Модуль защиты BMS 3S 25A с переделкой и установкой + аккумуляторы SONY US18650VTC4 + зарядка Colaier 3S 3A. 3 аккумулятора


Как пользоваться функцией Состояние аккумулятора iOS 11.3 ☆ IT-HERE.RU

Новая функция Apple, позволяющая следить за состоянием батареи, наконец-то появилась в недавно выпущенной финальной версии iOS 11.3. И она оказалась не такой, как мы ожидали. В новой секции нет привычного переключателя, которым можно отключить функцию управления питанием. Нет и слайдера, с помощью которого можно контролировать, насколько замедляется производительность устройства. Функция Состояние аккумулятора – в каком-то смысле типичная функция Apple. Она максимально простая, но очень непонятная и не предоставляет никакого контроля.

Также читайте: Apple выпустила iOS 11.3 для iPhone и iPad [ссылки IPSW]

Состояние аккумулятора iPhone: недостатки

Дело в том, что iOS 11.3 позволяет отключить функцию управления питанием, но не с помощью обычного переключателя. Вам придётся искать маленький значок «Отключить» среди текста. Кроме того, функция снова активируется после того, как ваше устройство внезапно отключится при большой нагрузке.

Обновление iOS 11.3 автоматически отключает функцию

Есть и хорошие новости. Как только вы обновитесь до iOS 11.3, которая выйдет в конце марта, функция управления питанием автоматически выключится. Ваш iPhone должен снова начать работать на полную мощность. Вполне вероятно, что у многих пользователей смартфоны начнут работать заметно лучше.

Однако функция снова активируется, когда что-то пойдёт не так. К примеру, если максимальная ёмкость батареи станет значительно меньше или смартфон начнёт выключаться при большой нагрузке.

Также читайте: Замедляет ли Apple старые модели iPad?

Как проверить состояние батареи iPhone

Функция управления питанием есть на iPhone 6, iPhone 6 Plus, iPhone 6s, iPhone 6s Plus, iPhone SE, iPhone 7 и iPhone 7 Plus. Согласно Apple, iPhone 8, iPhone 8 Plus и iPhone X могут и без неё избегать внезапных отключений, когда их батарея потеряет начальную ёмкость, поэтому их функция не касается.

Когда вы зайдёте в Настройки -> Аккумулятор, вы найдёте новую секцию Состояние аккумулятора (бета-версия).

Здесь вы увидите два пункта – Максимальная ёмкость и Пиковая производительность. Максимальная ёмкость – это и есть состояние батареи вашего iPhone. На новом смартфоне она будет составлять 100%, но со временем показатель начнёт падать.

По словам Apple, максимальная ёмкость батареи падает до 80% после 500 циклов полной зарядки в нормальных условиях. То есть пока максимальная ёмкость вашего смартфона более 80%, всё в порядке? Не совсем так. Стоит учитывать и пиковую производительность.

Когда уменьшается ёмкость батареи, ухудшается и её способность справляться с пиковой производительностью. Тогда старые модели и начинают внезапно отключаться. В моменты пиковой производительности процессор требует больше энергии, чем способна предоставить батарея, и iPhone просто выключается. В iOS 11.3 ёмкость батареи будет сбалансирована с потребностями пиковой производительности.

Ниже расположен пункт Пиковая производительность. В нём нет никаких показателей. Вместо этого вы увидите текст, сообщающий вам об уровне пиковой производительности. Если у вас новый iPhone, пиковая производительность будет нормальной.

Но, если ёмкость батареи упала до 90%, и она не способна обеспечивать пиковую производительность, вы увидите подобное сообщение:

Этот iPhone внезапно выключался из-за того, что аккумулятор не смог обеспечить необходимую пиковую производительность. Было применено управление питанием для того, чтобы избежать этого в дальнейшем. Отключить…

Если же максимальная ёмкость вашей батареи упала ниже 80%, вы увидите такое сообщение:

Состояние вашего аккумулятора значительно ухудшилось. Чтобы восстановить полную ёмкость и производительность, замените его.

Как отключить функцию управления питанием

Видите синее слово Disable… (Отключить) в конце текста? Это единственный способ отключить функцию управления питанием. Отключив функцию, вы увидите следующее сообщение:

Этот iPhone внезапно выключался из-за того, что аккумулятор не смог обеспечить необходимую пиковую производительность. Вы отключили управление питанием.

Отключив функцию, вы не сможете включить её самостоятельно, но она активируется сама после того, как ваш iPhone снова не справится с нагрузкой и отключится. Затем вы снова сможете отключить её в настройках.

Также читайте: 10 способов продлить жизнь батареи своего iPhone

Поменяйте батарею

Если максимальная ёмкость вашей батареи упала ниже 80%, Apple предложит вам её поменять. Вы также можете продолжить пользоваться своим iPhone как обычно, но периодически он может отключаться, а заряд батареи будет расходоваться быстрее. Лучше всё-таки поменять батарею на новую. До конца 2018 года вы можете сделать это со скидкой. Из-за скидок количество батарей очень ограничено, так что, возможно, вам придётся подождать дольше обычного.

Что могло быть лучше

Новая секция – это, определённо, первый шаг в правильном направлении (хоть и запоздалый). Однако Apple могла сделать больше. К примеру, функция управления питанием всё равно автоматически включается сама, не оповещая об этом пользователя. Apple должна была добавить уведомление об активации функции.

Кроме того, Apple могла сделать процесс отключения функции гораздо проще и понятнее. Маленькое слово «Отключить» увидишь не сразу. Текст очень мелкий, и его сложно читать. Надеемся, что в будущих обновлениях Apple это исправит.

it-here.ru

Модуль защиты BMS 3S 25A с переделкой и установкой + аккумуляторы SONY US18650VTC4 + зарядка Colaier 3S 3A

Плата эта давно лежала в закромах, пока не подвернулся шанс использовать её по прямому назначению. Если Вы любите схемы и инструмент — будет интересно.

Тут длинная предыстория, не поленитесь прочитать

Если кто помнит, есть у меня переделанный шуруповёрт mysku.ru/blog/aliexpress/31869.html Больше 2 лет он активно и исправно работал, разряжал и заряжал его раз 40. До тех пор, пока сам его жестоко не перегрузил, делая вентиляционное отверстие в ОСБ коронкой 102 мм, еле удерживая инструмент обоими руками :) Сетевой шуруповёрт также не справился с такой работой, а мощной дрели под рукой не оказалось. Результат — один из аккумуляторов не выдержал издевательств и ушёл в обрыв. Совсем :( После частичной разборки аккумулятора выяснилось, что отгорел ленточный алюминиевый контакт к рулону. Ремонтировать аккумуляторы я пока не умею :( Инструмент был срочно необходим, поэтому первая мысль — купить такой-же 26650 LiMn2O4 аккумулятор и быстренько восстановить батарейный блок. Но в магазинах такой-же аккумулятор не был обнаружен. Заказывать из Китая и ждать — слишком долго… Кроме того, решил добавить в блок плату защиты BMS, чтобы подобное не повторилось. Но вот беда — свободное место в батарейном блоке совсем отсутствует :( Короче, купил относительно недорого высокотоковые SONY US18650VTC4 (2100мАч 30А пиковый 60А). Обошлись в 750р за 3 штуки — это незначительно дороже, чем на заказ из Китая, зато здесь и сейчас! Брал ТУТ Ёмкость 2100мАч конечно существенно меньше бывших 3500мАч, но я это как нибудь переживу, всё равно устаёшь быстрее, чем он разряжается. Во время очередного перекура перекуса можно его подзарядить, тем более теперь заряжать буду новой зарядкой большим током :) Работавшие ранее оставшиеся два аккумулятора 26650 3500мАч проверил на остаточную ёмкость — получил 3140мАч. Падение ёмкости на 10% вполне в допуске и аккумуляторы ещё можно где-нибудь использовать.

Пакет

Из-за невысокой стоимости и встроенного балансира плату защиты можно встраивать прямо в батарейный блок электроинструмента. Функций зарядки плата не имеет. Маркировка платы HX-3S-FL25A-A Ранее уже были краткие обзоры этой платы, например тутmysku.ru/blog/ebay/47091.html Размер платы совпадает с указанным 56х45мм, однако, толщина 4мм значительно больше заявленных 1,2мм, имейте это в виду. Шунт собран из двух SMD резисторов по 5мОм в параллель (суммарно 2,5мОм). Проволочные шунты всё-же надёжнее держат перегрузку, тут очевидно немного сэкономили, зато резисторы плоские и не торчат. Полевики стоят AOD514 в параллель по 4 штуки Балансировка собрана на базе HY2213-BB3A, номинальное напряжение балансировки 4,20В Ток балансировки фиксированный 42мА (4,20В/100Ом=42мА), для не шибко ёмких аккумуляторов этого вполне достаточно. Балансировка работает постоянно и независимо от схемы защиты. Пока напряжение на любом из аккумуляторов превышает 4,20В, к нему подключается нагрузочное сопротивление 100 Ом до тех пор, пока он не разрядится до 4,20В.

При желании, данную плату можно легко переделать в 2S просто замкнув перемычкой B2 и B+, при этом силовые ключи могут греться сильнее за счёт повышения сопротивления каналов полевиков. Защиту обеспечивают контроллеры HY2110-CB

Не нарушая своих принципов, срисовал исходную принципиальную схему. Схема хоть и выглядит сложновато, работает просто и понятно. Ошибки естественно никуда не делись — китайцы держат марку :) Нумерация транзисторов показана условно. На p-n-n транзисторах Q1-Q6 собран преобразователь уровней и сумматор сигналов с HY2210 На n-p-n транзисторах Q7-Q9 собрана нехитрая транзисторная логика управления силовыми ключами Q7 отпирается при переразряде любого аккумулятора до напряжения ниже 2,40В, восстановление происходит при напряжении свыше 3,0В (после снятия нагрузки либо подключения к зарядке). Q8 обеспечивает защёлкивание защиты после её срабатывания до момента полного снимания нагрузки. Одновременно, на нём организована быстродействующая защита при коротком замыкании нагрузки, когда ток прыгает свыше 100А. Q9 отпирается при перезаряде любого аккумулятора до напряжения свыше 4,28В, восстановление происходит под нагрузкой при напряжении ниже 4,08В. При этом силовые ключи не препятствуют протеканию разрядного тока. Точные пороги всех контроллеров я не проверял, т.к. это трудоёмко, но реально они не сильно отличаются от заявленных в спецификации.

S1 и S2 — просто контрольные точки, к термозащите отношения не имеют. Более того, замыкать их между собой нельзя. Как нормально подключить термозащиту — ниже расскажу и покажу. На S1 появляется сигнал при переразряде любого элемента. На S2 появляется сигнал при перезаряде любого элемента, а также после срабатывания токовой защиты. Ток потребления платой очень мал — 8мкА.

Новые аккумуляторы SONY US18650VTC4

Аккумуляторы подписаны и проверены, ёмкость соответствует номинальной 1 – 2225мАч 2 – 2214мАч 3 – 2221мАч

Несмотря на наличие аппарата контактной сварки, аккумуляторы паял, т.к. в данном случае это лучшее решение. Перед пайкой, необходимо аккумуляторы хорошо залудить.

Аккумуляторы спаяны и установлены на место

Плата припаяна (на фото плата уже переделана) Соблюдать осторожность и не замыкать концы с аккумуляторов

Силовые провода — в силиконовой изоляции 1,5кв.мм Контрольные провода — МГТФ-0,2

Типовая схема подключения платы не является оптимальной, т.к. к плате идут аж 4 силовых провода. Я подключил по более простой схеме, когда к плате идёт всего 2 силовых провода. Такое подключение допускается при малой длине соединительных проводов до аккумуляторов

Под нагрузкой при резком нажатии курка тут-же срабатывает защита платы :( Сначала, я логично предположил, что она отрубается из-за токовой перегрузки, но замыкание шунта платы ничего не изменило. Стало понятно, что не токовая перегрузка платы вызывает срабатывание защиты. Далее, подключил осциллограф в режиме записи к аккумуляторам и проверил напряжение на них под нагрузкой. Напряжение успело провалиться ниже 7В и защита тут-же сработала :( Вот и причина срабатывания защиты. Почему напряжение так сильно провалилось, ведь аккумуляторы высокотоковые? Давайте займёмся измерениями и расчётами: — напряжение аккумуляторов 11,4В (HP890CN) — внутреннее сопротивление аккумуляторов из даташита на постоянном токе DC-IR 66мОм (3х22мОм) — измеренное сопротивление двигателя 63мОм — сопротивление соединительных проводов и переключателя шуруповёрта — 23мОм — сопротивление платы защиты — шунт + MOSFET + провода подключения — 10мОм Общее сопротивление цепи 66+63+23+10=162мОм Ток в цепи 11,4/0,162=70А Немало, однако…

Но проблема не в токе, а в падении напряжения на аккумуляторах. При токе 70А напряжение каждого аккумулятора снижается на 70*0,022=1,54В и становится 3,8-1,54=2,26В. Вот она, реальная причина срабатывания защиты! Корректировать или убирать защиту нежелательно — снижается безопасность использования, поэтому её надо просто замедлить на время пуска двигателя. Добавляем конденсатор 0,47мкФ в нужное место и задержка готова :) Если кому-то паять мелочь на плату затруднительно, можно запаять конденсатор навесным монтажом между S1 и B- Мне проще было поставить SMD конденсатор :) Теперь есть достаточно времени, чтобы двигатель успел раскрутиться под нагрузкой. При жёсткой блокировке двигателя на полном газу, защита срабатывает через 0,3 сек, а не мгновенно, как раньше. Переделанная плата На резистор 470кОм не обращайте внимания — родной резиcтор 510кОм пострадал в результате экспериментов и был заменён что под руку попало :) Плата содержит высокоомные цепи, поэтому после пайки необходимо тщательно отмывать плату.

Схема после переделки

Описание всех доработок 1. Выпаян ненужный конденсатор 0,1мкФ со 2 вывода HY2210 к шунту. Зачем его вообще поставили — непонятно, в даташите на HY2210 он отсутствует. На работу не влияет, но выпаял его от греха подальше. 2. Добавлен резистор база-эмиттер для нормального восстановления после срабатывания защиты. Без него, автовосстановление защиты после снятия нагрузки работает крайне нестабильно, т.к. малейшие наводки на P- мешают сбрасывать защиту. Подходящий номинал резистора 1-3МОм. Паял этот резистор аккуратно непосредственно к выводам транзистора. Осторожно, не перегревайте его! 3. Добавлен конденсатор 0,47мкф для замедления срабатывания защиты от переразряда с 25мс (типовое для HY2210) до 300мс. Пробовал подключать конденсатор 0,1мкФ — защита срабатывает слишком быстро для здоровенного двигателя RS-775. Если двигатель совсем зверский, может понадобиться установка более ёмкого конденсатора, например 1мкФ

Теперь резкое нажатие на курок под нагрузкой не приводит к срабатыванию защиты :)

Подключение защитного термовыключателя. К данной плате можно подключить как NO так и NC термовыключатель. Схемы привожу ниже. Я использовал NO термовыключатель KSD 9700 5A 70ºC

Приклеил его к аккумуляторам

Заодно решил отказаться от зарядки с БП через токоограничивающие резисторы и заряжать аккумуляторы переделанной зарядкой 3S 12,6V 3A

Итоговая схема получилась такова

Зарядка Colaier 12,6В 3Аaliexpress.com/item/12-6v-3a-lithium-battery-charger-3-lithium-battery-12v-polymer-battery-pack-charger/32304311673.htmlХороший обзор на неё уже делал ув. kirich, но мне как всегда есть что добавить

В исходном виде зарядка не держит заявленный ток 3А и перегревается. К тому-же, она излучает заметные помехи на близко расположенный радиоприёмник. Зарядка была разобрана ещё до тестов :)

От простых БП зарядка отличается установленными дополнительно элементами схемы токоограничения

С доработками буду краток :) — Поставил отсутствующий входной фильтр. Теперь радиоприёмник не реагирует на работающую зарядку. — Переставил в нужные места термистор NTC1 (5D-9) и предохранитель LF1 (T2A) — На плате есть место для установки разрядных резисторов R1 + R2. Они нужны для разряда CX1 после отключения зарядки из сети. Поставил разрядный резистор ОМЛТ-0,5 620 кОм параллельно CX1 :)

— Поставил выходной дроссель L1 вместо перемычек. На работу никак не повлияло, ибо выходные пульсации для зарядки не имеют большого значения.

— Снизил выходное напряжение с 12,8В до 12,65В подключением параллельно резистору R29 8.2кОм резистора 390кОм — Снизил выходной ток с 3,2А до 2А заменой резистора R26 1,6кОм на резистор 1кОм Ток снизил потому, что во-первых, данная зарядка не может без перегрева выдать ток 3А, а во-вторых потому, что аккумуляторы US18650VTC4 имеют максимальный зарядный ток 2А. Разводка печатной платы выполнена некорректно, из-за этого нет хорошей стабильности выходного напряжения и тока. Менять не стал ибо не сильно критично.

Выводы: — Аккумуляторы SONY US18650VTC4 имеют только один недостаток — небольшую ёмкость — Плата BMS 3S 25A способна работать нормально после небольшой доработки — Зарядка 3S 12,6В 3A в исходном виде работает неудовлетворительно и требует значительной доработки, рекомендовать её не могу, извините

После переделки, шуруповёрт нормально работает уже 4 месяца. Снижение мощности не ощущается, заряжается быстро, чуть более часа.

Подружка

Обзор писал очень долго, за это время у моего шуруповёрта появилась подружка :) Если кого-либо она интересует — сделаю обзор и на неё Всех поздравляю с наступившим Новым Годом и спасибо всем, кто прочитал обзор от начала и до конца :)

mysku.ru

Изготовление запасного Li аккумулятора для Ni-Cd шуруповерта, с функцией адаптера для подключения сменных 3S Li батарейных блоков, в том числе и от других шуруповертов

Бывают ситуации, когда родной аккумулятор шуруповерта разбит /сломан/ утерян и есть только рабочая тушка инструмента. Или хочется иметь дополнительный аккумулятор, как в моем случае. Для тех, кто любит DIY, это не проблема, а вызов. В 1-й части обзора я расскажу об изготовлении корпуса аккумулятора с защелками и силовыми контактами, установке в него платы защиты и индикатора напряжения на банках. А также о доработке шуруповерта Black&Decker CD12C для возможности работы как с комплектным Ni-Cd, так и с новым Li-Ion аккумулятором. И наконец, о превращении запасного аккумулятора в адаптер, позволяющий Black&Decker CD12C работать от любых влезающих в корпус адаптера 3S Li-Ion сборок, на примере батарейного блока от шуруповерта DeWALT DCD 710. В далеком 2005 году я купил свой первый шуруповерт. Это был Black&Decker CD12C с Ni-Cd аккумулятором. Он идеально лежит в моей довольно широкой ладони, имеет отличную развесовку, оборудован 6-позиционным магазином для бит в казенной части и креплением для битодержателя в нижней части ручки. Тогда он казался мне шедевром эргономики и промышленного дизайна. Работать им было одно удовольствие, однако это удовольствие длилось все меньше и меньше. За 10 лет комплектный Ni-Cd аккумулятор значительно деградировал. Я разобрал его, провел ревизию банкам, выровнял напряжение на элементах и заменил одну убитую банку, теперь ресурса этого аккумулятора хватает на три десятка саморезов. В принципе, меня это устраивает. Пару лет я купил еще один шуруповерт, 10.8 В литиевый DeWALT DCD 710. Он помощнее, более функциональный (2 скорости, блокировка шпинделя, подсветка, 2 аккумулятора в комплекте), но не такой удобный в руке (ручка маловата) и не имеет на тушке супер-удобного магазина для бит и битхолдера.

Иногда у меня возникает необходимость работы двумя шуруповертами (например, одним сверлить, а другим заворачивать саморезы). Чтобы увеличить длительность работы Black&Decker’ом, мне пришло в голову сделать к нему запасной литиевый аккумулятор. Для этой цели я решил использовать 2-й аккумулятор от DeWALT.

Проект обещал быть весьма захватывающим, ведь по своему конструктиву, начинке и даже способу крепления эти аккумуляторы далеко не близнецы-братья (хотя формально и родственники).

Общий ход мыслей у меня был такой. Для изготовления запасного аккумулятора мне будет нужен какой-то корпус. В корпусе я делаю защелки для съемного крепления к тушке Black&Decker и силовые контакты, монтирую в него плату защиты и индикатор общего и побаночного напряжения, а также делаю внутренние разъемы для подключения к сменному аккумуляторному блоку. Сменным аккумуляторным блоком может быть любая 3S Li-Ion сборка, которая по размерам влезет в корпус, в том числе и аккумуляторный блок от DeWALT DCD 710.

Приступаю к работе.

Изготовление корпуса аккумулятора с защелками и силовыми контактами

У меня 2 принципа в переделках и DIY: внешне ничего не менять, и начинать с самого трудного.

Я долго вертел в руках аккумуляторы от обоих шуруповертов и разглядывал тушку Black&Decker. Глобальные мысли тужились в голове, пальцы лазали в бороде.

Самым трудным мне показалось сделать механизм фиксации корпуса аккумулятора к шуруповерту (защелки).

И еще, воспроизводить конструктив родного аккумулятора с его пальцем не сильно хотелось. А раз так, придется кое-что дорабатывать внутри шуруповерта.

Наконец у меня в голове визуализировалась финальная картинка, что и как нужно делать. Итак, мне понадобится разборный пластиковый корпус, состоящий из 2-х частей. В верхней его части я делаю по одному прямоугольному отверстию возле противоположных по длине стенок, а к стенкам нижней части прикрепляю защелки. На верхнюю часть корпуса вывожу плоские силовые контакты, а в подошве шуруповерта делаю ответный разъем, подключив его параллельно имеющимся в ручке шуруповерта контактам. Короче, гора родила мышь.

В оффлайне я купил корпус такого плана www.chipdip.ru/product/g1202b

Теперь защелки. Из чего их сделать? Вначале я думал использовать подходящие по ширине металлические полоски. Но потом в гараже мне попались на глаза старые фары.

Я видел защелку в куске фары. И резал пластмассу, пока не освободил ее. Прям как Микеланджело.

Затем вырезал отверстия в верхней части корпуса, прикрутил защелки к нижней. Защелкнул половинки.

Принцип работы защелок.

Отрегулировал защелки по высоте выступа, так, чтобы он нормально защелкивался и отщелкивался от шуруповерта. Вот короткое видео как все работает.

Как изначально задумано, корпус аккумулятора отсоединяется от шуруповерта легким сжатием нижней его половины. Видно, что подошва шуруповерта может гулять по плоскости корпуса. Нужно ее отцентровать и зафиксировать. Фиксатором, в принципе, могут послужить контактные клеммы. Но использовать только их мне показалось не очень надежным. Я решил сделать еще и стопорную накладку на корпус, по форме внутреннего периметра подошвы шуруповерта. Для этого взял подставку от сломанного электрочайника и немного поупражнялся в «искусстве убавления».

Итак, с механикой я закончил. Пора переходить к электрическим соединениям.

Если мне нужны силовые разъемы для всяких самоделок, я знаю где их искать – в автомагазине. Клеммные колодки в сборе, байонеты, клеммы, самые разнообразные разъемы – этого добра там навалом.

Силовые контакты я взял от вилки проводного радиоприемника, а ответный разъем к ним, от головного света какой-то иномарки, подобрал в автомагазине.

Доработка шуруповерта

В Black&Decker CD12C стоит двигатель фирмы Leshi Motor, вот его характеристики. Ток холостого хода – 1.5А, максимальный рабочий ток (при котором срабатывает трещотка на установке максимального момента) – 9.7А, ток клина (в режиме сверления) – 62А.

Разобрал шуруповерт. Питание к двигателю подается проводами 18AWG, используются угловые клеммы. С учетом приведенного производителем тока клина, 18AWG –это много или мало? Согласно таблице, сечение провода 18AWG 0,823 кв.мм, допустимая длительная токовая нагрузка провода с изоляцией при температуре 90 °C в условиях закрытой прокладки и окружающей температуре 30 °C составляет 14А. Из той же таблицы следует, что провод 18AWG будет держать 83А в течение 10 секунд, после чего расплавится.

Разумеется, производитель Black&Decker предусмотрел встроенную защиту тушки шуруповерта от токовой перегрузки. Параллельно с ней защищать шуруповерт и аккумуляторы будет плата защиты («красная плата»), отключающая выходные клеммы аккумулятора при токе примерно 15A.

А здесь видно, как производитель соединяет провода между собой. В основном везде обжим. Возьму этот способ на вооружение.

Сюда я буду имплантировать разъем.

Делаю параллельное соединение проводов разъема к ответным контактам пальца штатного аккумулятора.

Клеммная колодка установлена и зафиксирована. На этом доработка тушки закончена.

Теперь подошва шуруповерта выглядит так.

Установка в корпус и подключение платы защиты и индикатора напряжения

Основные компоненты моего запасного аккумулятора — это собственно 3S сборка высокотоковых литиевых аккумуляторов в форм-факторе 18650, плата защиты, вольтметр общего и побаночного напряжения аккумуляторной сборки, со светящимся сегментным индикатором и пищалкой, и выключатель этого самого вольтметра для экономии заряда аккумулятора при хранении. Плата защиты, широко известная в узких кругах как «красная плата» (12.6V 3S BMS Protection Board), детально описана и протестирована в обзоре уважаемого Waldemarik. Эта плата защищает литиевые аккумуляторы от токовой перегрузки, переразряда и перезаряда. Сразу скажу, что у меня с ней никаких проблем не было, заработала с первого раза и при резком старте не отключает нагрузку, как многие писали. А также нагрузка не отключается при стопорении шпинделя в положении максимального момента. Вполне ожидаемо, т.к. рабочий ток моего шуруповерта всего лишь 10 ампер. В конце обзора кстати будет еще одно видео, как все это работает.

Вольтметр-пищалка показывает общее напряжение аккумуляторной сборки и поочередно напряжение на каждой банке. Легко увидеть, нуждаются ли банки в балансировке или нет. При понижении напряжения на любой из банок до 3.3В (заводская установка, можно изменить значение) она начинает пронзительно пищать. В общем, для людей, которые любят все контролировать, эта штука must have.

Нарисовал схему подключения.

Для прикидки выложил батарейный блок от DeWALT DCD 710 в корпус аккумулятора. Чтобы оптимизировать место внутри корпуса решил закрепить красную плату на вертикальной стойке. С другой ее стороны будет крепиться вольтметр. Для силовых соединений буду использовать качественный акустический провод сечением полтора квадрата в мягкой силиконовой изоляции.

Прикрутил декорацию и разложил реквизит.

Теперь, чтобы ненароком не получилось файер-шоу после подключения проводов, нужно поближе познакомиться с батарейным блоком DeWALT.

На фото выше, его крайние контакты справа и слева – это общий плюс и минус. Остальные контакты – это интерфейс взаимодействия со штатной зарядкой и с тушкой шуруповерта. Уважаемый ksiman даже нарисовал схемы подобных блоков, правда с бОльшим количеством банок. Сам батарейный блок защитного отключения нагрузки не имеет, шины плюса и минуса разварены с банок напрямую на клеммную колодку.

Для подключения точек соединения элементов (1S и 2S) батарейного блока DeWALT к плате защиты и параллельно к вольтметру, припаял к никелевым шинам провода с наконечником типа РП-М (автоклемма).

Автоклеммами называют плоские разъемы-клеммы, неизолированные или изолированные (РП или РПИ). Провода фиксируются в них методом обжимки с помощью инструмента под названием кримпер. Из названия «автоклеммы» понятно, где они в основном используются. И вот почему. Опрессовка имеет следующие преимущества перед пайкой: высокая механическая прочность, вибростойкость, долговечность и надежность работы в широком диапазоне температур. Такие клеммы часто ставят не только в автомобили, но и в электроинструмент, а также в бытовые мощные приборы (электрочайники, микроволновки и пр.). Выше я уже показывал, что Black&Decker использует обжим как основной способ коммутации силовых соединений в своем изделии CD12C.

Так выглядит подошва DeWALT DCD 710, узкий терминал — это вход терморезистора (TH). Силовые контакты ножевого типа, это хорошо, значит к батарейному блоку можно подключаться теми же самыми автоклеммами. А плохо то, что эти клеммы будут выскакивать из клеммной колодки, т.к. сверху и с обратной стороны они ничем не фиксируются. https://s1.gifyu.com/images/298353362205e746c.gif Но отчаиваться не надо. На каждую хитрую колодку найдется своя клемма с колпачком!

Есть у меня такой набор автоклемм с силиконовыми колпачками, в конце обзора будет на них ссылка.

Одел колпачок на провод и обжал клемму. Колпачок плотно обхватывает пружинные контакты разъема, надежно фиксируя в нем наконечник. Теперь никуда он не выскочит.

А где пруфы, Билли?

Внимание! Трюк выполнен немного нетрезвым профессионалом, на 101% уверенным в том, что он делает. Пить вредно, повторять опасно!1f4c290e180fb0810.gif Итак, тест на усилие разрыва соединения клеммы выдержали. Но выдержат ли они токи шуруповерта? Материал клемм – луженый медный сплав. Толщина 0.4 мм, ширина 6.3 мм. Итого сечение 2.52 кв.мм. Так что «узким местом» клемма точно не будет!

Пора приступать к сборке начинки запасного аккумулятора.

Припаял все провода и обжал разъемы.

Провода на вольтметр, сам вольтметр и выключатель закрепил при помощи клейкой ленты 3М. Выключатель еще дополнительно приклеил к боковой стенке обычным клеем «Момент».

Для фиксации батарейного блока DeWALT в корпусе запасного аккумулятора вырезал фигурные вставки из вспененного полиуретана плотной консистенции и наклеил их на боковые стенки.

Все готово! Вот так выглядит батарейный блок DeWALT, установленный в корпусе запасного аккумулятора.

О зарядке

Заряжать вставленный в адаптер батарейный блок можно как минимум тремя способами:

1) 12.6V зарядкой для 3S сборки литиевых аккумуляторов через штатный зарядный разъем шуруповерта. Например, зарядкой из обзора уважаемого kirich.

2) Подходящей универсальной зарядкой для литиевых аккумуляторов через выходные клеммы или штатный зарядный разъем. Например, B6 mini.

3) И, наконец, штатной зарядкой от DeWALT (если в адаптер установлен деволтовский аккумуляторный блок). Извлечь АБ из адаптера и вставить в зарядку. Устанавливать АБ в родной корпус необязательно.

Список основных использованных материалов

Красная плата aliexpress.com/store/product/New-Arrival-New-Electric-Board-3S-Li-ion-Lithium-Battery-18650-Charger-Battery-Batteries-Protection-Board/1959068_32682218793.html

1s-8s вольтметр-сигнализатор https://www.gearbest.com/multi-rotor-parts/pp_207054.html

Набор автоклемм с силиконовыми колпачками ebay.com/itm/222641329900

Клейкая лента 3М (брал в местном автомагазине)

Сделал напоследок парадную фоточку.

И снял короткое видео.

Часть II

В ней я расскажу, какую новую сборку Li-Ion аккумуляторов я буду ставить в этот корпус и как их буду соединять.

mysku.ru

10.3 Аккумуляторы

Аккумуляторы являются вторичными химическими источниками тока (ХИТ). Запас химической энергии в них создается во время заряда, который происходит под действием, электрического тока от постороннего источника. Во время заряда материалы, входящие в состав аккумулятора преобразуются в такое состояние, при .котором они могут вступать между собой в химическую реакцию с выделением электрической энергии. Таким образом, аккумуляторы не производят электрическую энергию, они лишь накапливают ее при заряде и расходуют при разряде. Аккумуляторы характеризуются следующими основными параметрами.

ЭДС аккумулятора Е зависит от состава активной массы пластин, от температуры и концентрации электролита. Измерение ЭДС производится вольтметром с RВХ > 1000 Ом на 1 В. Поскольку ЭДС заряженного и частично разряженного аккумулятора может быть одинаковой, то по значению ЭДС судить о степени разряженности аккуму­лятора нельзя.

Напряжение аккумулятора — разность потенциалов между положительной и отрицательной пластинами при включенной нагрузке. Напряжение при заряде

UЗ=E+IЗ ri

при разряде

UР=E+IР ri

где IЗ и IР — соответственно токи заряда и разряда, А; ri —внутреннее сопротивление аккумулятора, Ом.

Внутреннее сопротивление аккумулятора ri определяется конструкцией электродов, плотностью электролита, степенью разряженности аккумулятора, окружающей температурой, причем у заряженного аккумулятора ri меньше, чем у разряженного. С понижением температуры увеличивается вязкость электролита, замедляется ионный обмен, внутреннее сопротивление возрастает.

Емкость аккумулятора. Различают зарядную и разрядную емкости, которые не равны между собой. 3арядной емкостью Q3 называется количество электри­чества, поглощенное аккумулятором при его заряде, и опре­деляется выражением

Q3= IЗtЗ

где IЗ — средний ток заряда, A; tЗ — время заряда, ч.

Разрядной емкостью QР называется количество электричества, которое может отдать полностью заряжен­ный аккумулятор при данном токе разряда до определенно­го допустимого напряжения

QР= IР tР,

где IР — средний ток при разряде, A; tР -время разряда, ч. Коэффициентом отдачи по емкости называют отношение QP/Q3, т.е.

Коэффициентом отдачи по энергии называют отношение Wp/W3, где WР — энергия, отдаваемая источником, а W3 энергия, потребляемая источником, т. е.

где UP и U3 — среднее напряжение при разряде и заряде, В.

Саморазрядом аккумулятора называется самопроизвольный процесс уменьшения емкости при разомкнутой цепи нагрузки. Саморазряд оценивается уменьшением емкости за сутки, т.е. , гдеQ1, и Q2 - емкости аккумулятора до и после хранения, А-ч; tХР — время хранения аккумулятора, сутки. Как и в гальванических элементах, интенсивность саморазряда зависит от температуры окружающей среды, состава электролита и материала электродов. В зависимости от вида электролита аккумуляторы делятся на кислотные и щелочные.

10.3.1 Кислотные аккумуляторы

Кислотные аккумуляторы благодаря своей дешевизне используются в самых различных областях науки и техники. Однако в средствах связи и в переносной радиоэлектронной аппаратуре они применяются редко, что связано с недостатками и, главным образом, со сложностью ухода и небольшой прочностью.

а)

Рисунок 10.3 - Кислотный аккумулятор в сборе (а) и блок пластин аккумулятора (б):

1 — положительный электрод: 2 — токоотводы; 3 — отрицательный электрод; 4 —

сепаратор; 5 —крышка блока; 6 —корпус; 7 —перемычка; 8 — пробка

В корпусе кислотного аккумулятора (рисунок 10.3), изготовленном из эбонита или пластмасс помещаются положительные и отрицательные электроды, смонтированные в блоки, причем положительные пластины располагаются между отрицательными пластинами (рисунок 10.3,б), Активной массой положительной пластины является двуокись свинца (РЬО2), а отрицательной — свинец в раздробленном состоянии (РЬ). Электролитом является водный раствор серной кислоты. Номинальное напряжен кислотного аккумулятора равно 2,0 В. При заряде, который длится 10—12 ч, напряжение на аккумуляторе доводится до 2,6—2,8 В. Признаком конца заряда является повышение напряжения до указанных значений, возросшая плотность электролита и обильное газовыделение. В начале разряда напряжение быстро снижается до 2,2 В.

Следует помнить, что разряжать кислотный аккумулятор до напряжения ниже 1,8 В нельзя, так как в этом случае на отрицательных пластинах образуется трудно растворимый белый налет, происходит сульфатация аккумулятора. По этой причине хранить неработающие, с залитым электролитом аккумуляторы можно только после их заряда. Для предохранения аккумулятора от сульфатации его надо заряжать каждые 30 дней, независимо от оставшейся емкости. Номинальная емкость аккумуляторов указывается для полного разряда в течение 10 ч. Внутреннее сопротивление аккумулятора ri может быть определено по емкости QР, т.е. ri=*0,15/ QР. С понижением температуры работоспособность кислотных аккумуляторов ухудшается; с увеличением плотности электролита температурный интервал работы расширяется. Саморазряд данных аккумуляторов считается нормальным, если он не превышает 1 % в сутки или 30 % в месяц. Большое влияние на саморазряд оказывают нежелательные примеси в электролите и электродах. Сохранность кислотных аккумуляторов гораздо меньше, чем у щелочных. В сухом виде кислотные аккумуляторы должны храниться не более года.

Кроме указанных выше недостатков кислотные аккуму­ляторы обладают повышенной чувствительностью к коротким замыканиям и перегрузкам. Следует помнить, что кислотные аккумуляторы нельзя помещать внутри спецаппаратуры, так как испарения аккумулятора портят детали радиоаппаратуры.

studfiles.net


Смотрите также