I en tidigare artikel undersökte jag frågan om att ersätta nickel-kadmium (nickel-mangan) Ni Nid (NiMn) -skruvmejselbatterier med litium-batterier. Vi måste överväga några regler för laddning av batterier.
Litiumjonbatterier i storlek 18650 kan huvudsakligen laddas upp till en spänning på 4,20 V per cell med en tillåten avvikelse på högst 50 mV eftersom en ökning av spänningen kan skada batteriets struktur. Batteriets laddningsström kan vara 0,1 x C till 1 x C (här C-kapacitet). Det är bättre att välja dessa värden efter datablad. Jag använde märkesbatterier för att ändra skruvmejseln. Vi tittar på ett datablad laddningsström på -1,5A.
Det kommer att vara mest korrekt att ladda litiumbatterier i två steg enligt CCCV-metoden (konstant ström, konstant spänning).
Det första steget är att tillhandahålla en konstant laddningsström. Nuvarande värde är 0,2-0,5 ° C. Jag använde ett batteri med en kapacitet på 3000 mA / h, vilket innebär att den nominella laddningsströmmen är 600-1500mA. Efter laddning av burken går med en konstant spänning minskar strömmen ständigt.
Batterispänningen upprätthålls mellan 4.15-4.25V. Batteriet laddas om strömmen minskar till 0,05-0,01C. Med tanke på ovanstående använder vi elektronisk Anslagstavlor med Aliexpress. Strömbegränsande CC / CV-sänkningskort på XL4015E1 eller LM2596. Brädet är att föredra framför hur det är bekvämare i inställningarna.
Specifikationer XL4015E1.
Maximal utgångsström upp till 5 A.
Utgångsspänning: 0,8 V-30 V.
Ingångsspänning 5 V-32 V.
har liknande parametrar, är bara upp till 3 A.
Uppräkning av verktyg och material.
-adapter 220 \ 12 V, 3 A -1st;
En standard skruvmejselladdare (eller strömförsörjning);
-Lasta CC / CV på eller -1st;
-anslutande ledningar -Lödjärn;
En testare;
-plastlåda för laddningskort -1st;
-1 minvoltmätare;
-Variabel motstånd (potentiometer) för 10-20 kOhm -1st;
- strömkontakt för batterifacket i en skruvmejsel -1st.
Första steget. Montering av batteriladdars skruvmejsel på adaptern.
Vi har redan valt cccv-kortet ovan. Som strömkälla kan du använda valfritt med dessa parametrar - utgångsspänningen är inte lägre än 18 V (för 4S-krets), ström 3 A. I det första exemplet på att tillverka en laddare för litiumjonbatterier i en skruvmejsel, använde jag en 12 V, 3 A adapter.
Tidigare kontrollerade jag vilken ström den kan ge en topp för den nominella belastningen. Jag anslöt en billampa till utgången och väntade en halvtimme. Den producerar 1,9 A fritt utan överbelastning. Han mätte även temperaturen på transistorns radiator -40 ° C. Det är helt normalt läge.
Men i det här fallet finns det inte tillräckligt med spänning. Detta kan enkelt fixas med bara ett öre radiosignalkomponentvariativt motstånd (potentiometer) vid 10-20 kOhm. Tänk på en typisk adapterkrets.
Kretsen har en kontrollerad zenerdiod TL431, den är belägen i återkopplingskretsen. Dess uppgift är att upprätthålla en stabil utspänning i enlighet med belastningen. Genom en delare av två motstånd är den ansluten till adapterens positiva utgång. Vi måste löda till motståndet (eller löd det helt och löd det på sin plats, då kommer spänningen att regleras i nedre riktning) som är ansluten till terminal 1 i TL431 zenerdioden och till den negativa bussen ett variabelt motstånd. Vi roterar potentiometerns axel och ställer in önskad spänning. I mitt fall ställde jag in 18 V (en liten marginal på 16,8 V för att släppa på CC / CV-kortet). Om du har den spänning som anges i fallet med elektrolytkondensatorer som står vid kretsens utgång kommer det att finnas mer än en ny spänning, de kan explodera. Sedan måste du byta ut dem med en marginal på 30% spänning.
Därefter ansluter vi en laddningskort till adaptern. Vi ställer in avstämningsmotståndet på kortet till en spänning på 16,8 V. Med det andra avstämningsmotståndet ställer vi in strömmen till 1,5 A, ansluter testaren i ammeterläge till kortets utgång. Nu kan du ansluta litiumjonskruvmejseln. Laddningen gick bra, strömmen i slutet av laddningen föll till ett minimum, batteriet laddades. Temperaturen på adaptern var mellan 40-43 ° C, vilket är ganska normalt. I framtiden är det möjligt att borra hål i adapterhuset för att förbättra ventilationen (särskilt på sommaren).
Slutet på batteriladdningen kan ses genom att slå på lysdioden på kortet på XL4015E1. I det här exemplet använde jag ett annat kort på LM2596, eftersom jag av misstag brände XL4015E1 under experiment. Jag råder dig att göra bättre laddning på XL4015E1-kortet.
Andra steget. Montering av batteriladdarkretsen på en skruvmejselbatteri på en standardladdare.
Jag hade en vanlig laddare från en annan skruvmejsel. Den är utformad för att ladda nickel-manganbatterier. Uppgiften var att ladda både nickel-manganbatterier och litiumjonbatterier.
Detta beslutades helt enkelt genom att löd trådarna till CC / CV-kortet till utgångstrådarna (röd plus, svart minus).
Den öppna kretsspänningen vid standardladdarutgången var 27 V, detta är ganska lämpligt för vårt laddnings kort. Allt är dessutom detsamma som med adaptern.
Här ser vi slutet på laddningen genom en förändring i färgen på LED-glödet (bytt från rött till grönt).
Jag placerade själva CC / CV-kortet i en lämplig plastlåda och ledde ledningarna ut.
Så med en liten låda, eller snarare dess innehåll, kan du ladda batterierna på vår skruvmejsel.
Om du har en standardladdare på transformatorn kan du ansluta CC / CV-kortet efter likriktarens diodbrygga.
Adapterens ändringsmetod är bara för nybörjare och kan vara användbar för andra ändamål, därför får vi en budgetenhet för att driva olika enheter.
Mer information i videon:
Jag önskar er all hälsa och framgång i livet och arbetet!