Как подключить индикатор заряда аккумулятора шуруповерта

Когда необходимо?

Существуют ситуации, когда зарядник шуруповерта недоступен. Например, он может выйти из строя, что может стать причиной остановки работы. Кроме того, зарядник может быть утерян. Третьей причиной является элементарное перегорание и износ зарядного устройства, а также разгибание клемм в самой батарее, из-за чего отходит контакт. Чтобы устранить проблему, приходится искать подходящие варианты для зарядки, которые будут совместимыми с имеющейся моделью шуруповерта. В этом случае предпочтительно купить правильную зарядку, которая будет способствовать безопасной работе и полноценно заряжать батарею инструмента.

Основные нюансы зарядки АКБ шуруповерта

Батарея, устанавливаемая в дрель-шуруповерт, может иметь разную основу. И это надо учитывать, прежде чем ее заряжать.

Li-Ion

Эта разновидность аккумуляторов наиболее распространена. Их преимущества:

• высокая удельная емкость;
• низкий ток саморазряда;
• высокая токоотдача;
• минимальный эффект памяти;
• длительный срок службы;
• напряжение одного элемента (преимущество при сборке высоковольтовых батарей).

Недостатки:

• при перезарядке и глубокой разрядке выходят из строя;
• если долго хранятся – теряют изначальные свойства;
• плохо переносят холод.

Литиевые аккумуляторы заряжают токами вплоть до 2 С. Процедура занимает немного времени – 30 – 120

Li-Ion аккумулятор шуруповерта.

минут. Допустимый ток постоянного разряда – до 5 С, импульсное потребление – до 50 С. Исходя из этого они выдерживают кратковременную перегрузку, что характерно при работе электроинструментом. 1 элемент имеет номинальное напряжение 3.6 – 3.75 В, но в ходе зарядки его поднимают до 4.1 – 4.2 В. Выше – нельзя, так как быстро «потеряется» энергоемкость.

Зарядное устройство должно уметь контролировать силу тока и напряжение. Если этой функции нет, и характеристики поднимутся выше нормы, батарея испортится. ЗУ отключают, когда при стабильном напряжении сила тока падает до 0.1 – 0.05 С.

Больше ток разряда – меньше энергии даст АКБ. Поэтому при разрядке используют малые токи. Еще способ: разряжают просто пользуясь инструментом, но работающим вхолостую, и с паузами.

В режиме нагрузки ток разряда поднимается до 10 С, и если работать шуруповертом без пауз, он выключится раньше, чем иссякнет запас батарей. Это говорит в пользу «тренировочных циклов».

Ni-Cd

Никель кадмиевый источник питания чаще всего встречается в аккумуляторных шуруповертах. Это довольно емкие батареи, характерные следующими достоинствами:

• стабильно работают в холод, вплоть до -40°;
• безопасны в эксплуатации (самовозгорание – это не про Ni Cd батареи);
• надежны.

Ni-Cd АКБ для шуруповерта.

В плане рабочих характеристик «слабее» более новых аналогов. Кроме того, кадмий – токсичный элемент, и к утилизации батарей на его основе выдвигаются серьезные требования.

Эта разновидность может перенести глубокий разряд, но это не говорит о том, что аккумулятор стоит разряжать в ноль. При этом, если не разрядить батарею полностью, а потом зарядить, у нее будет та энергоемкость, которую она получила при зарядке. Эффект наблюдается не сразу, а при регулярной недозарядке.

Зарядка аккумулятора шуруповерта выполняется токами, равными его емкости. Стандартные ЗУ заряжают током 1 – 0.2 С. Если снижать, упадет и энергоемкость.

Чтобы источник питания мог отдавать максимум энергии, его разряжают малыми токами. В связи с этим, восстанавливая емкость тренировочными циклами, ток разряда не должен превышать 0.1 С (разряд в течение 10 часов). Если столько свободного времени нет, разряжают на холостом ходу таким циклом: разряд, пауза, разряд, пауза (по 3 – 5 минут). В момент паузы батарея будет восстанавливаться, а чем больше восстановит и отдаст, тем больше способна принять.

Ni-MH

Эти источники питания призваны заменить никель-кадмиевые батареи. Эффект памяти у них ниже, но саморазряд выше практически вдвое. Глубокого разряда они не терпят.

Типы аккумуляторов

Существуют три типа аккумуляторов для инструмента:

• Никель-кадмиевые (NI-Cd). Старшее поколение, которым до сих пор оснащают бытовые шуруповерты. Доступная цена, хорошее соотношение размера и емкости (достаточно компактны), долго держат заряд в нерабочем состоянии. Недостаток — эффект памяти. Если подзаряжают без полного разряда, то накапливается «информация» о неполном объеме, она мешает отдавать заряд до исчерпания реального ресурса.
• Никель-металлгидридные (Ni-Mh). Усовершенствованный аналог никель-кадмиевых батарей с более чистой технологией производства. Эффект памяти хоть и присутствует, но слабее. Основной недостаток — быстро разряжаются при хранении.
• Литий-ионные. Наиболее совершенный тип, который постепенно вытесняет другие типы в сегменте профессионального/полупрофессионального электрического ручного инструмента. Высокая емкость, практически полное отсутствие «памяти», долговечность, низкий уровень саморазряда в режиме хранения. Единственный недостаток — высокая стоимость по сравнению с другими аналогами.

Как переделать аккумуляторный шуруповёрт для работы от сети 220 вольт?

Методы переделки аккумуляторного шуруповёрта для работы от сети различаются по сложности. Подключение зарядки от ноутбука почти не требует знаний, для монтажа компьютерного блока питания нужно дружить с паяльником, а для перенастройки китайского блока мастер должен уметь обращаться с измерительными приборами.

Используя зарядку от ноутбука

Этот метод потребует от вас минимум технических знаний. Если возникла потребность переделать шуруповёрт в сетевой, вам сможет помочь ненужная зарядка от ноутбука, так как она имеет схожие характеристики и без труда найдётся в любом доме. Сперва необходимо посмотреть, какое выходное напряжение у зарядки. Подойдут зарядные устройства на 12–19В.

Важно проверить напряжение и ток зарядного устройства

Потребуется доработать аккумуляторный блок, для этого нужно его разобрать и достать оттуда вышедшие из строя аккумуляторные батареи.

1. Взять зарядку от ноутбука.
2. Отрезать разъём и зачистить провода от изоляции.
3. Взять оголённые провода и припаять их. Если нет такой возможности, примотать их изолентой.
4. Сделать в корпусе отверстие для провода и собрать конструкцию.

Задействовав внешний блок питания от компьютера

Итак, вам понадобится блок питания «АТ» формата. Вполне вероятно, что вы найдёте его у себя дома, но можно и без проблем приобрести старый работающий блок питания на любом радиорынке. Его стоимость вряд ли будет велика

Очень важно помнить, что подойдёт блок питания, мощность которого составляет 300–350 Вт, а ток в цепи 12 В — не ниже 16 А

Компьютерный блок типа «АТ» запитает шуруповёрт

В этом плане тот самый блок питания «АТ» формата, который находится в корпусе любого стационарного компьютера, хорош тем, что на нём всегда честно указана мощность. У подобных блоков питания всегда есть кнопка включения, а также вентилятор для охлаждения, и система защиты от перегрузок.

Действия по переделке следующие:

1. Раскрутить корпус блока питания. Под корпусом вы увидите вентилятор, плату и множество проводов, которые идут от платы к разъёмам.
2. Требуется снять защиту от включения. Для этого надо найти на большом квадратном разъёме зелёный провод.
3. Соединить зелёный провод с любым чёрным проводом из этого же разъёма. Для удобства можно обрезать его покороче и оставить внутри корпуса. Как вариант, можно использовать перемычку из маленького кусочка провода.

Контакты разъёма: жёлтый провод +12 В, красный провод: +5 В, чёрный — земля

1. Обрезать ненужные провода, оставив жёлтый и чёрный.
2. Используя кусок провода как удлинитель, чтобы блок питания при работе мог находиться в удобном месте, припаиваем его к жёлтому и к чёрному проводам
3. Другой конец провода прикрепляем на клеммы пустого аккумуляторного отсека, как и в предыдущей инструкции.

Используя автомобильный аккумулятор

Принцип такой переделки не отличается от способа с использованием зарядки от ноутбука. Благодаря нынешним тенденциям на компактные импульсные зарядки, линейные аналоговые приборы с ручным управлением можно купить на авторынке по весьма привлекательной цене.

Если напряжение на аккумуляторе меняется плавным образом, то он подойдёт к абсолютно любому шуруповёрту, и переделка такого инструмента производится следующим образом:

Взяв китайскую плату блока питания

Итак, речь идёт о блоке питания с выходным напряжением 24 В и максимальным током 9 А. Шуруповёрты обычно рассчитаны под напряжение 12 В либо 18 В, поэтому сначала придётся понизить напряжение до приемлемого уровня.

Чтобы изменить выходное напряжение, нужно внести доработку в цепь обратной связи. За выходное напряжение отвечает резистор под позицией R10. Его номинал 2320 Ом. Вместо этого резистора установим подстроечный резистор, таким образом появится возможность изменять выходное напряжение блока питания под наши нужды, номинал подстроечного резистора 10 кОм.

Что делать после диагностики

Установив достоверно, какое оборудование неисправно, надо выбрать путь решения проблемы. Самое простое действие – заменить неисправный блок. Этот путь не всегда оптимален по экономическим соображениям – аккумуляторы и ЗУ стоят недешево, и выбрасывать их из-за копеечной поломки нерационально. Да и не всегда можно приобрести комплектующие, особенно к старым моделям.

Во многих случаях работоспособность электрооборудования можно восстановить. Если обнаружены окисленные или ржавые выводы зарядного устройства, их надо зачистить мелкой шкуркой. А еще лучше заменить контактные пластины, взяв их с неисправного зарядника-донора.

Замена контактов зарядного устройства.

Для этого потребуется паяльник, а к нему припой и флюс на основе канифоли (бескислотный). То же самое относится к поврежденным контактам аккумуляторного блока.

Если на плату зарядного устройства не приходит сетевое напряжение, то надо заменить сетевой шнур. Его можно взять от любого другого устройства или сделать самостоятельно, приобретя вилку и отрезок провода.

Пример схемы зарядного устройства шуруповерта.

Если все в порядке, а зарядник не мигает светодиодами и не выдает напряжение, то неисправна плата управления. Ее можно попробовать починить. Для этого нужна определенная квалификация и приборы (как минимум, мультиметр и осциллограф). Схему ЗУ можно найти в интернете.

Параметры АКБ и ЗУ нанесены на корпус устройств.

Если неисправен аккумулятор, то можно попытаться его реанимировать, а метод восстановления зависит от типа элементов АКБ. Для NiCd батарей надо вскрыть пластиковый кожух блока и извлечь все элементы. Далее следует произвести визуальный осмотр, который поможет выявить потекшие, окисленные, поврежденные элементы. Их надо выпаять и заменить на новые. Если таких нет, надо замерить напряжение на каждом элементе.

Элементы аккумуляторной батареи без внешнего кожуха.

Отстающие банки или элементы с нулевым напряжением надо отпаять и отложить отдельно. Если напряжение равно нулю, то можно предположить пересыхание электролита. В этом случае надо просверлить отверстие в корпусе аккумулятора и попытаться постепенно ввести внутрь около 1 миллилитра дистиллированной воды с помощью шприца. Если вода не впитывается, элемент восстановлению не подлежит.

Добавление воды внутрь NiCd элемента.

Если удастся напитать внутреннюю полость водой, то надо попытаться подзарядить каждый неисправный элемент (включая отстающие банки) импульсным током до напряжения в 1,2 вольта. Суть метода сводится к зарядке током, превышающим емкость в 10+ раз импульсами по 2-4 секунды. Если операция пройдет удачно, надо запаять отверстие в корпусе элемента и дать ему полежать несколько дней. Потом батарею надо заново спаять и собрать в пластиковый кейс.

Никель-металлогидридные элементы можно попробовать восстановить методом тренировки. Опыт показывает, что для аккумуляторов, не подвергшихся глубокому разряду, шансы на успех высоки. Для этого отстающие элементы надо индивидуально разрядить до уровня 1 вольта, нагрузив их на лампочку или резистор. Потом снова зарядить до номинала, и повторить этот цикл несколько раз.

Из видеоролика узнаете: Почему перестал заряжаться аккумулятор шуруповерта Риоби.

Восстановить емкость Li-ion аккумулятора невозможно, но батарея может потерять работоспособность при глубоком разряде одного или нескольких элементов. В этом случае схема управления предполагает элементы вышедшими из строя, и блокирует их заряд. Можно попробовать «подтянуть» аккумуляторы до номинала, чтобы балансир не отключал их при зарядке. Для этого разряженный элемент (его можно найти, замеряя напряжение на каждом аккумуляторе), надо вынуть и собрать несложную схему.

Схема восстановления литий-ионного аккумулятора.

Напряжение надо поднять с нуля до достижения тока примерно 0,2 от емкости аккумулятора. В этом режиме элемент надо заряжать до 3,7 вольта, а потом отключить и несколько дней контролировать напряжение на нем. Если оно снижается за счет саморазряда, то элемент подлежит отбраковке. Если нет – можно провести контрольный цикл заряд-разряд. Надо иметь в виду, что если даже работоспособность восстановилась, этот эффект временный. Элемент скоро выйдет из строя, поэтому надо быть готовым к полной замене батареи.

Если выяснится, что шуруповерт не заряжается, то эту проблему во многих случаях можно решить. Но подход должен быть осознанным, в противном случае ситуация лишь усугубится и приведет к финансовым потерям.

Виды аккумуляторов для шуруповёртов

В продаже можно обнаружить несколько типов аккумуляторных батарей для шуруповёртов. Каждый вид АКБ обладает своими достоинствами и недостатками. Разновидности представляют такие батареи:

• никель-кадмиевые;
• никель-металлгидридные;
• литий-ионные.

Никель-кадмиевые

Большинство моделей шуруповёртов оснащено никель-кадмиевыми элементами. Это самые простые ёмкие аккумуляторы невысокой стоимости. NiCd аккумуляторная батарея зарекомендовала себя как долговечный элемент питания. Она служит около десяти лет. Из-за стойкой переносимости низкой температуры шуруповёртом можно работать в зимнее время года на открытом воздухе без резкого понижения заряда.

Никель кадмиевый аккумулятор для шуруповёрта напряжением 12в в течение всего срока службы испытывает более тысячи зарядок-разрядок. Одним из достоинств АКБ является то, что её можно хранить в течение долгого времени полностью разряженной без потери работоспособности.

Важно! Шуруповёртом работают до полного разряда NiCd батареи, не опасаясь снижения её качественных характеристик. Наряду с этим, стоит отметить некоторые недостатки никель-кадмиевых элементов. Аккумуляторный блок довольно тяжёл

При работе с ним рука работника быстро устаёт. Также АКБ такого типа для шуруповёртов подвержены «эффекту памяти». Если батарею поставить на зарядное устройство не полностью разряженной, то она «запомнит» уровень ёмкости. Впоследствии аккумулятор будет терять работоспособность, доходя до этого уровня заряда

Аккумуляторный блок довольно тяжёл. При работе с ним рука работника быстро устаёт. Также АКБ такого типа для шуруповёртов подвержены «эффекту памяти». Если батарею поставить на зарядное устройство не полностью разряженной, то она «запомнит» уровень ёмкости. Впоследствии аккумулятор будет терять работоспособность, доходя до этого уровня заряда

Наряду с этим, стоит отметить некоторые недостатки никель-кадмиевых элементов. Аккумуляторный блок довольно тяжёл. При работе с ним рука работника быстро устаёт. Также АКБ такого типа для шуруповёртов подвержены «эффекту памяти». Если батарею поставить на зарядное устройство не полностью разряженной, то она «запомнит» уровень ёмкости. Впоследствии аккумулятор будет терять работоспособность, доходя до этого уровня заряда.

Никель-металлгидридные

Чтобы избавиться от «эффекта памяти», специалистами были разработаны новые модели АКБ. Это так называемые никель-металлгидридные (NiMH) аккумуляторы для шуруповёртов. По сравнению с NiCd элементами, новые батареи стали меньше весить. Эффект памяти проявляется незначительно.

Аккумуляторные корпуса стали более прочными и стойко переносят случайные динамические нагрузки. Металлогидридные элементы более долговечны и выдерживают до 1500 циклов зарядки-разрядки.

Однако эти батареи имеют свои недостатки. Они не могут функционировать на открытом пространстве при отрицательной температуре воздуха. Небольшая ёмкость не позволяет работать шуруповёртом длительное время. Батареи нельзя доводить до полной разрядки. Срок службы оставляет желать лучшего (4-5 лет). К минусам следует добавить высокую стоимость.

Литий-ионные

Аккумуляторы литий-ионного типа заметно выигрывают у вышеуказанных АКБ. С появлением Li-Ion элементов была решена проблема «эффекта памяти». Заряжать батареи можно в любом состоянии, не опасаясь утратить ёмкость.

Шуруповёрт не теряет мощности до полной разрядки литий-ионных АКБ. Срок службы достигает 5-8 лет. Аккумуляторы в режиме хранения практически не саморазряжаются. Полная зарядка происходит в течение 40-50 минут.

К недостаткам Li-Ion батарей следует отнести чувствительность к малейшим ударам корпуса. Аккумулятор в результате падения с высоты может взорваться. При работе в условиях низкой температуры воздуха АКБ быстро разряжаются. Следует отметить их высокую стоимость.

Цикл зарядки аккумулятора

Зарядка аккумулятора – сложный электрохимический процесс. Простейшие модели зарядных устройств заряжают батарею последовательно. Это значит, что электроны проходят по очереди через все элементы. При этом в крайних батареях процесс диссоциации будет более полным, а в средних пройдёт не до конца. На зарядку также уйдёт гораздо больше времени. Более совершенные зарядные устройства заряжают каждый элемент в батарее отдельно. При этом зарядка длится в несколько раз быстрее, и все элементы в батарее заряжены примерно одинаково, процесс диссоциации в них проходит практически до конца.

В первом способе зарядки есть определённый недостаток. Элементы в середине цепи заряжаются не полностью, и со временем начинают утрачивать свои свойства. Может потребоваться замена батареи. Поэтому, если у вас есть возможность, оставляйте такой аккумулятор включенным на зарядку на ночь, но не более того. За ночь все элементы зарядятся.

Для аккумуляторов всех типов существует такое понятие, как эффект памяти.

Именно поэтому рекомендуется разряжать аккумуляторы до конца.

Варианты изготовления блока питания

Существует несколько вариантов, как переоборудовать шуруповёрт для работы от электросети. Задача заключается в том, чтобы запитать электродвигатель устройства с помощью промежуточного источника.

Используем зарядку от ноутбука

Изготовить блок питания 12 В для шуруповёрта своими руками можно, даже не обладая техническими знаниями. Следует только найти ненужное зарядное устройство от ноутбука, которое имеет технические характеристики, сходные с параметрами для питания шуруповёрта. Главное, чтобы выходное напряжение соответствовало искомому (12—14 вольт).

Для достижения заданной цели необходимо сначала аккумуляторную батарею разобрать и удалить оттуда неисправные элементы. Затем следуют такие манипуляции:

1. Берём зарядное устройство от ноутбука.
2. Отрезаем выходной разъём, оголяем и производим лужение концов проводов.
3. Зачищенные провода припаиваем к входным проводам батареи.
4. Изолируем места пайки, чтобы избежать короткого замыкания.
5. Делаем в корпусе отверстие, чтобы не пережать провод, и производим сборку конструкции.

Основа — блок питания от компьютера

Для изготовления такого устройства понадобится блок от персонального компьютера формата А. Т. Найти его несложно, это старая модель питающего устройства, которую легко купить на любом рынке радиодеталей

Важно знать, что применять можно блок мощностью 300—350 Вт с током в цепи питания 12 В не ниже 16 А

Именно блоки формата АТ соответствуют таким параметрам. На корпусе этого устройства находится кнопка включения питания, что очень удобно при работе. Внутри установлен вентилятор охлаждения и смонтирована схема защиты от перегрузок.

Порядок проведения переустройства блока:

1. Снимаем крышку корпуса Б. П. Внутри увидим плату с множеством проводов, идущих к разъёмам, а также вентилятор.
2. Следующим шагом необходимо отключить защиту от включения. Находим на квадратном большом разъёме зелёный провод.
3. Соединяем этот провод с чёрным из этого же разъёма. Можно сделать перемычку из другого кусочка провода, а можно просто его коротко обрезать и оставить в корпусе.

Читать также: Как заточить топор болгаркой видео

Затем в пучке выходов находим меньший разъём (MOLEX) и проделываем с ним следующие операции:

1. Оставляем чёрный и жёлтый провода, а два других коротко обрезаем.
2. Для удобства расположения БП при работе припаиваем к чёрному и жёлтому проводам удлинитель.
3. Второй конец удлинителя прикрепляем к контактам пустого батарейного отсека. Сделать это нужно методом пайки, можно сделать хорошую скрутку, при этом необходимо строго соблюдать полярность.
4. Проделываем отверстие в корпусе, чтобы не пережать при сборке провод. Устройство готово.

Питание из зарядного устройства автомобиля

Имея зарядку для автомобильного аккумулятора, довольно просто сделать устройство для питания шуруповёрта. Чтобы произвести переделку, потребуется всего лишь соединить силовые клеммы выхода зарядного устройства с питанием электромотора.

Если имеется прибор для зарядки с плавной регулировкой выходного напряжения, то можно его использовать как блок питания 18 вольт для шуруповёрта.

Сколько времени нужно для полного заряда

Сколько времени заряжается аккумулятор шуруповёрта? Следует уточнить, в каких целях заряжается. Производители стремятся ускорить время зарядки, для снижения перерывов в работе и повышения конкурентности. Поэтому устанавливают максимально допустимые значения зарядного тока. Часто жертвуют зарядом в 10–20 % ёмкости в конце зарядного цикла.

Это видно на графике заряда литиевого элемента питания. Где за первый час зарядки набирается 70 % ёмкости, за второй час — ещё 20 %, что составляет уже 90 %, а на набор последних 10 % уходит ещё 1 час, всего 3 часа. А штатная зарядка «Бош» из Китая заряжает литиевый аккумулятор всего за 30 минут. С учётом этих тонкостей теперь можно ответить на заданный вопрос.

Для работы инструмента аккумулятор достаточно зарядить один раз. В случае необходимости можно не дожидаться окончания времени заряда, и уже через половину времени стандартной зарядки приступить к работе. Недозаряд элементов питания в единичных случаях не несёт негативных последствий.

Для проведения тренировочных циклов требуется максимальная зарядка батареи и тем более для восстановления её ёмкости. Как это сделать на штатном зарядном устройстве, если оно автоматически отключается? После стабилизации напряжения, через 20–30 минут можно снова продолжить заряд аккумулятора на штатном устройстве. Он возьмёт ещё объём энергии. Цикл заряда стоит проводить до трёх раз. Так аккумулятор будет заряжен почти 100 %

Это важно, чтобы в последующем тренировочном цикле разряда был задействован весь объём электролита

Новые Ni-Cd и Ni-MH элементы заряжаются на штатном устройстве от 1 до 8 часов, согласно паспортам разных производителей. Такой разброс во времени вызван разными настройками величины зарядного тока, в зависимости от позиции изготовителя в этом вопросе. Кроме того, зарядные устройства даже одного производителя могут иметь разброс до 2 часов из-за погрешности настроек, ведь на конечном этапе зарядки ток снижается крайне медленно. А минимальный ток будет всегда.

Новые литиевые (Li) аккумуляторы заряжаются от 30 минут до 120. Это также зависит от настроек зарядного устройства у каждого производителя.