کنترلر PCM برای پیچ گوشتی باتری لیتیومی. ما یک پیچ گوشتی شارژی را از باتری‌های ni-cad به باتری‌های لیتیوم یونی با مبدل پایین BMS و dc-dc تبدیل می‌کنیم. شارژر ماکیتا DC9710 و باتری لیتیوم یونی

خوب کسانی که ساز قدیمی دارند چه کار کنند؟ بله، همه چیز بسیار ساده است: قوطی های Ni-Cd را دور بیندازید و آنها را با Li-Ion با فرمت محبوب 18650 جایگزین کنید (علامت گذاری قطر 18 میلی متر و طول 65 میلی متر را نشان می دهد).

برای تبدیل پیچ گوشتی به لیتیوم یون به چه تخته ای و چه عناصری نیاز است

بنابراین، اینجا باتری 9.6 ولت من با ظرفیت 1.3 Ah است. در حداکثر سطح شارژ دارای ولتاژ 10.8 ولت است. سلول های لیتیوم یون دارای ولتاژ اسمی 3.6 ولت و حداکثر ولتاژ 4.2 هستند. بنابراین، برای جایگزینی سلول های قدیمی نیکل-کادمیم با لیتیوم-یون، به 3 عنصر نیاز دارم، ولتاژ کاری آنها 10.8 ولت، حداکثر - 12.6 ولت خواهد بود. تجاوز از ولتاژ نامی به هیچ وجه به موتور آسیب نمی رساند و نمی سوزد و با اختلاف بیشتر جای نگرانی نیست.

سلول‌های لیتیوم یونی، همانطور که همه مدت‌هاست می‌دانستند، به طور قطعی شارژ بیش از حد (ولتاژ بالای 4.2 ولت) و تخلیه بیش از حد (زیر 2.5 ولت) را دوست ندارند. هنگامی که از محدوده عملیاتی به این روش فراتر رود، عنصر بسیار سریع تخریب می شود. بنابراین، سلول‌های لیتیوم یونی همیشه با یک برد الکترونیکی (BMS - Battery Management System) جفت می‌شوند که عنصر را کنترل می‌کند و محدودیت‌های ولتاژ بالا و پایین را کنترل می‌کند. این یک برد حفاظتی است که به سادگی قوطی را از مدار الکتریکی جدا می کند زمانی که ولتاژ از محدوده عملیاتی فراتر می رود. بنابراین، علاوه بر خود عناصر، چنین برد BMS مورد نیاز خواهد بود.

حالا دو نکته مهم وجود دارد که من چندین بار آنها را ناموفق آزمایش کردم تا اینکه به انتخاب درست رسیدم. این حداکثر جریان عملیاتی مجاز خود عناصر Li-Ion و حداکثر جریان عملیاتی برد BMS است.

در یک پیچ گوشتی، جریان کار در بارهای بالا به 10-20 آمپر می رسد. بنابراین، شما باید عناصری را خریداری کنید که قادر به ارائه جریان های بالا باشند. من شخصا با موفقیت از سلول های 30 آمپری 18650 ساخت سونی VTC4 (ظرفیت 2100 میلی آمپر ساعت) و 20 آمپری Sanyo UR18650NSX (ظرفیت 2600 میلی آمپر ساعت) استفاده می کنم. در پیچ گوشتی های من خوب کار می کنند. اما، به عنوان مثال، چینی TrustFire 2500 میلی آمپر ساعت و ژاپنی سبز روشن Panasonic NCR18650B 3400 میلی آمپر ساعت مناسب نیستند، آنها برای چنین جریان هایی طراحی نشده اند. بنابراین، نیازی به تعقیب ظرفیت عناصر نیست - حتی 2100 میلی آمپر ساعت نیز بیش از اندازه کافی است. نکته اصلی هنگام انتخاب این است که حداکثر جریان تخلیه مجاز را اشتباه محاسبه نکنید.

و به همین ترتیب، برد BMS باید برای جریان های کاری بالا طراحی شود. من در یوتیوب دیدم که چگونه مردم باتری ها را روی تخته های 5 یا 10 آمپر جمع می کنند - من شخصاً نمی دانم ، وقتی پیچ گوشتی را روشن کردم ، چنین تخته هایی بلافاصله محافظت می شوند. به نظر من این هدر دادن پول است. اینو بگم که خود ماکیتا بردهای 30 آمپری رو تو باتریش قرار میده. به همین دلیل از BMS 25 آمپری خریداری شده از Aliexpress استفاده می کنم. آنها حدود 6-7 دلار قیمت دارند و برای "BMS 25A" جستجو می شوند. از آنجایی که برای مجموعه ای از 3 عنصر به یک برد نیاز دارید، باید به دنبال بردی با "3S" در نام آن باشید.

نکته مهم دیگر: برخی از بردها ممکن است دارای کنتاکت‌های متفاوتی برای شارژ (با نام C) و بارگذاری (با مشخصه P) باشند. به عنوان مثال، برد ممکن است دارای سه تماس باشد: "P-"، "P+" و "C-"، مانند یک برد لیتیوم یون بومی ماکیتا. چنین هزینه ای برای ما مناسب نیست. شارژ و دشارژ (شارژ/دشارژ) باید از طریق یک کنتاکت انجام شود! یعنی باید 2 مخاطب کار روی برد وجود داشته باشد: فقط "بعلاوه" و فقط "منهای". زیرا شارژر قدیمی ما نیز فقط دو پین دارد.

به طور کلی، همانطور که ممکن است حدس بزنید، با آزمایش‌هایم پول زیادی را برای عناصر اشتباه و تخته‌های اشتباه هدر دادم و تمام اشتباهات ممکن را مرتکب شدم. اما من تجربه ارزشمندی به دست آوردم.

نحوه جدا کردن باتری پیچ گوشتی

چگونه یک باتری قدیمی را جدا کنیم؟ باتری هایی وجود دارد که نیمه های کیس با پیچ وصل می شوند، اما باتری هایی با چسب نیز وجود دارند. باتری های من فقط یکی از آخرین باتری ها هستند و برای مدت طولانی فکر می کردم که جدا کردن آنها غیرممکن است. معلوم می شود اگر چکش داشته باشید امکان پذیر است.

به طور کلی، با کمک ضربات شدید به محیط لبه قسمت زیرین کیس (یک چکش با سر نایلونی، باتری را باید به حالت آویزان در دست نگه دارید)، ناحیه چسب با موفقیت از هم جدا می شود. کیس به هیچ وجه آسیبی ندیده، من قبلا 4 قطعه اینجوری جدا کردم.

بخشی که به ما علاقه مند است.

از مدار قدیمی، فقط صفحات تماس مورد نیاز است. آنها به طور محکم به دو عنصر بالایی جوش داده می شوند. می توانید جوش را با یک پیچ گوشتی یا انبردست انتخاب کنید، اما باید تا حد امکان با دقت انتخاب کنید تا پلاستیک نشکند.

همه چیز برای کارهای بعدی تقریباً آماده است. به هر حال، من سنسور دمای استاندارد و قطع کننده مدار را رها کردم، اگرچه آنها دیگر چندان مرتبط نیستند.

اما به احتمال زیاد وجود این عناصر برای عملکرد عادی شارژر استاندارد ضروری است. بنابراین، من به شدت توصیه می کنم آنها را ذخیره کنید.

مونتاژ باتری لیتیوم یون

در اینجا سلول های جدید Sanyo UR18650NSX (با استفاده از این شماره مقاله می توانید آنها را در Aliexpress پیدا کنید) با ظرفیت 2600 میلی آمپر هستند. برای مقایسه، باتری قدیمی تنها 1300 میلی آمپر ساعت ظرفیت داشت، یعنی نیمی از آن.

شما باید سیم ها را به عناصر لحیم کنید. سیم ها باید با سطح مقطع حداقل 0.75 میلی متر مربع گرفته شوند، زیرا جریان های قابل توجهی خواهیم داشت. سیمی با این مقطع معمولاً با جریان‌های بیش از 20 آمپر با ولتاژ 12 ولت کار می‌کند. قوطی‌های یون لیتیوم را می‌توان لحیم کرد؛ گرمای بیش از حد کوتاه مدت به هیچ وجه به آنها آسیب نمی‌رساند، این تأیید شده است. اما شما به یک شار خوب سریع نیاز دارید. من از TAGS glycerin flux استفاده می کنم. نیم ثانیه - و همه چیز آماده است.

انتهای دیگر سیم ها را طبق نمودار به تخته لحیم کنید.

من همیشه از سیم های حتی ضخیم تر 1.5 میلی متر مربع برای اتصال دهنده های تماس باتری استفاده می کنم - زیرا فضا اجازه می دهد. قبل از اینکه آنها را به کنتاکت های جفت شونده لحیم کنم، یک تکه لوله انقباض حرارتی را روی تخته قرار دادم. برای جداسازی اضافی برد از سلول های باتری لازم است. در غیر این صورت، لبه های لحیم تیز به راحتی می توانند لایه نازک سلول لیتیوم یون را ساییده یا سوراخ کنند و باعث اتصال کوتاه شوند. لازم نیست از هیت شرینک استفاده کنید، اما حداقل قرار دادن چیزی عایق بین تخته و عناصر کاملاً ضروری است.

اکنون همه چیز همانطور که باید عایق بندی شده است.

قسمت تماس را می توان در قاب باتری با چند قطره چسب فوق العاده تقویت کرد.

باتری برای مونتاژ آماده است.

وقتی کیس روی پیچ باشد خوب است، اما این مورد من نیست، بنابراین فقط نیمه‌ها را دوباره با "Moment" به هم می‌چسبانم.

باتری با استفاده از یک شارژر استاندارد شارژ می شود. درست است، الگوریتم عملیاتی در حال تغییر است.

من دو شارژر دارم: DC9710 و DC1414 T. و اکنون متفاوت کار می کنند، بنابراین من دقیقا به شما می گویم که چگونه.

شارژر ماکیتا DC9710 و باتری لیتیوم یونی

قبلاً شارژ باتری توسط خود دستگاه کنترل می شد. هنگامی که به سطح کامل رسید، فرآیند را متوقف کرد و با نشانگر سبز نشانگر اتمام شارژ بود. اما اکنون مدار BMS که ما نصب کردیم وظیفه کنترل سطح و قطع برق را بر عهده دارد. بنابراین، پس از اتمام شارژ، LED قرمز روی شارژر به سادگی خاموش می شود.

اگر چنین دستگاه قدیمی دارید، خوش شانس هستید. چون همه چیز با او ساده است. دیود روشن است - شارژ در حال انجام است. خاموش می شود - شارژ کامل شده است، باتری کاملاً شارژ شده است.

شارژر ماکیتا DC1414 T و باتری لیتیوم یونی

یک نکته ظریف در اینجا وجود دارد که باید بدانید. این شارژر جدیدتر است و برای شارژ طیف وسیع تری از باتری ها از 7.2 تا 14.4 ولت طراحی شده است. فرآیند شارژ روی آن طبق معمول پیش می رود، LED قرمز روشن است:

اما وقتی باتری (که در مورد سلول های NiMH قرار است حداکثر ولتاژ 10.8 ولت داشته باشد) به 12 ولت برسد (سلول های Li-Ion داریم که حداکثر ولتاژ کل می تواند 12.6 ولت باشد)، شارژر می رود. دیوانه زیرا او متوجه نخواهد شد که کدام باتری را شارژ می کند: یا 9.6 ولت یا 14.4 ولت. و در این لحظه ماکیتا DC1414 وارد حالت خطا می شود و LED قرمز و سبز را به طور متناوب چشمک می زند.

این خوبه! باتری جدید شما همچنان شارژ می شود - البته نه به طور کامل. ولتاژ تقریباً 12 ولت خواهد بود.

یعنی با این شارژر مقداری از ظرفیت را از دست خواهید داد، اما به نظر من می توان از آن دوام آورد.

در مجموع، ارتقای باتری حدود 1000 روبل هزینه داشت. ماکیتا PA09 جدید دو برابر قیمت دارد. علاوه بر این، ما دو برابر ظرفیت داشتیم و تعمیرات بعدی (در صورت خرابی کوتاه مدت) فقط شامل جایگزینی عناصر لیتیوم یونی خواهد بود.

مدت زیادی است که بررسی تبدیل پیچ گوشتی به لیتیوم وجود ندارد :)
بررسی عمدتاً به برد BMS اختصاص دارد، اما پیوندهایی به برخی چیزهای کوچک دیگر مربوط به تبدیل پیچ گوشتی قدیمی من به باتری‌های لیتیومی 18650 وجود خواهد داشت.
به طور خلاصه، می توانید این تخته را بردارید؛ پس از اتمام کمی، در پیچ گوشتی کاملاً خوب کار می کند.
PS: تعداد زیادی متن، تصاویر بدون اسپویل.

P.S. این بررسی تقریباً یک سالگرد در سایت است - طبق نوار آدرس مرورگر، 58000امین است؛)

این همه برای چیست

من چندین سال است که از یک پیچ گوشتی دو سرعته 14.4 ولتی بی نام استفاده می کنم که از یک فروشگاه ساختمانی ارزان خریداری شده است. به عبارت دقیق تر، نه فقط کاملاً بی نام - مارک این فروشگاه ساختمانی را دارد، اما نه یکی از معروف ها. به طور شگفت انگیزی بادوام است، هنوز شکسته نشده است و هر کاری را که از آن می خواهم انجام می دهد - سوراخ کردن، سفت کردن و باز کردن پیچ ها، و کار کردن مانند سیم پیچ :)

اما باتری های NiMH مادری او نمی خواستند برای مدت طولانی کار کنند. یکی از دو کامل بالاخره یک سال پیش پس از 3 سال کار فوت کرد، دومی اخیراً دیگر زنده نبود، اما وجود داشت - شارژ کامل برای 15-20 دقیقه کارکرد پیچ گوشتی با وقفه کافی بود.
در ابتدا می خواستم با کمی تلاش این کار را انجام دهم و به سادگی قوطی های قدیمی را با همان قوطی های جدید جایگزین کنم. من اینها را از این فروشنده خریدم -
آنها برای دو یا سه ماه عالی کار کردند (البته کمی بدتر از همتایان اصلی خود) و پس از آن به سرعت و به طور کامل مردند - پس از یک شارژ کامل حتی برای سفت کردن یک دوجین پیچ نیز کافی نبودند. من توصیه نمی کنم از او باتری بگیرید - اگرچه ظرفیت در ابتدا با آنچه وعده داده شده بود مطابقت داشت ، اما مدت زیادی دوام نیاوردند.
و فهمیدم که هنوز باید زحمت بکشم.

خب حالا در مورد اصل مطلب :)

با انتخاب علی از بین بردهای BMS ارائه شده، بر اساس ابعاد و پارامترهای آن، بر روی مورد مورد بررسی قرار گرفتم:

مدل: 548604
قطع اضافه شارژ در ولتاژ: 4.28 + 0.05 ولت (در هر سلول)
بازیابی پس از خاموش شدن شارژ بیش از حد در ولتاژ: 4.095-4.195 ولت (در هر سلول)
قطع ولتاژ بیش از حد تخلیه: 0.08±2.55 (در هر سلول)
تاخیر خاموش شدن اضافه شارژ: 0.1 ثانیه
محدوده دما: -30-80
تاخیر قطع شدن اتصال کوتاه: 100 میلی ثانیه
تاخیر خاموش شدن بیش از حد جریان: 500 میلی ثانیه
جریان متعادل کننده سلول: 60 میلی آمپر
جریان کاری: 30 آمپر
حداکثر جریان (سفر حفاظتی): 60A
عملیات حفاظت از اتصال کوتاه: خود ترمیم پس از قطع بار
ابعاد: 45x56mm
عملکردهای اصلی: حفاظت از شارژ بیش از حد، حفاظت از تخلیه بیش از حد، حفاظت از اتصال کوتاه، حفاظت از جریان اضافه، متعادل سازی.

به نظر می رسد همه چیز برای چیزی که برنامه ریزی کرده بودیم عالی است، ساده لوحانه فکر کردم :) نه، برای خواندن بررسی های BMS های دیگر، و مهمتر از همه، نظرات در مورد آنها... اما ما رنک خود را ترجیح می دهیم و فقط پس از پا گذاشتن روی آن، پیدا می کنیم از اینکه نویسندگی این چنگک مدت زیادی است که وجود داشته و بارها در اینترنت شرح داده شده است :)

تمام اجزای برد در یک طرف قرار می گیرند:

طرف دوم خالی است و با یک ماسک سفید پوشیده شده است:

قسمت مسئول تعادل در هنگام شارژ:

این قسمت وظیفه محافظت از سلول ها در برابر شارژ/تخلیه بیش از حد را بر عهده دارد و همچنین وظیفه محافظت کلی در برابر اتصال کوتاه را بر عهده دارد:

ماسفتس:

به طور مرتب مونتاژ شده است، هیچ لکه شار آشکاری وجود ندارد، ظاهر کاملا مناسب است. این کیت شامل یک دم با یک رابط بود که بلافاصله به برد وصل شد. طول سیم های این کانکتور حدود 20-25 سانتی متر است متاسفانه من بلافاصله از آن عکس نگرفتم.

چه چیز دیگری به طور خاص برای این تغییر سفارش دادم:
باتری ها -
نوارهای نیکل برای لحیم کاری باتری ها: (بله، من می دانم که می توانید با سیم لحیم کاری کنید، اما نوارها فضای کمتری را اشغال می کنند و از نظر زیبایی بیشتر دلپذیر خواهند بود :)) و در ابتدا حتی می خواستم جوشکاری تماسی را جمع آوری کنم (نه فقط برای این تغییر). البته) به همین دلیل نوارها را سفارش دادم، اما تنبلی غالب شد و مجبور شدم آنها را لحیم کنم.

با انتخاب یک روز آزاد (یا بهتر است بگوییم، با صراحتاً تمام موارد دیگر را کنار گذاشتم)، شروع به انجام مجدد آن کردم. برای شروع، من باتری را با باتری های چینی مرده جدا کردم، باتری ها را بیرون انداختم و فضای داخل را با دقت اندازه گرفتم. سپس نشستم تا نگهدارنده باتری و برد مدار را در یک ویرایشگر سه بعدی بکشم. من همچنین مجبور شدم تخته را (بدون جزئیات) بکشم تا همه چیز مونتاژ شده را امتحان کنم. چیزی شبیه این معلوم شد:

طبق ایده ، تخته از بالا وصل می شود ، یک طرف داخل شیارها ، طرف دیگر با روکش بسته می شود ، خود تخته در وسط روی یک صفحه بیرون زده قرار می گیرد تا هنگام فشار دادن خم نشود. خود هولدر به اندازه‌ای ساخته شده است که به خوبی درون قاب باتری قرار می‌گیرد و در آنجا آویزان نمی‌شود.
در ابتدا به ایجاد تماس های فنری برای باتری ها فکر کردم، اما این ایده را رها کردم. این بهترین گزینه برای جریان های بالا نیست، بنابراین من برش هایی را در نگهدارنده برای نوارهای نیکل که باتری ها با آن لحیم می شوند، گذاشتم. من همچنین برش‌های عمودی را برای سیم‌ها گذاشتم، که باید از اتصالات درون قوطی فراتر از درب کشیده شوند.
تنظیم کردم که روی پرینتر سه بعدی از ABS چاپ شود و بعد از چند ساعت همه چیز آماده شد :)

وقتی همه چیز را پیچ می کردم، تصمیم گرفتم به پیچ ها اعتماد نکنم و این مهره های پلاگین M2.5 را در بدنه ذوب کردم:

اینجا فهمیدم -
آیتم عالی برای این نوع استفاده! به آرامی با یک آهن لحیم کاری ذوب می شود. برای جلوگیری از بسته شدن پلاستیک در هنگام ذوب شدن در سوراخ های کور، یک پیچ با طول مناسب را به این مهره پیچ کردم و سر آن را با نوک آهن لحیم کاری با قطره بزرگ قلع برای انتقال حرارت بهتر گرم کردم. سوراخ های پلاستیک این مهره ها کمی کوچکتر (0.1-0.2 میلی متر) از قطر قسمت صاف خارجی (وسط) مهره باقی مانده است. آنها خیلی محکم نگه می دارند، می توانید پیچ ها را تا جایی که دوست دارید باز کرده و باز کنید و از نیروی سفت کردن خیلی خجالتی نباشید.

برای داشتن امکان کنترل سلول به قوطی و در صورت لزوم شارژ با بالانس خارجی، یک کانکتور 5 پین در دیواره پشتی باتری می‌چسبد که سریع یک روسری انداختم و درست کردم. روی دستگاه:

هولدر دارای سکویی برای این روسری است.

همانطور که قبلاً نوشتم ، باتری ها را با نوارهای نیکل لحیم کردم. افسوس که این روش خالی از اشکال نیست و یکی از باتری ها به قدری از این رفتار خشمگین شد که فقط 0.2 ولت روی کنتاکت های خود باقی گذاشت. مجبور شدم آن را لحیم کنم و یکی دیگر را لحیم کنم، خوشبختانه آنها را با ذخیره گرفتم. در غیر این صورت هیچ مشکلی وجود نداشت. با استفاده از اسید، کنتاکت های باتری و نوارهای نیکل را که به طول لازم برش داده شده اند، قلع می زنیم، سپس همه قلع شده و اطراف آن را با پشم پنبه و الکل (اما می توانید از آب هم استفاده کنید) را کاملا پاک می کنیم و آن را لحیم می کنیم. آهن لحیم کاری باید قدرتمند باشد و یا بتواند خیلی سریع به خنک شدن نوک آن واکنش نشان دهد یا به سادگی دارای نوک عظیمی باشد که در تماس با یک قطعه بزرگ آهن فوراً خنک نمی شود.
بسیار مهم: در حین لحیم کاری و در طول تمام عملیات های بعدی با بسته باتری لحیم شده، باید بسیار مراقب باشید که اتصالات باتری را اتصال کوتاه نکنید! علاوه بر این، همانطور که در نظرات ذکر شده است ybxtuj، بسیار توصیه می شود که آنها را تخلیه کنید، و من کاملاً با او موافقم، به این ترتیب اگر چیزی کوتاه شود، عواقب آن آسان تر خواهد بود. اتصال کوتاه چنین باتری، حتی تخلیه شده، می تواند منجر به مشکلات بزرگ شود.
من سیم ها را به سه اتصال میانی بین باتری ها لحیم کردم - آنها برای نظارت بر بانک ها و به کانکتور خارجی به کانکتور برد BMS می روند. با نگاهی به آینده، می خواهم بگویم که من کمی کار اضافی با این سیم ها انجام دادم - آنها را نمی توان به کانکتور برد هدایت کرد، بلکه به پین های B1، B2 و B3 مربوطه لحیم کرد. این پین ها روی خود برد به پین های رابط متصل می شوند.

به هر حال، من در همه جا از سیم های عایق سیلیکونی استفاده کردم - آنها به هیچ وجه به گرما واکنش نشان نمی دهند و بسیار انعطاف پذیر هستند. من چندین بخش را در Ebay خریدم، اما لینک دقیق آن را به خاطر ندارم ... من آنها را بسیار دوست دارم، اما یک نکته منفی وجود دارد - عایق سیلیکون از نظر مکانیکی خیلی قوی نیست و به راحتی توسط اشیاء تیز آسیب می بیند.

من باتری ها و برد را در نگهدارنده امتحان کردم - همه چیز عالی است:

من یک دستمال با کانکتور را امتحان کردم، از Dremel استفاده کردم تا یک سوراخ در جعبه باتری برای کانکتور ایجاد کنم ... و ارتفاع را از دست دادم و اندازه را از هواپیمای اشتباه گرفتم. نتیجه یک شکاف مناسب مانند این بود:

اکنون تنها چیزی که باقی می ماند این است که همه چیز را به هم لحیم کنید.
من دم همراه را روی روسری خود لحیم کردم و آن را به طول لازم برش دادم:

سیم های اتصالات داخل قوطی را هم لحیم کردم. اگرچه همانطور که قبلاً نوشتم ، لحیم کردن آنها به مخاطبین مربوطه برد BMS امکان پذیر بود ، اما یک ناراحتی نیز وجود دارد - برای جدا کردن باتری ها ، باید نه تنها موارد مثبت و منفی را از BMS لحیم کنید. و همچنین سه سیم دیگر، اما اکنون می توانید به سادگی کانکتور را بیرون بکشید.
من مجبور شدم کمی با کنتاکت های باتری سر و صدا کنم: در نسخه اصلی، قسمت پلاستیکی (نگهدارنده کنتاکت ها) داخل پایه باتری توسط یک باتری که مستقیماً زیر آن ایستاده فشار داده می شود، اما اکنون باید به این فکر می کردم که چگونه این قسمت را تعمیر کنم. ، برای اینکه تنگ نباشد. در اینجا جزئیات است:

در پایان یک تکه سیلیکون (که از ریختن مقداری فرم باقی مانده بود) برداشتم، یک تکه تقریباً مناسب را از آن جدا کردم و با فشار دادن آن قسمت، داخل ساق پا گذاشتم. در همان زمان، همان تکه سیلیکون نگهدارنده را با تخته فشار می دهد، هیچ چیز آویزان نمی شود.
در هر صورت، نوار عایق کاپتون را روی کنتاکت ها گذاشتم و با چند قطره چسب حرارتی سیم ها را گرفتم تا هنگام مونتاژ آن بین نیمه های کیس قرار نگیرند.

شارژ و بالانس

من شارژر اصلی رو از پیچ گوشتی گذاشتم فقط در حالت بیکار حدود 17 ولت تولید میکنه. درست است، شارژ احمقانه است و هیچ تثبیت جریان یا ولتاژی در آن وجود ندارد، فقط یک تایمر وجود دارد که حدود یک ساعت پس از شروع شارژ آن را خاموش می کند. جریان خروجی حدود 1.7 آمپر است که اگرچه کمی زیاد است اما برای این باتری ها قابل قبول است. اما این تا زمانی است که با تثبیت جریان و ولتاژ آن را به حالت عادی کامل کنم. زیرا اکنون برد از بالانس کردن یکی از سلول ها که در ابتدا 0.2 ولت شارژ بیشتر داشت خودداری می کند. وقتی ولتاژ این سلول به 4.3 ولت رسید، BMS شارژ را خاموش می کند، در بقیه ولتاژ در 4.1 ولت باقی می ماند.
من در جایی بیانیه ای خواندم که این BMS معمولاً فقط با شارژ CV/CC متعادل می شود، زمانی که جریان به تدریج در پایان شارژ کاهش می یابد. شاید این درست باشد، بنابراین ارتقاء شارژ در انتظار من است :)
من سعی نکردم آن را به طور کامل تخلیه کنم، اما مطمئن هستم که محافظ تخلیه کار خواهد کرد. ویدیوهایی در یوتیوب با تست های این برد وجود دارد، همه چیز همانطور که انتظار می رود کار می کند.

و حالا در مورد چنگک جمع کردن

تمام بانک ها به 3.6 ولت شارژ می شوند، همه چیز برای شروع آماده است. باتری را داخل پیچ گوشتی می‌گذارم، ماشه را می‌کشم و... مطمئنم که بیش از یک نفر که با این چنگک آشنا بودند فکر می‌کردند، "و جهنم پیچ گوشتی شما را شروع کرد" :) کاملاً درست است، پیچ گوشتی کمی تکان خورد و همین آی تی. ماشه را رها می کنم، دوباره فشار می دهم - همان. من آن را به آرامی فشار می دهم - شروع می شود و شتاب می گیرد، اما اگر آن را کمی سریع تر شروع کنید - خراب می شود.
"خب..." فکر کردم. چینی ها احتمالا آمپر چینی را در مشخصات ذکر کرده اند. خوب، خوب، من یک سیم نیکروم ضخیم عالی دارم، حالا یک تکه از آن را روی مقاومت های شانت لحیم می کنم (دو 0.004 اهم به صورت موازی وجود دارد) و اگر خوشحال نباشم، حداقل مقداری بهبود خواهم داشت. موقعیت. هیچ بهبودی وجود نداشت. حتی زمانی که شنت را کاملاً از کار حذف کردم، به سادگی منهای باتری را بعد از آن لحیم کردم. یعنی نه اینکه هیچ پیشرفتی صورت نگرفته است، بلکه اصلاً تغییری ایجاد نشده است.
و سپس من آنلاین شدم و متوجه شدم که هیچ حق چاپی برای این چنگک وجود ندارد - آنها مدتها توسط دیگران زیر پا گذاشته شده بودند. اما به نوعی هیچ راه حلی در چشم نبود، به جز راه حل اصلی - یک تخته مخصوص پیچ گوشتی بخرید.

و من تصمیم گرفتم سعی کنم به ریشه مشکل برسم.

من این فرض را رد کردم که حفاظت اضافه بار در جریان جریان های هجومی ایجاد شده است، زیرا حتی بدون شنت نیز هیچ چیز تغییر نکرده است.
اما با این حال من با اسیلوسکوپ به یک شنت خانگی 0.077 اهم بین باتری ها و برد نگاه کردم - بله، PWM قابل مشاهده است، اوج مصرف شدید با فرکانس تقریباً 4 کیلوهرتز، 10-15 میلی ثانیه پس از شروع پیک ها، برد برش می دهد. از بار اما این پیک ها کمتر از 15 آمپر را نشان دادند (بر اساس مقاومت شنت)، بنابراین قطعاً موضوع اضافه بار جریان نیست (همانطور که بعداً مشخص شد، این کاملاً درست نیست). و مقاومت سرامیکی 1 اهم باعث خاموشی نشد ولی جریان هم 15 آمپر بود.
همچنین گزینه برداشت کوتاه‌مدت بانک‌ها در هنگام راه‌اندازی وجود داشت که باعث حفاظت از تخلیه اضافی شد و من رفتم تا ببینم در بانک‌ها چه اتفاقی می‌افتد. خب، بله، وحشت در آنجا اتفاق می‌افتد - اوج تخلیه در همه بانک‌ها تا 2.3 ولت است، اما بسیار کوتاه است - کمتر از یک میلی‌ثانیه، در حالی که هیئت مدیره قول می‌دهد قبل از روشن کردن محافظ تخلیه بیش از حد صد میلی‌ثانیه صبر کند. فکر کردم: «چینی ها میلی ثانیه چینی را نشان دادند» و رفتم مدار کنترل ولتاژ قوطی ها را نگاه کنم. معلوم شد که حاوی فیلترهای RC است که تغییرات ناگهانی را صاف می کند (R=100 اهم، C=3.3 uF). پس از این فیلترها، در حال حاضر در ورودی ریز مدارهایی که بانک ها را کنترل می کنند، افت کمتر بود - فقط تا 2.8 ولت. به هر حال، در اینجا دیتاشیت تراشه های کنترل قوطی روی این برد DW01B آمده است -
با توجه به برگه داده، زمان پاسخ به تخلیه بیش از حد نیز قابل توجه است - از 40 تا 100 میلی ثانیه، که در تصویر مناسب نیست. اما بسیار خوب، چیز دیگری برای فرض کردن وجود ندارد، بنابراین من مقاومت در فیلترهای RC را از 100 اهم به 1 کیلو اهم تغییر می دهم. این به شدت تصویر را در ورودی ریز مدارها بهبود بخشید؛ دیگر ولتاژ کمتر از 3.2 ولت وجود نداشت. اما رفتار پیچ گوشتی را به هیچ وجه تغییر نداد - شروع کمی تیزتر - و سپس خاموش شد.
"بیایید با یک حرکت منطقی ساده برویم"©. فقط این ریز مدارهای DW01B که تمام پارامترهای تخلیه را کنترل می کنند، می توانند بار را قطع کنند. و من به خروجی های کنترل هر چهار ریزمدار با یک اسیلوسکوپ نگاه کردم. هنگامی که پیچ گوشتی روشن می شود، هر چهار ریزمدار هیچ تلاشی برای جدا کردن بار انجام نمی دهند. و ولتاژ کنترل از گیت های mosfets ناپدید می شود. یا عرفان یا چینی ها در یک مدار ساده چیزی را خراب کرده اند که باید بین ریزمدار و ماسفت باشد.
و من مهندسی معکوس این قسمت از برد را شروع کردم. با فحش دادن و دویدن از میکروسکوپ تا کامپیوتر.

در اینجا چیزی است که ما به آن پایان دادیم:

در مستطیل سبز خود باتری ها قرار دارند. به رنگ آبی - کلیدهای خروجی تراشه های حفاظتی، همچنین هیچ چیز جالبی نیست، در شرایط عادی خروجی آنها به R2، R10 به سادگی "در هوا معلق است". جالب ترین قسمت در میدان قرمز است، جایی که همانطور که مشخص شد سگ در آن جستجو کرد. ماسفت ها را یکی یکی برای سادگی ترسیم کردم، سمت چپ وظیفه تخلیه به بار را دارد، سمت راست برای شارژ.
تا جایی که من متوجه شدم دلیل خاموش شدن در مقاومت R6 است. از طریق آن، حفاظت "آهن" در برابر اضافه بار جریان به دلیل افت ولتاژ روی خود ماسفت سازماندهی می شود. علاوه بر این، این حفاظت مانند یک ماشه عمل می کند - به محض اینکه ولتاژ در پایه VT1 شروع به افزایش می کند، شروع به کاهش ولتاژ در دروازه VT4 می کند، که از آنجا شروع به کاهش هدایت می کند، افت ولتاژ در آن افزایش می یابد. که منجر به افزایش حتی بیشتر ولتاژ در پایه VT1 و فرآیندی شبیه بهمن می شود که منجر به باز شدن کامل VT1 و در نتیجه بسته شدن VT4 می شود. چرا این اتفاق هنگام راه اندازی یک پیچ گوشتی رخ می دهد، زمانی که پیک های فعلی حتی به 15 آمپر نمی رسد، در حالی که بار ثابت 15 آمپر کار می کند - من نمی دانم. شاید ظرفیت عناصر مدار یا اندوکتانس بار در اینجا نقش داشته باشد.
برای بررسی، ابتدا این قسمت از مدار را شبیه سازی کردم:

و این چیزی است که من از نتایج کار او دریافت کردم:

محور X زمان بر حسب میلی ثانیه است و محور Y ولتاژ بر حسب ولت است.
در نمودار پایین - بار روشن است (لازم نیست به اعداد Y نگاه کنید، آنها دلخواه هستند، فقط بالا - بار روشن است، پایین - خاموش است). بار مقاومت 1 اهم است.
در نمودار بالا، قرمز جریان بار، آبی ولتاژ در دروازه mosfet است. همانطور که می بینید، ولتاژ گیت (آبی) با هر پالس جریان بار کاهش می یابد و در نهایت به صفر می رسد، یعنی بار خاموش می شود. و حتی زمانی که بار تلاش برای مصرف چیزی را متوقف می کند (پس از 2 میلی ثانیه) بازیابی نمی شود. و اگر چه ماسفت های دیگری با پارامترهای مختلف در اینجا استفاده می شود، تصویر مانند برد BMS است - تلاشی برای شروع و خاموش شدن در چند میلی ثانیه.
خوب، بیایید این را به عنوان یک فرضیه کاری در نظر بگیریم و با داشتن دانش جدید، سعی کنیم این قطعه از علم چینی را بجویم :)
در اینجا دو گزینه وجود دارد:
1. یک خازن کوچک را به موازات مقاومت R1 قرار دهید، این است:

خازن 0.1 uF است، طبق شبیه سازی حتی کمتر، تا 1 nf ممکن است.
نتیجه شبیه سازی در این نسخه:

2. مقاومت R6 را به طور کامل حذف کنید:

نتیجه شبیه سازی این گزینه:

من هر دو گزینه را امتحان کردم - هر دو کار می کنند. در گزینه دوم، پیچ گوشتی تحت هیچ شرایطی خاموش نمی شود - شروع، چرخش مسدود شده است - می چرخد (یا با تمام توان تلاش می کند). اما به نوعی زندگی با محافظ خاموش کاملاً مسالمت آمیز نیست، اگرچه هنوز محافظت در برابر اتصال کوتاه روی ریزمدارها وجود دارد.
با گزینه اول، پیچ گوشتی با هر فشاری با اطمینان شروع به کار می کند. من فقط زمانی توانستم به خاموشی برسم که با سرعت دوم (افزایش برای حفاری) با چاک مسدود شده آن را راه اندازی کردم. اما حتی در آن زمان نیز قبل از خاموش شدن به شدت تکان می خورد. با سرعت اول نتونستم خاموشش کنم. من این گزینه را برای خودم گذاشتم، کاملا از آن راضی هستم.

حتی فضاهای خالی برای قطعات روی برد وجود دارد و به نظر می رسد یکی از آنها به طور ویژه برای این خازن طراحی شده است. این برای اندازه SMD 0603 طراحی شده بود، بنابراین من 0.1 uF را در اینجا لحیم کردم (آن را به رنگ قرمز حلقه کردم):

نتیجه

هیئت مدیره به طور کامل انتظارات را برآورده کرد، اگرچه شگفت‌انگیز بود :)
من در توصیف مزایا و معایب آن نکته ای نمی بینم ، همه اینها در پارامترهای آن است ، من فقط به یک مزیت اشاره می کنم: یک تغییر کاملاً جزئی این تخته را با پیچ گوشتی به تخته کاملاً کاربردی تبدیل می کند :)

PS: لعنتی، زمان کمتری برای بازسازی پیچ گوشتی از زمان نوشتن این بررسی از من صرف شد :)
ZZY: شاید رفقای من که در برق و مدارهای آنالوگ تجربه بیشتری دارند من را در موردی اصلاح کنند، من خودم یک شخص دیجیتال و آنالوگ از طریق سقف هستم :)

من قصد خرید +266 را دارم اضافه کردن به علاقه مندی ها من نقد را دوست داشتم +359 +726

بسیاری از صنعتگران یک پیچ گوشتی شارژی در خدمت خود دارند. با گذشت زمان، باتری ضعیف می شود و شارژ را کمتر و کمتر نگه می دارد. فرسودگی باتری تا حد زیادی بر عمر باتری تأثیر می گذارد. شارژ مجدد مداوم کمکی نمی کند. در این شرایط، "بسته بندی مجدد" باتری با همان عناصر کمک می کند. متداول ترین عناصر مورد استفاده در باتری های پیچ گوشتی از نوع "SC" هستند. اما با ارزش ترین چیزی که یک استاد دارد تعمیر اشیا با دست خود است.
بیایید یک پیچ گوشتی با باتری 14.4 ولتی بسازیم. پیچ گوشتی ها اغلب از یک موتور برای طیف وسیعی از ولتاژ تغذیه استفاده می کنند. بنابراین در این مورد، شما می توانید تنها از سه سلول Li-ion با فرمت 18650 استفاده کنید، من از بردهای کنترل استفاده نمی کنم. تخلیه عناصر در عملیات قابل مشاهده خواهد بود. مثلاً به محض اینکه پیچ خودکار سفت نشد، وقت آن است که آن را شارژ کنید.

تبدیل پیچ گوشتی به Li-ion بدون برد BMS

ابتدا بیایید باتری خود را جدا کنیم. 12 عنصر در داخل آن وجود دارد. 10 عدد در یک ردیف و 2 عدد در ردیف دوم. یک گروه تماس به ردیف دوم عناصر جوش داده می شود. ما چند عنصر را با یک گروه تماس رها می کنیم و بقیه را از بین می بریم.

اکنون برای کار بیشتر باید سیم ها را لحیم کنید. معلوم شد که کنتاکت ها از ماده ای ساخته شده اند که قابل قلع کردن نیست، بنابراین ما سیم ها را به عناصر لحیم کردیم. منهای به بدنه عنصر، و به علاوه به طور مستقیم به پچ مثبت. عناصر قدیمی به عنوان تکیه گاه عمل می کنند و در کار شرکت نمی کنند.

من از باتری های لیتیوم یونی با فرمت 18650 استفاده خواهم کرد. عناصر با جریان بالا برای اصلاح مورد نیاز است. من عناصرم را از سانیو به هیت شرینک "تغییر" دادم، عنصر قدیمی بسیار کهنه بود. من ظرفیت باقیمانده Imax را بررسی کردم.
باتری ها را به صورت سری وصل می کنیم و عناصر سر را لحیم می کنیم. باتری تقریباً آماده است.

اکنون بیایید از شارژ راحت اطمینان حاصل کنیم. باید یک کانکتور چهار پین نصب کنید. من از یک کانکتور از یک مادربرد قدیمی برای تعداد پین های مورد نیازم استفاده کردم. من قسمت جفت گیری را از یک منبع تغذیه کامپیوتر قدیمی گرفتم.

یک سوراخ برای کانکتور برش دهید. کانکتور را با چسب اپوکسی یا چسب فوق العاده با نوشابه پر کنید. سیم ها را هم لحیم می کنیم.

سیم ها را به المنت ها لحیم کنید. سیم از اولین تماس کانکتور به مثبت باتری. یک سیم از کنتاکت دوم کانکتور به مثبت عنصر دوم که منهای عنصر اول نیز می باشد و غیره. از آنجایی که من با یک شارژر "هوشمند" شارژ خواهم کرد، باید یک سیم متعادل کننده بسازم.

به عنوان کانکتور برای اتصال به شارژر، از سیم برق کامپیوتر استفاده خواهم کرد. سیمی که از طریق آن درایو فلاپی تغذیه می شد. همه کلیدها را از کانکتور جدا می کنیم و کاملاً در شارژر جا می شود. به راحتی از لحیم خارج می شود. سیم قرمز به اولین تماس کانکتور باتری. سیم مشکی به پین دوم کانکتور باتری و غیره.

باتری‌های لیتیومی اغلب به شکل بخش‌های جداگانه به‌صورت سری استفاده می‌شوند. این برای به دست آوردن ولتاژ خروجی مورد نیاز ضروری است. تعداد بخش هایی که باتری را تشکیل می دهند در محدوده های بسیار گسترده ای متفاوت است - از چندین واحد تا چندین ده. دو روش اصلی برای شارژ چنین باتری هایی وجود دارد.

روش متوالی، هنگامی که شارژ از یک منبع تغذیه با ولتاژی برابر با ولتاژ کامل باتری انجام می شود. یک روش موازی، زمانی که هر بخش به طور مستقل از یک شارژر مخصوص شارژ می شود.

متشکل از تعداد زیادی منبع ولتاژ که به صورت گالوانیکی به یکدیگر متصل نیستند و دستگاه های کنترل جداگانه برای هر بخش.

رایج ترین، به دلیل سادگی بیشتر، روش شارژ متوالی است. متعادل کننده مورد بحث در مقاله در سیستم های شارژ موازی استفاده نمی شود، بنابراین سیستم های شارژ موازی در این مقاله بررسی نمی شوند.

با روش شارژ متوالی، یکی از الزامات اصلی که باید رعایت شود موارد زیر است: ولتاژ در هر بخش از باتری لیتیومی شارژ شده در طول شارژ نباید از مقدار معینی تجاوز کند (مقدار این آستانه بستگی به نوع عنصر لیتیومی دارد. ).

اطمینان از برآورده شدن این نیاز در هنگام شارژ متوالی بدون انجام اقدامات خاص غیرممکن است ... دلیل واضح است - بخش های جداگانه باتری یکسان نیستند، بنابراین حداکثر ولتاژ مجاز در هر بخش در طول شارژ در زمان های مختلف رخ می دهد. ضروری برد کنترل بالانس.

همچنین می توانید تخته های تعادلی مختلف برای سگوی، هاوربرد، اسکوتر برقی، دوچرخه، هواپیما، پنل خورشیدی و غیره سفارش دهید.

کنترلر bms 3x18650،

کنترلر bms برای پیچ گوشتی،

کنترل کننده های تخلیه شارژ (bms) برای باتری های لیتیوم یونی،

کنترل کننده شارژ تخلیه باتری لیتیوم یونی،

کنترل کننده شارژ باتری لیتیومی،

کنترل کننده شارژ-دشارژ (pcm) برای باتری لیتیوم یونی،

کنترلر شارژ لیتیوم یونی DIY،

کنترل کننده شارژ و دشارژ برای باتری های لیتیومی با عملکرد متعادل کننده،

خرید متعادل کننده برای شارژ لی یون،

خرید متعادل کننده برای باتری های لیتیومی،

تخته تعادل،