, возможен ли ремонт
9. Что нужно знать, прежде чем начать ремонт аккумулятора шуруповерта?
10. Заключение

Определение неисправности

Перед заменой батареи шуруповерта важно знать, какая деталь вышла из строя. Далее предстоит полностью зарядить аккумулятор, затем отключить его от шуруповерта.

После разборки все банки извлекаются из аккумулятора, и каждая по отдельности проверяется на напряжение. В среднем у одной батарейки Li-Ion показатель напряжения составляет от 3,6 до 3,8 вольта, у никель-кадмиевой банки — 1,2 вольта.

Разбор корпуса аккумулятора

В зависимости от крепления, существует несколько способов решения вопроса, как разобрать аккумулятор шуруповёрта:

1. Если корпус имеет клеевой шов, потребуется ослабить его при помощи ножа с тонким лезвием. Понадобится также плоская отвёртка для последующего открытия корпуса. Чтобы облегчить и ускорить процесс, дополнительно можно применить строительный фен, прогрев им слой клея по всему периметру для дальнейшего размягчения.
2. Если части корпуса прикреплены друг к другу защёлками — достаточно лишь открыть их.
3. В случае с винтовым креплением потребуется подходящая отвёртка. Открутив шурупы, можно разобрать корпус.

При обратной сборке важно знать, какой винт из какого отверстия выкручен. Это позволит избежать утечки электролита в дальнейшем.

Дальнейшие действия

После разбора АКБ и измерения напряжения всех батареек требуется выявить элемент с напряжением меньше нормы. Если на каком-либо элементе наблюдается низкое напряжение, замените его на работоспособный. Батарейки 18650 продаются в специализированных магазинах. Элементы питания проверяются при помощи мультиметра или под нагрузкой.

Разобранный аккумулятор

Цены в интернет-магазинах

Проверка аккумулятора мультиметром

В течение нескольких часов производится зарядка батареи. Далее тестер требуется запустить и переключить в режим изменения постоянного тока. Напряжение каждой батарейки измеряется по отдельности.

После замеров соберите аккумулятор и разрядите его, затем снова разберите и проверьте каждую батарейку. При обнаружении элемента, имеющего напряжение ниже нормы (т. е. меньше 0,5 вольта) последний подлежит замене.

Проверка аккумуляторов с помощью мультиметра

В случае отсутствия выявленных неисправностей рекомендуется перейти ко второму методу диагностики.

Проверка аккумулятора под нагрузкой

Степень требуемой нагрузки определяется, исходя из мощности шуруповёрта. Алгоритм действий:

• Разрядите батарею полностью.
• Подключите к отрицательной клемме 12-вольтовую лампу мощностью 40 ватт.
• Затем присоедините второй провод к плюсовой клемме.
• Снимите показатели с мультиметра.

Проверка батареи занимает 2-3 минуты, при этом контролируется яркость горения лампы. Быстрое затухание последней указывает на недостаточную емкость проверяемой батарейки. Снижение вольтажа в пределах 12 — 12,4 вольта говорит о наличии негодной батарейки.

Конструкция аккумулятора шуруповерта и виды «банок»

Для замены батареи шуруповерта важно понимать особенности конструкции АКБ. Внутри её корпуса батарейки соединены последовательно и в несколько рядов при помощи металлической фольги.

В аккумуляторе присутствует 4 контакта:

• сервисный — отвечает за регулировку заряда всех элементов питания;
• управляющий — защищает зарядное устройство от перегрева вместе с термодатчиком;
• силовые контакты (2 шт.) — обеспечивают разрядку и заряд батареи.

Литиевые аккумуляторы дополнительно включают электрическую плату, контролирующую температуру элементов при заряде/разряде АКБ.

Цены в интернет-магазинах

Перед диагностикой батареи важно определить, к какому типу она относится. На сегодня существуют 3 типа аккумуляторов:

• Ni-Cd. Никель-кадмиевые батареи слабо нагреваются и функционируют даже при низких температурах. Из дополнительных плюсов — дешёвая цена и долгий срок службы. К недостаткам относятся эффект памяти (из-за которого предписывается полное опустошение аккумулятора перед зарядкой), токсичность ввиду наличия кадмия и большой вес.
• Ni-MH . Никель-металлгидридные батареи обладают меньшей токсичностью, низкой степенью саморазряда и большей ёмкостью, по сравнению с их никель-кадмиевыми «собратьями». Из минусов: дорогая стоимость, непереносимость низких температур и потерей ёмкости при хранении в разряженном состоянии.
• Li-Ion. Наиболее распространённый тип аккумуляторов, характеризуемый отсутствием эффекта памяти и большим количеством поддерживаемых циклов заряда и разряда. Из дополнительных плюсов — малый вес. Есть и минусы: чувствительность к низким температурам и скачкам напряжения, потеря ёмкости при длительном неиспользовании.

В конструкции батареи присутствует электролит с анодом и катодом. Электрический заряд создается путем химической реакции на полюсах. При зарядке аккумулятора ток течёт в обратную сторону, тем самым заряжая источник питания.

Перепрошивка емкости аккумуляторных элементов

Если батарея Ni-Cd теряет ёмкость, в её восстановлении поможет перепрошивка элементов питания.

Нормальное значение напряжения для одной никель-кадмиевой батарейки — 1,2 вольта. Для перепрошивки следует втрое увеличить напряжение тока. Алгоритм действий:

1. Сорвите никелевую ленту с полюсов банок при помощи плоскогубцев и разберите аккумулятор на элементы.
2. Активируйте режим подачи импульса на зарядном устройстве и установите напряжение в 3,6 вольта.
3. Прижмите клеммы к полюсам неисправных элементов на 3-5 секунд.

В конце каждую «банку» следует проверить мультиметром. Если напряжение превышает 1,4 вольта, ёмкость восстановлена.

Как определить, возможен ли ремонт

Инструкция, изложенная в предыдущей части, актуальна лишь для никелевых батарей, но не для литий-ионных. Частой причиной поломки таких батареек служит разложение лития или неисправность схемы управления. В первом случае нужно заменить батарейки на новые, во втором — сменить схему управления.

Для проверки схемы на элемент питания подаётся напряжение в 4 вольта с силой тока в 200 мА. Если конечное напряжение возросло до 3,6 вольта — батарейка исправна, проблема решается сменой схемы управления.

Если проблемой является потеря ёмкости в Ni-Cd, её решение описано выше. При этом перепрошивка не помогает, если выкипел электролит, и в данном случае спасёт лишь покупка новой АКБ.

Возможно, в результате перегрева испарилась дистиллированная вода. Долейте её в нерабочий элемент при помощи медицинского шприца и оставьте на сутки. Далее следует собрать детали в связку (3-4 шт.) и зарядить батарею. В течение недели повреждённый аккумулятор трогать не рекомендуется.

Если не работает пусковая кнопка, разберите её и почистите контакты.

Если отказал двигатель, возможно, причина в стирании угольных щёток. Как итог, потребуется их замена.

Цены в интернет-магазинах

Что нужно знать, прежде чем начать ремонт аккумулятора шуруповерта?

1. Первая характеристика, имеющая важное значение — тип аккумулятора. Припаянные к банкам резисторы, служащие защитой от перегрева, нужно разбирать аккуратно.
2. Все элементы соединяются последовательно.
3. Батарейку надо менять на идентичную по ёмкости и виду, во избежание нарушения работы инструмента.
4. Если вы решили перепаять батарейку, требуется быстрая скорость пайки, чтобы не перегреть банки.

Заключение

Если соблюдать данную инструкцию, вопрос «Как восстановить шуруповёрт?» решится легко. Однако, даже самый надёжный аккумулятор будет нуждаться в замене.

Ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками: особенности

Читайте в этой статье:
Ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками: какие батареи подлежат ремонту
Как восстановить емкость аккумулятора шуруповерта: перепрошивка никель-кадмиевых батарей
Замена аккумулятора в шуруповерте: определяем и меняем отработанные емкости

Несмотря на массу своих преимуществ, аккумуляторный шуруповерт обладает некоторыми существенными недостатками, одним из которых является ограниченный ресурс батарей. Не в том смысле, что они в процессе эксплуатации разряжаются, а в том, что они рано или поздно приходят в негодность, а приобретение новых обходится слишком дорого. По сути, проще купить новый шуруповерт, чем оборудовать старый новыми батареями. Но не все так безнадежно, как может показаться с первого взгляда – если вам повезло и ваш шуруповерт оснащен определенным видом питающих элементов, то аккумулятор можно попробовать восстановить. Это не сложно, и даже если у вас ничего из этого не выйдет, потеря будет небольшой и сожалеть о ней вы, поверьте, не станете. В этой статье вместе с сайтом stroisovety.org мы рассмотрим вопрос, как выполняется ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками?

Замена аккумулятора в шуруповерте фото

Ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками: какие батареи подлежат ремонту

Для обеспечения электрической энергией в современных шуруповертах используется несколько типов аккумуляторных батарей – это никель-кадмиевые батареи (Ni–Cd), никель-металлгидридные (Ni-MH) и литий-ионные аккумуляторы (Li-Ion). Разница между ними существенная.

1. Наиболее качественными и долговечными на сегодняшний день считаются литий-ионные батареи, которые не обладают эффектом памяти – они практически не имеют недостатков, кроме неспособности работать при отрицательных температурах.
   По крайней мере, так утверждают производители, которые по обычаю умалчивают о других негативных факторах. Например, по истечении срока годности литий в них разлагается, и ничего с ними поделать невозможно.
2. В отличие от них, никель-кадмиевые батареи просто пересыхают с течением времени, и при желании и творческом подходе к делу их можно перезалить. Но дело это сложное, и к таким мерам практически никто не прибегает – гораздо проще, а главное, не слишком дорого установить в батарею новые банки для аккумулятора шуруповерта. Кроме того, если на них повлиял небезызвестный эффект памяти, который выставляется в недостатки никель-кадмиевых электрических емкостей, то их можно, как говорят матерые электрики, перепрошить. Об этом мы поговорим чуть позже.
3. Никель-металлгидридные батареи. Вопрос, как восстановить аккумулятор шуруповерта с такими элементами питания, не решается – единственное, что здесь можно предпринять, так это полностью заменить элементы.

   Как восстановить емкость аккумулятора шуруповерта фото

В принципе, если говорить о восстановлении аккумулятора шуруповерта методом замены его элементов питания, то реставрировать таким образом можно практически любой аккумулятор. На сегодняшний день в интернете можно приобрести за небольшие деньги любые как литий-ионные, так и никель-кадмиевые батарейки. Единственное, что их установку придется выполнять самостоятельно – потребуется разобрать аккумулятор на части, заменить его начинку и собрать все назад, как и было. Чем мы и займемся дальше, но для начала рассмотрим вариант восстановления никель-кадмиевых электрических емкостей.

Как восстановить емкость аккумулятора шуруповерта: перепрошивка никель-кадмиевых батарей

Данная технология приемлема только в том случае, когда элементы питания аккумулятора не пересохли – в противном случае ничего другого не остается, как отправить их на свалку. К сожалению, убедиться в сохранности электролита в таких батареях можно только опытным путем – если данный метод зарядки не помогает, значит элементы сухие. Если помогает, то считайте, что вам повезло. Заключается этот способ решения вопроса, как восстановить аккумулятор шуруповерта, в зарядке его элементов большим током и напряжением. Выглядит он следующим образом.

1. Разбираем батарею и проверяем зарядку всех ее элементов (банок).
2. Дальше подключаем к элементам питания мощное зарядное устройство. Подойдет и автомобильное, если оно оборудовано регуляторами напряжения и силы тока. Настраиваем его – как правило, каждый элемент батареи шуруповерта имеет заряд с напряжением 1,2V и небольшой силой тока. На каждый отдельно взятый элемент питания нужно подать напряжение как минимум в три раза больше.
3. Заряжаем, но делаем это кратковременно – подаем ток не более чем на 3-5 секунд. После чего проверяем зарядку мультиметром. Если напряжение на каждом элементе повысилось до 1,4 вольта или чуть ниже, значит фокус удался, и батарею можно собирать и пользоваться ею дальше.

   Как отремонтировать аккумулятор шуруповерта фото

Если на некоторых элементах зарядка не производится таким образом, то просто выпаиваем их и отправляем в утиль. На их место придется установить новые элементы питания. Еще раз напоминаю, что этот метод позволяет избавиться от эффекта памяти никель-кадмиевых батарей – полностью «убитые» аккумуляторы таким способом восстановить не получится.

Замена аккумулятора в шуруповерте: определяем и меняем отработанные емкости

Основная проблема в процессе ремонта аккумулятора шуруповерта заключается в том, чтобы аккуратно вскрыть сами батареи. По обыкновению практически все производители запечатывают их наглухо, чтобы такие умельцы, как вы, не смогли произвести ее самостоятельный ремонт, а вместо этого отправились в магазин и приобрели новый аккумулятор. Понять их можно, несмотря на то, что нас они не понимают. Но, как говорится, ситуаций безвыходных не бывает, и всегда можно найти способ докопаться до внутренностей аккумулятора. Придется несколько повозиться – стимул имеется, значит все получится. Все остальное выглядит достаточно просто.

1. Вскрываем батарею и извлекаем из нее элементы питания. Предварительно аккумулятор нужно зарядить в течение 2-3 часов.
2. Дальше проверяем напряжение на каждом элементе, записываем результаты и подключаем к ним нагрузку с целью посадить аккумуляторы.
3. Снова проверяем зарядку и отбираем те (намечаем), которые разрядились больше других – это слабое звено, от которого нужно избавиться.
4. Читаем маркировку элементов батареи и приобретаем точно такие же. Можно даже в полном объеме, чтобы не утруждаться поиском слабого звена. Выйдет немного дороже, но зато вы получите практически новенький аккумулятор.
5. Спаиваем все элементы последовательно (плюс одного к минусу другого), устанавливаем в корпус и заново запечатываем батарею.

   Ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками фото

Не обойтись в этом деле и без знания тонкостей – они особо важны в процессе сборки элементов в единую батарею. В заводских условиях пластины, которые используют для соединения элементов, не припаивают, а приваривают точечной сваркой. Вам же придется повозиться с паяльником. Следует знать, что элементы нельзя сильно перегревать. Также нужно знать, что все элементы должны быть одинаковыми как по емкости, так и по выходному напряжению.

Еще одним немаловажным моментом является разгонка новой аккумуляторной батареи – выполнять ее нужно и в том случае, если вам удалось перепрошить старые элементы. Это стандартная процедура для никель-кадмиевых аккумуляторов, которую рекомендуется производить каждые полгода. Суть данного процесса заключается в максимальной зарядке аккумулятора и последующей полной его разрядке – этот цикл нужно повторить два, а лучше три раза. Вообще никель-кадмиевые аккумуляторы не любят, когда их начинают заряжать, предварительно полностью не разрядив – именно отсюда и появляется эффект памяти. Они запоминают то место, с которого началась зарядка и принимают его за нулевую точку.

Аккумуляторы для ремонта батареи шуруповерта фото

По-хорошему, восстановленную батарею можно несколько усовершенствовать – сделать ее разборной. Такой подход к делу позволит осуществлять последующий ремонт аккумулятора без особых проблем. По сути, описанным выше способом один и тот же аккумулятор можно восстанавливать неограниченное количество раз – главное, чтобы его корпус оставался целым.

Вот так производится ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками. В принципе, сложного ничего нет – как говорится, было бы желание и паяльник с припоем, а все остальное приложится!

Автор статьи Александр Куликов

Ремонт литиевых батарей

: доступное решение для вашего рабочего места своими руками

Dr. Thomas Scherer

и информация

Литиевая батарея Pack Repair

Используете ли вы оборудование с батарейным питанием? Заменив элементы в аккумуляторной батарее вашего устройства, вы сэкономите деньги и уменьшите количество отходов. Посмотрите это решение своими руками.

Знакомая история. Через несколько лет использования аккумуляторный шуруповерт все чаще нуждается в зарядке, а аккумуляторному пылесосу уже не хватает энергии на сбор крошек. В моем случае это была газонокосилка-робот, испустившая призрак во время стрижки, упрямо отказываясь возвращаться на свою зарядную станцию. Самое простое и затратное решение — заказать сменный аккумулятор. Но рассматривали ли вы просто замену элементов в аккумуляторной батарее? Такой подход экономит деньги и уменьшает количество отходов. Кроме того, вы можете выбрать аккумуляторы на замену с большей емкостью, чем оригинальные. Это не просто ремонт; это апгрейд!

Все стихло…

Оборудование с батарейным питанием, работающее на литий-ионных элементах, безусловно, сохраняет свою производительность намного дольше по сравнению с электроинструментами на основе элементов NiMH прошлого. Однако после многих циклов зарядки/разрядки наступает момент, когда энергоемкость даже самой лучшей литиевой батареи падает настолько низко, что аккумулятор необходимо заменить. Я уже наблюдал это на многих собственных устройствах, и друзья и коллеги часто обращаются ко мне за советом по этой теме.

Самое простое решение — посетить веб-сайт производителя оборудования, чтобы узнать, доступен ли аккумулятор для замены. Иногда его нет, а когда есть, цены могут шокировать. В моем случае оборудование работало просто отлично и казалось, что ему прослужит еще несколько лет — новой батареи было бы достаточно. В таких случаях может быть целесообразно взломать аккумулятор и заменить отдельные элементы, когда придет время, что часто в целом дешевле. Мы даже можем рассмотреть вопрос об улучшении производительности, заменив исходные ячейки некоторыми более высокими характеристиками. Если вы также выберете этот маршрут, вам нужно будет разжечь паяльник в дополнение к поломке отверток.

В моем случае я заметил, что моя газонокосилка Robbi хотела косить только в течение получаса, прежде чем она отправилась на зарядную станцию ​​для 1,5-часовой подзарядки. [1] Ранее обычной схемой был час скашивания, за которым следовала 1-часовая перезарядка. Было ли это изменение в рутине знаком? Имея Robbi в течение четырех лет и зная, что он питается от литиевых элементов, было ясно, что они, вероятно, нуждаются в замене.

Позже в тот же день я понял, что какое-то время снаружи было тихо. Там, посреди лужайки, Робби выключился, и его нельзя было разбудить нажатием на кнопки. Я дотащил его до зарядной станции и поставил на зарядку. В конце концов Робби ожил, и я прочитал в пункте меню, что его прошедшее время работы составило 2,9 часа.38 часов. Что соответствует почти 1500 циклам зарядки, стало ясно, что в ближайшее время мне следует подумать о поиске новой батареи.

«Скоро» наступило раньше, чем ожидалось. После полной зарядки Робби закончил свою работу, но на следующее утро не проснулся. Постановка на зарядку тоже не помогла. Я недавно обработал газон каким-то удобрением, и у нас было довольно много дождей, поэтому мне нужно было действовать быстро. Я почти слышал, как растет трава…

Взломать аккумулятор?

Сменный аккумулятор производителя стоил около 100 евро, а замена от стороннего поставщика была доступна примерно за половину этой цены, что не так уж и плохо. Судя по его спецификации, я искал сменный блок на 18 В емкостью 2,1 Ач. Это означало пять ячеек, вероятно, в стандартной схеме 18650. Чтобы подтвердить свои подозрения, я приступил к снятию крышки батарейного отсека.

Неудивительно, что это было легче сказать, чем сделать. Три винта выкрутились легко, а вот четвертый совсем заклинило. В конце концов, он вышел, но при этом была сорвана накидная гайка, заклинившая на резьбе. Было похоже, что при сборке на заводе была сделана поперечная резьба. Рисунок   1a показывает углубление для невыпадающей гайки в корпусе газонокосилки после снятия. Некоторые обломки остались. В конце концов я разъединил винт и гайку, и, несмотря на то, что часть невыпадающей латунной гайки отломилась ( Рисунок   1b ), она выглядела ремонтопригодной.

Рис. 1. Один из винтов был перекручен во время сборки. В конце концов он вышел, но забрал с собой накидную гайку. Ремонтировал с помощью эпоксидной смолы.

Аккумуляторный отсек спроектирован так, чтобы быть водонепроницаемым, поэтому накидную гайку пришлось переустановить, чтобы все четыре винта можно было затянуть для обеспечения надежной герметизации. Я использовал эпоксидный клей, чтобы закрепить гайку, и вы можете увидеть результат через 9 секунд.0037 Рисунок   2b . Латунная гайка в левом верхнем углу выглядит так, как будто она была там всегда. Когда механическая часть была исправлена, внимание было обращено на аккумуляторную батарею. Рисунок   2b показывает аккумулятор в своем отсеке. Контур пяти клеток хорошо виден, и линейка подтвердила, что это 18650 клеток. Также имеется много свободного места ( Figure   2c ), что заставило меня задуматься: можно ли лучше использовать пространство, используя большее количество ячеек для замены? Теперь я принял решение: покупка готовой сменной батареи больше невозможна.

Рис. 2: Крышка батарейного отсека (2a) со старой батареей на месте (2b) и пустым отсеком (2c).

Замена элементов батареи

На рисунке   2a видно, что две выемки в крышке аккумуляторного отсека занимают доступное место для аккумулятора, что исключает установку двух рядов по пять элементов для удвоения емкости. Однако есть и более дорогие ячейки формата 18650 с большей емкостью. Аккумуляторы этого формата есть у некоторых более известных брендов с номиналом до 3500 мАч. Такие брендовые ячейки большой емкости стоят хороших 10 € каждая. Вы также можете найти ячейки с гораздо более высоким рейтингом на eBay, AliExpress и подобных сайтах, но вы должны относиться к таким заявлениям с долей скептицизма.

Я почти заказал пять ячеек, пока не заметил несколько других в несколько более необычном формате 21700. Хотя они лишь немного крупнее, они предлагают значительно больше возможностей за эти деньги. Я был уверен, что они как-то впишутся (я думал о ряде из трех и в ряду из двух, чтобы сформировать W-образный профиль). Со скидкой за количество и почтовыми расходами аккумуляторы 5 × 4000 мАч стоили в общей сложности 26 евро. Через два дня они заглянули в почтовый ящик, и это было не слишком рано — теперь траву определенно нужно было подстричь.

 

Соображения

Сборка аккумуляторной батареи из отдельных элементов обычно требует определенных навыков, знаний в области электротехники и точечной сварки. Рисунок   3 Рисунок   3 Вы можете видеть на старой развернутой аккумуляторной батарее, пять зеленых элементов аккуратно соединены на положительном и отрицательном контактах с помощью тонких никелевых полосок, сваренных точечной сваркой. Этот тип метода постоянного соединения не повреждает ячейку. Хотя тепло, выделяемое при точечной сварке, интенсивное, оно быстрое и локализованное, поэтому ячейки практически не нагреваются. Хорошо известно, что инструментов никогда не бывает слишком много, но в данном случае я не могу представить, где еще я мог бы использовать точечный сварщик, поэтому не могу оправдать затраты. Вместо этого я решил припаять провода непосредственно к контактам ячейки. Это не рекомендуется, если вы не следуете некоторым правилам и не знаете об опасностях.

Рис. 3. Старый аккумуляторный блок обмотан черной изолентой (3a). Ячейки и плата BMS видны со снятым верхним слоем ленты (3b). Ячейка 21700 в упаковке и без коробки в сравнении со старой 5-элементной батареей 18650 (3c).

Аккумулятор, используемый в модели (рис. 3 ), типичен для многих других устройств с батарейным питанием. Он состоит из нескольких последовательно соединенных аккумуляторных элементов, а также печатной платы системы управления батареями (BMS). Это печатная плата, показанная на Фигуры 3b и 3c . На последнем изображении также показано сравнение размеров новых элементов и элементов в старом аккумуляторе. BMS выполняет три основные функции:

1. Балансирует элементы (т. е. поддерживает их все при одинаковом напряжении или состоянии заряда).
2. Предотвращает перезарядку элементов.
3. Отключает нагрузку в случае пониженного напряжения во избежание глубокого разряда.

Чип на плате BMS с наибольшим количеством ножек справляется со всеми этими задачами. Это специализированный микроконтроллер, который следит за напряжением ячейки (через разъем слева). В случае перенапряжения или пониженного напряжения он отключает элементы с помощью 2 × 2 полевых МОП-транзисторов (внизу). Дополнительную информацию о балансировке литиевых батарей см. в [2] и [3].

BMS входит в комплект, если вы покупаете полностью новый блок батарей, поэтому плата BMS (которая все еще работает) из старого блока будет избыточной. С другой стороны, если вы только поменяете местами ячейки, вы можете повторно использовать существующую плату BMS. Важная функция BMS, о которой вам следует знать, описана в разделе «Функция триггера BMS » ниже.

Функция триггера BMS

Когда я вынул батарею, показанную на рис. 3c, я был удивлен, увидев 19.2 В непосредственно на плюсовых и минусовых контактах 5-элементного аккумуляторного блока. Не слишком ли я поторопился с заказом замены? С другой стороны, я смог измерить только около 18,5 В на разъеме аккумуляторной батареи, где он подключается к двигателю газонокосилки (справа от платы BMS), который имел очень высокий импеданс источника. Используя только свои пальцы, я мог разрядить его на землю, в результате чего напряжение упало всего до нескольких вольт. СБМ сломалась? Я подключил нагрузочный резистор 24 Ом непосредственно к контактам элемента на аккумуляторной батарее и измерил ток 0,75 А и напряжение батареи 18,2 В. Затем я отключил нагрузку и поставил аккумулятор на зарядку. Всего через несколько секунд зарядки током 0,5 А выходное напряжение от BMS переключилось в режим низкого импеданса, чтобы получить некоторый ток от батареи через BMS. Похоже, система BMS обнаружила, что напряжение батареи упало ниже порога пониженного напряжения, когда газонокосилка в последний раз использовалась, и отключила полевой транзистор, чтобы отключить батарею. Это состояние «выключено» было зафиксировано в BMS. Для проверки я подключил к аккумулятору нагрузку 12 Ом. Через пять минут BMS выключился при напряжении чуть более 13 В и снова включился после очередной зарядки. Уф… Когда BMS готов к работе, я приступил к замене ячеек.

Продолжайте пайку

Не имея под рукой точечной сварки, я решил припаять многожильный провод непосредственно к клеммам аккумулятора. При соблюдении осторожности это можно сделать, не повредив батареи. Любое термическое повреждение, нанесенное составным материалам ячеек, примерно пропорционально интегралу времени и температуры. Другими словами, вам нужно быть быстрым! Здесь важны три вещи. Во-первых, паяльник должен быть достаточно мощным, чтобы жало сохраняло свою температуру во время пайки. Это гарантирует, что конец ячейки быстро достигнет температуры пайки. Также рекомендуется использовать припой, который плавится при более низкой температуре. я использовал 90 Вт, так как он имеет регулятор, который позволяет устанавливать температуру долота выше 400°C. Для этой работы лучше не использовать бессвинцовый припой, так как он плавится при более высокой температуре и не так хорошо смачивает поверхность, как старый добрый SnPb 60/40, который я предпочитаю. По моему опыту, металлические контактные поверхности литиевых элементов легко принимают припой. Установив температуру наконечника на 385 °C и используя порошковый припой диаметром 1 мм, я выполнил каждое соединение примерно за одну секунду — достаточно быстро, чтобы не повредить ячейку.

Если вам необходимо удерживать паяльное жало на контактах ячейки намного дольше (из-за недостаточной мощности паяльника, слишком низкой температуры или из-за использования бессвинцового припоя), вы рискуете перегреться и повредить клетка. Это повлияет на электрическую емкость элемента и, возможно, уменьшит количество циклов заряда/разряда. Пока утюг находится в контакте с поверхностью всего около секунды, он не должен причинять никакого вреда. В качестве альтернативы вы можете купить несколько более дорогих маркированных элементов, которые поставляются с короткой никелевой полосой, уже приваренной точечной сваркой к контактам элемента. Затем полоски можно спаять вместе, образуя упаковку без риска перегрева содержимого ячейки. В принципе, это безопаснее, но вы должны изолировать оголенные полосы, чтобы предотвратить короткое замыкание. Короткое замыкание во время нормальной работы создаст значительно более опасные условия, чем могло бы произойти при подаче короткого потока тепла для припайки проводов к контактам элемента.

Крупный план моего метода пайки можно увидеть на Рисунок   4 . Положительный контакт состоит из металлического колпачка, прикрепленного к электроду батареи в трех точках этой ячейки. Такое расположение увеличивает тепловое сопротивление между внешней контактной поверхностью и внутренней структурой элемента, делая его более устойчивым к процессу пайки. Начните с быстрого нанесения небольших капель припоя на все положительные контакты ( Рисунок 4a ). Далее отрежьте 1,5 мм ² многожильный провод длиной 3 см, что дает некоторую свободу действий для последующего размещения элементов в упаковке. Теперь их можно припаять непосредственно к отрицательным контактам ( Рисунок   4b ) в два этапа. Во-первых, используйте паяльник и быстро припаяйте их, чтобы создать небольшой залуженный участок в центре контактов. Затем зачистите и залудите концы соединительных проводов. Как только ячейки остынут, быстро припаяйте провод к каждому из отрицательных контактов. В Рисунок   4c , вы можете видеть, что другой конец провода теперь припаян к положительному контакту следующей ячейки для последовательного соединения. Более тонкий красный провод — это соединение датчика напряжения ячейки с платой BMS.

Рисунок 4: Положительный контакт более устойчив к процедуре пайки (4a). К минусовому контакту (4b) припаиваются короткие отрезки провода. Ячейки, наконец, соединены последовательно, а более тонкие провода датчика напряжения подключены к BMS (4c).

Сборка и проверка

Как уже упоминалось, аккумуляторный отсек не может вместить пять элементов, расположенных в ряды по два и по три для формирования W-образной конфигурации, поэтому мне пришлось искать другую конструкцию блока. На рисунке Рисунок   5 вы можете видеть, что четыре ячейки расположены рядом друг с другом и закреплены горячим клеем. Пятая ячейка приклеена к остальным четырем. Горячий клей делает готовую сборку очень стабильной. В качестве альтернативы здесь можно использовать силиконовый герметик.

Рис. 5: Нижняя сторона готовой упаковки (5a) и вид сверху с платой BMS (5b).

Двустороннюю ленту на обратной стороне платы BMS не нужно было заменять, так как она прочно держалась на новом аккумуляторе. Осталось только подключить шесть проводов от белого разъема ( Рисунок 5b ) к соответствующим контактам ячейки, вместе с плюсом и минусом соединения всей пачки, к плате BMS. Это должно быть завершено, прежде чем мы сможем протестировать новую батарею. Дважды проверьте всю проводку, чтобы убедиться, что вы не допустили ошибок. Фотография старого аккумуляторного блока поможет на более позднем этапе проверки всего. Аккумулятор работал, как и ожидалось, его можно было заряжать и разряжать без проблем.

Готовый аккумуляторный блок был обернут клейкой лентой, чтобы сделать сборку более прочной и обеспечить изоляцию и защиту от проникновения влаги ( Рисунок   6 ) перед установкой в ​​аккумуляторный отсек газонокосилки. Закрутив крышку и включив косилку, она захотела откалиброваться по сигналу направляющего троса и сразу начать кошение. Я отменил последнюю операцию и поставил его на зарядную станцию. Для зарядки потребовалось полных три часа, что указывает на то, что теперь батарея имеет почти вдвое большую емкость, чем оригинал.

Рис. 6: Новая упаковка, обмотанная оранжевой клейкой лентой (6a), аккуратно помещается в корпус (6b).

Робот косит так же хорошо, как и всегда — час кошения, а затем час зарядки. Аккумулятор разряжается только частично во время этих циклов, поэтому я предполагаю, что эти элементы большей емкости выдержат значительно большее количество циклов зарядки, прежде чем их снова потребуется заменить. Если повезет, я считаю, что новая упаковка должна прослужить в два раза дольше, чем оригинал. Если это так, то усилия, затраченные на трехчасовую переделку, вероятно, стоили того. Рассчитывая почасовую ставку заработной платы за затраченное время, фискальный аспект выглядит плохо, но, с другой стороны, у меня теперь есть решение, которое нельзя купить в готовом виде.

Этот метод замены элементов аккумуляторной батареи подходит не только для газонокосилок. Вы можете использовать тот же подход, чтобы продлить срок службы беспроводных пылесосов и других устройств, даже если доступное место для батареи меньше. Последний пылесос, который я ремонтировал по данной методике (с использованием аккумуляторов большой емкости 18650), работает уже три года без нареканий по производительности.

---

Вопросы или комментарии?

У вас есть какие-либо технические вопросы или комментарии по поводу этой статьи? Напишите команде Elektor по адресу editor@elektor. com.

Читать статью полностью

Скрыть статью полностью

Поставить оценку этой статье ★

Имя *

Фамилия *

Псевдоним

Электронная почта *

Пароль *

Подтвердить пароль *

Замените собственную батарею ИБП и сэкономьте от 30 до 150 долларов

Замену батарей ИБП достаточно легко выполнить самостоятельно. Самое сложное: найти аккумулятор. В этом посте мы покажем вам, как взломать корпус ИБП и получить хорошую скидку на замену батареи ИБП.

Подключены ли ваши компьютеры и другая электроника через резервный аккумулятор и сетевой фильтр? Они должны быть. Чистое бесперебойное питание может помочь предотвратить перегорание электроники во время штормов, всплесков и скачков напряжения. Это также имеет дополнительное преимущество, позволяя вам сохранить свою работу и завершить работу в случае сбоя. Со временем эти резервные батареи, как правило, «портятся» и перестают питать устройства от розеток с батарейным питанием. Это редко является признаком того, что ИБП (источник бесперебойного питания) выходит из строя — чаще всего аккумулятор внутри устройства либо разрядился, либо вышел из строя. Когда это происходит, большинство людей думают, что пришло время купить новый ИБП, но, обладая небольшими техническими знаниями, вы можете сэкономить с трудом заработанные деньги, заменив только аккумулятор.

Примечание редактора:  Вскрытие ИБП аннулирует гарантию и может привести к травме или повреждению вашего оборудования. Прежде чем начать, убедитесь, что ваш ИБП полностью отключен от источника питания. Кроме того, как отмечает Остин ниже, даже разряженная батарея имеет небольшой заряд — избегайте контакта с клеммами. Это может привести к поражению электрическим током или возгоранию. Имейте в виду. Действуйте на свой страх и риск.

Необходимые инструменты:

• Длинная крестообразная отвертка.
• Новая сменная батарея (см. руководство по покупке батарей внизу)
• Старый резервный аккумулятор ИБП/устройство защиты от перенапряжения
• Плоскогубцы (иногда)

Конечно, конструкция корпуса ИБП может быть самой разнообразной. . Некоторые устройства высокие с цифровыми дисплеями, а некоторые меньше, с простым пластиковым корпусом и одной функциональной кнопкой. Я менял батареи десятками, и могу сказать одно: очень немногие из них сделаны одинаково. Кроме того, в более дешевых устройствах, как правило, труднее всего заменить батареи.

Сегодня я собираюсь заменить аккумулятор в ИБП Cyberpower 485 ВА (CP485SL). Это относительно стандартная единица, которой достаточно для питания большинства недорогих компьютеров или домашних развлекательных систем. (Да, было бы неплохо подключить телевизор и SmartDVR к одному из них). Два из них были подарены мне другом за то, что он помог ему переехать; он знал, что батареи сели, но решил, что я могу их починить. Он был прав!

Как уже было сказано, на некоторых моделях вам придется выкрутить каждый винт на задней панели, чтобы получить доступ к аккумулятору. К счастью, в данном случае на сдвижной пластиковой панели над батареей, расположенной в отсеках, был всего один винт.

После того, как вы получили доступ к батарее, следующим шагом будет отсоединение двух удерживающих ее клемм. Почти каждая модель имеет батарею, похожую на эту. Существенной разницей будет размер батареи. Имейте в виду, что несмотря на то, что на аккумуляторе указано, что он универсальный, это не означает, что он будет эргономично вписываться в каждый ИБП.

Предупреждение: Теперь, прежде чем вы начнете рипснортерить эту штуку, помните, что даже на «разряженной» батарее часто остается достаточно заряда, чтобы быть опасным, если вы соедините две клеммы. Следите за тем, чтобы никакие токопроводящие инструменты (например, отвертка) не соприкасались с двумя контактами.

В большинстве случаев штекер клеммы (адаптер F1 на F2) сразу же снимается легким рывком рукой. Однако, если клемма особенно тугая, некоторые плоскогубцы быстро удалят провод. Убедитесь, что при отсоединении провода вы тяните за вилку, а не за провод.

Совет по безопасности : Новая батарея должна поставляться с пластиковыми клеммными втулками. Я рекомендую переместить их, чтобы закрыть старую батарею, как только вы будете готовы установить новую замену.

Провода должны легко подключаться к новой клемме. Как только это будет сделано, просто выполните действия в обратном порядке и снова соберите ИБП.

Совет : На моделях, требующих полной разборки для замены батареи, вы можете проверить устройство перед сборкой, если это можно сделать безопасно.

Теперь подключите ИБП и включите его. Зеленый свет означает, что вы готовы к работе.

Вот и все, всего несколько минут времени могут сэкономить вам 30-150 долларов на покупке новой системы ИБП, когда старая была в полном порядке и нуждалась в новой перезаряжаемой батарее.

Это может быть самой сложной частью ремонта: поиск сменных батарей. Прежде чем вы впадете в раскаяние по поводу заказа, есть два способа найти подходящие батареи.

1. Первый способ найти подходящую батарею — это ввести в Google номер модели ИБП. eBay и Amazon при совместном использовании предлагают лучшие цены с разумными сроками доставки.
2. Если модель ИБП не дает хороших результатов, второй и верный способ — посмотреть номер модели на аккумуляторе. На моем аккумуляторе это Sh5.5-12, который выдает аналогичные результаты/цены при поиске на Amazon или Ebay.

Цены лучше оптом! Наилучшая причина для покупки одинаковых моделей ИБП для всех ваших электронных установок — это экономия денег, когда придет время заменить батареи.