Зарядное устройство для шуруповерта 18 вольт схема: как сделать своими руками, принцип работы

как сделать своими руками, принцип работы

Содержание

1. Принцип работы зарядного устройства
2. Виды электрических схем ЗУ
3. На 12 вольт
4. На 18 вольт
5. Основы по самостоятельному изготовлению

Срок службы механической части аккумуляторного шуруповерта намного превышает период эксплуатации батареи и зарядного устройства. В случае с выходом из строя АКБ особой альтернативы нет. Аккумулятор подлежит замене, попытки восстановления далеко не всегда заканчиваются удачно и длительного эффекта не дают. Вышедшее из строя (или утерянное) зарядное устройство можно заменить самодельным блоком.

Принцип работы зарядного устройства

Зарядное устройство предназначено для пополнения энергией аккумуляторной батареи (или единичного элемента). Происходит это посредством пропускания постоянного (или импульсного однополярного) тока через АКБ. В гальваническом элементе (батарейке) химическая реакция, в результате которой возникает ЭДС, происходит самопроизвольно. В аккумуляторе эта реакция является возобновляемой и инициируется прохождением тока. Электрическая энергия превращается в химическую, а затем снова в электрическую.

Чтобы заставить процесс протекать, ток должен идти по направлению из источника к аккумулятору. Для этого выходное напряжение источника должно превышать напряжение на заряжаемом элементе, а ток заряда должен ограничиваться:

• на уровне 0,1-0,2С (номинальной емкости аккумулятора) – самый благоприятный режим для АКБ, но занимает много времени;
• в пределах от 0,2С до 0,35С – заряд происходит примерно в два раза быстрее, режим считается приемлемым;
• заряд током около 1С позволяет очень быстро пополнить запас энергии, но плохо влияет на срок службы АКБ – элемент может перегреться или выйти из строя даже в процессе зарядки.

Кроме формирования постоянного тока и потребного напряжения, зарядное устройство должно позволять контролировать эти параметры с помощью встроенных вольтметра и амперметра, и иметь возможность их регулировки. Еще лучше поддерживать эти характеристики автоматически, формируя наиболее благоприятный режим заряда аккумулятора.

Виды электрических схем ЗУ

Сделать зарядное устройство для шуруповерта можно самостоятельно. Для этого понадобится схема, набор электронных компонентов, паяльник с расходными материалами и определенные навыки и квалификация.

Перед выбором схемы надо учесть несколько моментов:

• импульсное зарядное устройство легче, компактнее, у него выше КПД, но оно сложнее в сборке и наладке;
• если режим зарядки и контроль ее завершения будет поддерживаться автоматически, то для NiCd, NiMH и Li-ion аккумуляторов алгоритм будет различаться – для первых двух типов зарядка производится стабилизированным током, литий-ионный заряжается по двухступенчатой (в некоторых случаях – трехступенчатой) схеме.

Две ступени заряда литий-ионных батарей.

Номинальный ток ЗУ определяется мощностью элементов силовой цепи (трансформаторов, диодов, транзисторов), и их надо подбирать в соответствии с необходимостью.

На 12 вольт

Схема простого зарядного устройства на 12 вольт, в котором параметры зарядки надо поддерживать вручную, не требует высокой квалификации для сборки и не нуждается в наладке.

Схема простого зарядного устройства.

Ток устанавливается потенциометром, параметры контролируются по амперметру и вольтметру. Трансформатор можно подобрать готовый, с напряжением на вторичной обмотке 12-15 вольт – например, ТПП-48 или ТПП-201-208. Параметры других элементов, от которых не зависит максимальный ток, указаны на схеме. Остальные выбираются в зависимости от потребного выходного тока.

По мере снижения зарядного тока его надо подстраивать до выбранного значения. Если производится зарядка током до 0,2С, процесс может занять до 16 часов, поэтому ручное поддержание параметров крайне неудобно.

Зарядные устройства с автоматическим поддержанием параметров и алгоритмами, соответствующими типу аккумулятора, часто строят на микроконтроллерах. Схемы и прошивки можно найти в сети.

Пример схемы зарядника на микроконтроллере (без прошивки неработоспособна).

Также зарядные устройства строят на специализированных микросхемах. В качестве примера приведена схема зарядного устройства на MAX713 для никель-кадмиевых аккумуляторов. Очевидно, что схема достаточно сложна, но она универсальна (для различных напряжений), имеет режим тренировочного цикла и обеспечивает оптимальный режим зарядки, а также своевременное ее завершение. Это приводит к увеличению срока службы батарей.

Зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов.

На 18 вольт

Принципиально схемы зарядных устройств для шуруповертов на 18 вольт не отличаются от 12-вольтовых. В большинстве случаев они приводятся к нужному номиналу настройкой параметров или (как в приведенной выше импульсной схеме) переустановкой перемычек. В схеме простого зарядного устройства достаточно применить трансформатор с большим выходным напряжением. Так, ТПП-209 имеет обмотку с напряжением 20 вольт. При его использовании можно заряжать 18-вольтовые аккумуляторы.

Основы по самостоятельному изготовлению

Независимо от предпочитаемого зарядного устройства, электронные компоненты надо расположить на плате и соединить согласно схеме. Самый простой способ – применить кусочек макетной платы (беспаечную применять категорически не рекомендуется – она не сможет обеспечить надежный контакт в течение длительного времени).

Единственный минус макетной платы – низкая эстетическая составляющая. Если это не устраивает будущего владельца, можно изготовить печатную плату в домашних условиях. Неплохие результаты дает метод ЛУТ (лазерно-утюжная технология). Ее суть в том, что рисунок платы распечатывается на лазерном принтере на специальной (или просто глянцевой журнальной) бумаге.

Рисунок платы, распечатанный на журнальной бумаге.

Потом рисунок переводится с помощью утюга на медное покрытие заготовки из фольгированного материала и травится.

Заготовка из фольгированного текстолита с переведенным рисунком.

Более сложный способ – с фоторезистом (жидким или пленочным). Для его реализации потребуется ультрафиолетовая лампа. Зато возможности этого метода намного выше.

Готовая к травлению плата с рисунком из фоторезиста.

Вытравить плату можно в классическом растворе хлорного железа. Более доступна и удобна другая смесь:

• 100 мл аптечной перекиси водорода;
• 30 грамм порошка лимонной кислоты;
• 2-3 чайные ложки поваренной соли.

После травления любым способом плата промывается в большом количестве проточной воды, покрытие рисунка смывается растворителем. Плата сушится, в ней сверлятся отверстия, и после облуживания она готова к монтажу.

Готовая плата, полученная методом ЛУТ.

Рисунок платы можно разработать в бесплатной программе. Например, легко осваивается Sprint LayOut. При достижении определенной квалификации можно освоить более сложные программы для разработки печатных плат, но их придется приобрести или воспользоваться бесплатными версиями с урезанными возможностями (их достаточно, чтобы закрыть 90% потребностей домашнего мастера). При разработке платы надо предусматривать возможность установки мощных транзисторов и диодов на радиаторы. Для этого должно быть предусмотрено место на плате, либо элементы располагают на краю – чтобы привинтить их на внешние теплоотводы.

Рекомендуем к просмотру: Зарядное для шуруповерта из того, что было в доме.

Если схема позволяет крепить силовые элементы непосредственно на радиатор, то транзисторы или диоды надо сажать на теплопроводящую пасту. Если не позволяет – через изолирующие слюдяные или упругие прокладки. По окончании сборки надо изготовить корпус для устройства или сделать его самостоятельно. На передней панели располагают органы управления и индикации. Для подключения аккумуляторов можно смонтировать посадочное место с контактами от вышедшего из строя ЗУ.

Устройство для зарядки аккумуляторов шуруповерта несложно собрать самостоятельно. Схему (и, соответственно, уровень автоматизации) надо выбирать под собственную квалификацию.

Зарядное устройство (зарядка) для шуруповерта: виды и схемы сборки

Шуруповерт — инструмент, который есть почти у каждого домашнего мастера. Как и другие электрические приборы, он требует подключения к сети либо аккумулирует заряд. Наиболее распространен последний вариант. Для подпитки съемного аккумулятора нужно зарядное устройство. Обычно оно есть в наборе. Однако, как и любое другое устройство, зарядка для шуруповерта не застрахована от поломки. Чтобы восстановить работоспособность инструмента, придется приобрести замену или сделать его самостоятельно.

• Виды
  • Аналоговые со встроенным блоком питания
  • Аналоговые зарядки с внешним блоком питания
  • Импульсные
• Зарядка при неисправном аккумуляторе
• Модели с разным напряжением
  • Зарядки на 12 В
  • Зарядки на 14 В
  • Зарядки на 18 В

Виды

Существует множество зарядок, подходящих для определенных марок и моделей инструментов. Все их можно разбить на основные виды.

Аналоговые со встроенным блоком питания

Аналоговые со встроенным блоком питания — довольно востребованы. Это объясняется невысокой стоимостью. Обычно не относятся к профессиональному оборудованию, быстро выходят из строя и «не хватают звезд с неба». Минимальная задача, которую, как правило, ставят их производители — получить постоянное напряжение и токовую нагрузку, необходимую для работы.

Устройства работают по принципу стабилизатора. Можно сделать самостоятельно, используя приведенную схему. Для работы нужно запомнить:

1. Напряжение на выходе блока-зарядки — больше номинала батареи.
2. Подходит любой тип аккумулятора.
3. Можно использовать обычную монтажную плату.
4. Такие стабилизаторы применяют компенсационный принцип: ненужная энергия, тепло отводится. Для его рассеивания можно взять, например, медный радиатор. Площадь — 20 см².
5. Трансформатор на входе (Тр1) изменяет напряжение с 220 до 20 В. Его мощность определяется по току и напряжению на выходе.
6. Ток выпрямляется диодным мостом (VD1).
7. Можно позаимствовать решение производителей: сборку диодов Шоттки.
8. После выпрямления ток — пульсирующий, что вредно. Для сглаживания нужен электролитический конденсатор (С1).
9. В качестве стабилизатора идет КР142ЕН. Для 12 В ее индекс — 8Б.
10. Управление — на основе транзистора (VT2) и резисторов (подстроечных).
11. Автоматическое отключение после зарядки обычно не предусматривается. Придется самостоятельно определять необходимое время. Как вариант, можно использовать цепь, включающую диод (VD2), транзистор (VT1). После зарядки светодиод (HL1) тухнет. Есть и более серьезные варианты с коммутатором и электронным ключом, отключающиеся автоматически.

Если инструмент — бюджетный, схема его «родного» зарядника может быть проще. Неудивительно, что такие изделия быстро выходят из строя. Иногда без зарядки остается сравнительно новый шуруповерт. Используя рассмотренную выше схему, можно ответственно подойти к вопросу и устройство, скорее, прослужит дольше покупного. Подходящие трансформатор и стабилизатор определяются индивидуально для конкретного шуруповерта.

Аналоговые зарядки с внешним блоком питания

Аналоговые с внешним блоком, как видно из названия, состоят:

• из сетевого блока;
• зарядника.

Блок — обычный, включает:

• трансформатор;
• диодный мост;
• выпрямитель;
• конденсаторный фильтр.

В фабричных сборках обычно нет теплоотвода. Его роль может выполнять резистор повышенной мощности. Одна из типичных причин поломок — в тепловом режиме.

Чтобы исправить ситуацию, для начала нужно выяснить, работает ли источник питания. Если функционирует, его дополняют схемой управления, если нет — ищется другой. Вполне подойдет, например, от ноутбука. Он имеет 18 В на выходе, что вполне достаточно. Остальные детали обычно найти не составляет труда. Они очень мало стоят, можно позаимствовать из другой техники.

Схема блока управления представлена ниже. Используется транзистор KT817, для усиления — КТ818. Нужен радиатор. Примерная площадь — 30−40 см². Здесь будет рассеиваться до 10 Вт

Многие китайские производители пытаются экономить буквально на каждой мелочи. Этого нужно избегать, если нужно более или менее достойное качество. В самодельной схеме есть подстроечник на 1 кОм. Он нужен для точной установки тока. На выходе — резистор на 4,7 Ом. Он рассеивает тепло. Светодиод оповестит об окончании зарядки

Полученная плата управления — примерно со спичечный коробок. Она вполне уместится в заводской коробке. Радиатор для транзистора выносить наружу нет необходимости. Достаточно движения воздуха внутри корпуса

Импульсные

Аналоговые устройства долго заряжаются: в среднем — 3−5 часов. Хотя для бытовых целей это не страшно. Другое дело — профессиональная сфера, где «время — деньги». Стоит такая продукция — соответствующе, в наборе обычно два аккумулятора.

Профессионалы чаще используют импульсные зарядные устройства. Они обладают интеллектуальной схемой управления процессом. Время полной зарядки впечатляет: около одного часа. Конечно, можно сделать такой же быстрый аналоговый зарядник, но тогда впечатлять будут его вес и размеры.

Импульсные устройства компактны и безопасны. Высокие качества требуют продуманной, сложной схемы. Однако можно повторить и ее. Схема ниже подходит для работы с никель-кадмиевыми аккумуляторами с третьим сигнальным контактом.

Применяется известный контроллер MAX713. Входное напряжение —25 В. Источник питания — простой, поэтому его схемы здесь нет.

Полученное в итоге зарядное для шуруповерта «отличается умом и сообразительностью». Оно проверяет напряжение и включает режим ускоренного заряда. Аккумулятор готов примерно через 1−1,5 часа. Схема позволяет выбирать:

• напряжение заряда;
• тип батареи.

На ней указано значение резистора (R 19) для переключения режимов и положение перемычек. Используя предложенный рисунок, можно отремонтировать поломку. Дополнительным стимулом станет финансовый вопрос. Экономия как минимум в два раза.

Зарядка при неисправном аккумуляторе

Иногда бывает так, что сам шуруповерт работает, но сломался аккумулятор. Есть несколько вариантов решения проблемы:

1. Покупка нового.
2. Ремонт старого. Если это делать самостоятельно, потребуются специальные знания. К тому же не каждый захочет работать с вредными веществами.
3. Подключение через блок питания. Например, если в наличии распространенный «китаец» на 14,4 В, подойдет автомобильный аккумулятор. Можно собрать свой из трансформатора на 15−17 В. Потребуются диодный мост (выпрямитель) и термостат для борьбы с перегревом. Остальные компоненты — только для контроля за напряжением на входе и выходе. Стабилизатор не нужен.
4. «Родной» аккумулятор или его заменители вообще можно исключить из конструкции. Шуруповерт будет питаться от сети напрямую.

Модели с разным напряжением

Мало определиться с типом зарядника и маркой производителя, для приобретения нужно знать еще напряжение своего шуруповерта. Самые распространенные варианты — 12, 14 и 18 В.

Зарядки на 12 В

Цепь может состоять из транзисторов до 4,4 пФ. Это видно на схеме зарядного устройства для шуруповерта 12 вольт. Проводимость в цепи — 9 мк. Конденсаторы нужны, чтобы контролировать скачки тактовой частоты. Применяемые резисторы — обычно полевые. У зарядных устройств на тетродах есть дополнительный фазовый резистор. Он защищает от электромагнитных колебаний.

Зарядки на 12 В работают с сопротивлением до 30 Ом. Нередко их можно встретить на аккумуляторах на 10 мАч. Среди известных производителей чаще применяет Makita.

Зарядки на 14 В

На схеме видно, что для зарядок на 14 В нужно пять транзисторов. Другие особенности цепи:

• микросхема подходит только четырехканальная;
• конденсаторы — импульсные;
• для работы с аккумуляторами на 12 мАч нужны тетроды;
• два диода;
• проводимость — около 5 мк;
• средняя емкость резистора — не более 6,3 пФ.

Устройства, созданные по схеме, выдерживают ток до 3,3 А. Триггеры включаются в цепь редко. Исключением является продукция Bosch. У изделий Makita триггеры с успехом заменяются волновыми резисторами.

Зарядки на 18 В

Зарядное устройство для шуруповерта 18 вольт использует в схеме лишь транзисторы переходного типа. К другим особенностям изделий относятся:

• три конденсатора;
• тетрод и диодный мост;
• сеточный триггер;
• проводимость тока — около 5,4 мк, иногда для ее увеличения применяются хроматические резисторы.

Использование трансиверов повышенной проводимости является особенностью отечественной компании «Интерскол». Токовая нагрузка может доходить до 6 А. Makita часто использует в своих моделях дипольные транзисторы высокого качества.

Какой бы производитель шуруповерта ни был выбран, проблему с заменой зарядного устройства можно легко решить. Для этого достаточно хотя бы знать некоторые особенности своего инструмента.

18V

Зарядное устройство аккумуляторной дрели Узнайте, как построить и использовать схему зарядного устройства на 18 В для аккумуляторной дрели. Идея была запрошена г-ном Чибузо.

Технические характеристики

1. Вот вопрос. У меня вообще нет зарядного устройства для аккумуляторной дрели. Но у меня есть автомобильное зарядное устройство переменного напряжения.
2. Я пытался использовать его, наклеивая металлические пластины на клеммы аккумуляторного блока, но обнаружил, что аккумуляторный блок через некоторое время становится теплым/горячим, поэтому я быстро отключил его.
3. Аккумулятор 18 В nicd, и я боюсь, что если он еще не разрядился/не поджарился, я могу разрушить его, одновременно подав слишком большой ток с помощью автомобильного зарядного устройства.
4. Я знаю, что вы очень хороший эксперт в этой области, я с нетерпением жду вашего предложения. Как я уже говорил ранее, я любитель, интересующийся многими областями, и я использую эти инструменты, но их зарядка является проблемой для меня, поэтому я ищу постоянное решение.
5. Наконец-то я собираюсь попробовать свои силы во многих ваших проектах, которые мне удастся найти. Могу ли я лично связаться с вами, если у меня возникнут проблемы, поскольку я стараюсь улучшить свои знания в области электроники, используя вашу платформу. Я готов быть вашим учеником.
6. Спасибо за такое большое сердце, которое готово поделиться тем, что вы знаете, с совершенно незнакомыми людьми. Еще раз, мне очень жаль беспокоить вас.

Дизайн

Будь то свинцово-кислотный, никель-кадмиевый или литий-ионный аккумулятор, показанное ниже многофункциональное зарядное устройство можно использовать для любой из них для эффективной и беззаботной зарядки:

Основные характеристики этого универсального автоматического зарядного устройства:

1) Зарядка постоянным напряжением

2) Автоматическое отключение при полной зарядке аккумулятора.

3) Максимальный ток 5 ампер, что означает, что с помощью этого зарядного устройства можно нормально заряжать аккумуляторы емкостью до 50 Ач.

4) Полностью настраиваемый в соответствии со спецификациями батареи.

5) Низкая стоимость

6) Специальные детали не требуются, все они стандартны и легко доступны.

7) Светодиодные индикаторы для контроля состояния отключения и зарядки.

8) Подходит для гаражей и домашнего использования.

Как настроить эту простую схему зарядного устройства аккумуляторной дрели:

Вся процедура подробно описана в этом посте, в котором объясняется, как настроить или настроить схему зарядного устройства на основе операционного усилителя 741 IC для реализации автоматического отключения

Вышеупомянутая схема универсального зарядного устройства представляет собой зарядное устройство постоянного напряжения и зарядное устройство постоянного тока, когда оно реализовано как зарядное устройство на 5 ампер, однако для зарядки с меньшим током эта схема может потребовать дополнительной цепи постоянного тока зарядки LM338 между входным источником питания и вышеуказанной схемой.

Пошаговая процедура настройки

• Сначала замкните базу/эмиттер BC547.
• Поверните очиститель предварительной настройки P2 на уровень земли.
• Без подключенной батареи включите входное питание и настройте предустановку P1, пока не получите 14,2 В между катодом D1 и линией заземления.
• Затем отрегулируйте предустановку P2, пока не загорится светодиод.
• Все, процедура настройки завершена.
• Наконец, снимите короткое замыкание между базой и эмиттером, цепь беспроводного зарядного устройства готова к автоматической зарядке и отключена.

Как зарядить аккумуляторную дрель-аккумулятор 18 В с помощью показанной схемы универсального зарядного устройства

Аккумуляторная дрель-аккумулятор может быть в основном никель-кадмиевой батареей, которая не так критична, как аналоги свинцовых аккумуляторов, с точки зрения параметров зарядки.

Как и литий-ионные аккумуляторы, они также позволяют заряжать их током, который может составлять 1/10 их номинального значения в ампер-часах или достигать их указанного номинального значения в ампер-часах.

Например, если батарея дрели рассчитана на 3 Ач, ее можно заряжать при 3/10 = 0,3 А или токе 300 мА или при любом токе в пределах 3 А, но не выше этого предела.

Однако при полной скорости зарядки 1С батарея может значительно нагреться, что должно быть решено с помощью схемы автоматического регулятора температуры или вентиляторного охлаждения.

Конструкция печатной платы для описанной выше схемы зарядного устройства аккумуляторной дрели

Вид сбоку

Список деталей

• Резисторы
• Все резисторы = 15 100 90 0 16 ¼ 0 15%
  • №
  • 1K = 1 №
  • 240 Ом = 1 нет
  • 4k7 или 4.7K = 1 нет
  • 10K предустановка = 1 нет на выводе № 3 микросхемы 741
  • 10K потенциометр = 1 нет подключен к контакту ADJ микросхемы LM338
  • 0,1 мкФ/ 50V = 2 шт.
  • Semiconductors
  • BC547 = 1 шт.
  • IC LM338 = 1 шт.
  • IC7812 = 1 шт. 4148 диод = 1 нет
  • 1N5408 диод = 1 нет
  • 6В и 3,3-вольтовые стабилитроны = 1 шт. каждый, оба могут иметь номинальную мощность ½ Вт (можно заменить на 4,7-вольтовые стабилитроны для обоих)

  О компании Swagatam

  Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
  Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете ответить через комментарии, я буду очень рад помочь!

  Почему к аккумуляторным батареям для инструментов подключена печатная плата?

  \$\начало группы\$

  На днях мне надоело покупать сменные аккумуляторы на 18 В для своих электроинструментов (дрели, пилы и т. д.) и я подумал, что в наши дни цена на литий-ионные аккумуляторы уже не может быть так высоко? Я знаю людей, которые построили неуклюжий электронный скутер с меньшим бюджетом батареи, чем у меня, но при этом имея в 5 раз больше батарей!

  Моя интуиция как мастера заключалась в том, чтобы создать свой собственный аккумулятор на 18 В и, возможно, воспроизвести монтажный кронштейн оригинальной батареи на 3D-принтере, если я могу совместить клеммы батареи с контактами на инструментах и ​​​​зарядном устройстве, это как функциональный, как вам нужно, чтобы аккумулятор был, не так ли?

  Очевидно, нет; Помимо основных литий-ионных аккумуляторов, в упаковке содержится 4-дюймовая печатная плата, возможно, логическая плата или микроконтроллер. Очевидно, что в инструкции об этом ничего не сказано, и, открыв батарейный блок, я аннулировал гарантию, отказался от ответственности производителя, бла-бла-бла.

  Еще один момент, который я должен отметить, это то, что почти все известные бренды аккумуляторных инструментов имеют свой уникальный тип платы.

  Теперь мне приходит в голову, платы скорее всего имеют какую-то конфигурацию прошивки, чтобы следить за тем, с чем подключается батарея, т.е. для питания инструментов Hilti вам понадобится аккумулятор, одобренный Hilti. Такой модуль будет не больше, чем в телефоне; эти вещи абсолютно массивны, и единственная функция, которую они выполняют (кроме питания инструментов), — это светодиодный индикатор уровня заряда.

  Я пытаюсь задать вопрос: неотличимы ли аккумуляторные батареи для беспроводных инструментов от импровизированных аккумуляторных батарей постоянного тока того же напряжения? Всегда ли контактные точки аккумулятора на инструментах доступны для получения тока?

  • батарейки
  • инструменты
  • запасные части

  \$\конечная группа\$

  9

  \$\начало группы\$

  Печатная плата, скорее всего, представляет собой систему управления батареями, обеспечивающую сбалансированную зарядку батарей. Когда каждая ячейка достигает заданного напряжения (указывающего на достаточный уровень заряда), эта ячейка эффективно отключается до конца цикла зарядки. Это предотвращает перезарядку и, как следствие, повреждение или возгорание.

  Рис. 1. Блок-схема BMS. Источник изображения: AllAboutCircuits.

  Хорошая BMS может также отключать аккумулятор, когда какой-либо элемент достигает минимального рекомендуемого уровня заряда. Связанная статья может помочь вам в дальнейшем.

  Вы также можете обнаружить, что «зарядное устройство» на самом деле представляет собой источник питания с довольно постоянным напряжением, а само зарядное устройство (регулятор тока и напряжения) находится в аккумуляторной батарее. Вот как делаются мобильные телефоны; зарядка в телефоне. Настенная бородавка — это просто источник питания.

  Будьте осторожны!

  \$\конечная группа\$

  4

  \$\начало группы\$

  Обычно для литиевой батареи требуется BMS, обеспечивающая:

  1. Защита от перезарядки с балансировкой ячеек
  2. Защита от переразряда
  3. Защита от перегрузки по току
  4. Термозащита

  Без 1) вы не сможете правильно выполнить быструю зарядку, так как элемент с наименьшей емкостью перезарядится и либо взорвется, либо будет иметь короткий срок службы, в зависимости от химического состава. Это требует контроля напряжения на каждой ячейке.

  Без 2) аккумулятор был бы разрушен из-за переразряда. Это также требует измерения напряжения на каждой ячейке, чтобы отключить ток, когда ячейка с наименьшей емкостью достигает наименьшего допустимого напряжения.

  Как 1, так и 2 должны быть выполнены в упаковке (хотя переключатель MOSFET может не быть в упаковке, только цепь считывания и логика), в противном случае разъему потребуется гораздо больше контактов, которые являются точками отказа. Это практично для пакетов RC Lipo, где приоритетом является наименьший вес. Это непрактично для электроинструментов, где приоритетом является прочность (без хлипкого многоконтактного разъема).

  3 должен выполняться в аккумуляторном блоке, потому что инструмент не знает максимальный ток, который может обеспечить аккумулятор, но аккумулятор знает.

  4 также необходимо сделать в аккумуляторной батарее, потому что там находится датчик температуры. Зарядка литиевых аккумуляторов опасна, если они заморожены или слишком горячие.

  Я пытаюсь задать вопрос: неотличимы ли аккумуляторные блоки аккумуляторных инструментов от самодельных аккумуляторных батарей постоянного тока того же напряжения? Всегда ли контактные точки аккумулятора на инструментах доступны для получения тока?

  Я отвечу только за те бренды, информацию о которых знаю.

  Аккумуляторы Makita не проверяют, является ли инструмент Makita. Вы можете использовать их на всем, что имеет соответствующий разъем. В Интернете есть несколько инструментов и адаптеров для этих аккумуляторов. Это достаточно безопасно, потому что батарея имеет собственную защиту, поэтому, если что-то подключенное к ней выйдет из строя и закоротит, она отключится сама. Аккумуляторы имеют дополнительный разъем для связи с зарядным устройством. Зарядное устройство поддерживает LiIon и NiMH от 7,2 В до 18 В, поэтому батарея должна сообщить ему, какое напряжение и ток использовать. Бортовой микроконтроллер также считает циклы зарядки, которые они используют для гарантии.

  Я поменял элементы в батареях LIDL/Parkside. Так что для этой марки (и, вероятно, многих других) можно заменить изношенные элементы и получить «новый» аккумулятор. Вам нужны вкладки и точечная сварка. Для этой марки аккумулятор на 14,4 В подходит к зарядному устройству на 18 В. Однако я не пробовал заряжать аккумулятор на 14,4 В от зарядного устройства на 18 В по понятным причинам. Пожалуйста, не прикрепляйте горячий конец паяльника к литиевой батарее. Плохая идея:

  @TooTea: пайка ячеек напрямую, вероятно, частично расплавит (пластиковые) внутренние части батареи, удерживая электроды друг от друга, поэтому ячейка может замкнуться внутри в любой точке. В случае с литиевыми батареями это, скорее всего, приведет к возгоранию батареи (возможно, пока вы ее паяете, а может быть, и через два года), но это такая же плохая идея для никелевых батарей 9.0003

  Вполне вероятно, что многие другие бренды позволят вам менять ячейки в упаковке. Если это сработает, микроконтроллер на печатной плате, вероятно, будет использовать свои предыдущие настройки, включая максимальный ток заряда/разряда, поэтому новые элементы должны быть выбраны так, чтобы быть совместимыми со старыми (тот же химический состав). Я не удивлюсь, если некоторые бренды сохранят настройки в ОЗУ, чтобы убедиться, что микро забудет их, если он обесточен во время замены ячейки, что приведет к поломке пакета и сделает его бесполезным.

  \$\конечная группа\$

  6

  \$\начало группы\$

  Потому что им нужна печатная плата для монтажа компонентов. Аккумуляторы для любых устройств, включая ноутбуки и дрели, нуждаются в компонентах для защиты аккумуляторов и схемах управления, включая балансировку элементов, чтобы иметь безопасный аккумулятор с длительным сроком службы.

  Иногда они также используются для причудливых функций, таких как отображение уровня заряда батареи при нажатии кнопки.

  \$\конечная группа\$

  \$\начало группы\$

  Никель-кадмиевое или никель-металлогидридное зарядное устройство может быть довольно простым. Если нет необходимости заряжать аккумулятор очень быстро, можно просто подать постоянный ток в NiCd или NiMH аккумулятор, не обращая внимания на его текущее состояние. Хотя батарея начнет преобразовывать всю подаваемую энергию в тепло, это будет относительно безвредно, если энергия вводится слишком медленно, чтобы нагреть батарею намного выше температуры окружающей среды. Схема быстрой зарядки должна быть более сложной, потому что батареи будут повреждены, если они будут перезаряжены током, достаточным для перегрева внутренностей. Однако даже если такие аккумуляторы сильно перезаряжены, последствия будут ограничиваться ухудшением качества (возможно, вплоть до непригодности) задействованных аккумуляторов.

  Литий-ионные элементы, однако, это совсем другая история. Их электрические характеристики во время цикла заряда/разряда труднее оценить внешне, чем характеристики NiCd или NiMH элементов, они легче и серьезнее повреждаются при перезарядке или чрезмерной разрядке, и если с ними не обращаться должным образом, они склонны к состояние теплового разгона, в результате которого они испускают потоки горючих газов. Это может иметь последствия гораздо более серьезные, чем разрушение рассматриваемых аккумуляторов. Кроме того, ионно-литиевые элементы будут работать дольше всего, если последняя часть зарядки будет выполняться гораздо более «бережно», чем основная часть зарядки, но электрические характеристики батареи не будут заметно меняться в момент, когда зарядку следует замедлить. Однако схема мониторинга, постоянно установленная на батарее, может подсчитывать, сколько электронов было перемещено извне с положительного на отрицательный, и сколько электронов было позволено внешнему потоку от отрицательного к положительному, сколько часов батарея сидела. холостой ход и т. д. Если монитор заряда увидел, что 3600 кулонов (1 ампер-час, или около 22,5E + 21 электрон) текут от отрицательного к положительному, и ни один из них не был протолкнут в другую сторону, он может сообщить контроллеру заряда, что он может безопасно подтолкнуть примерно такое количество электронов проходит через батарею при довольно высоком токе без риска перезарядки, поскольку для полной перезарядки батареи потребуется по крайней мере столько же электронов.