Идея данного обзора зрела несколько месяцев назад, но не хватало смелости сделать этот шаг. Это мой первый обзор на муськах, так что прошу поправить меня, если есть ошибки с оформлением. И, конечно же, если мой рассказ оставил какие-то вопросы, то прошу задавать их в комментариях.
Он валялся там минимум лет 8 и так бы это и продолжалось, если бы я не решил навести порядок. Расскажу, что с ним было не так. Кадмиевые аккумуляторы держали заряд около полуминуты. Тогда я подключил его к БП компа и использовал так. Но он жутко вонял и искрил. Как показал разбор, щётки стёрлись просто в ноль! Купил новый движок за 500р., выпрессовал ведущую шестерню с помощью приспособы из профильной трубы и запрессовал тисками. На этом этапе всё было прекрасно. Крутил отлично на обоих скоростях и ронял в защиту БП компа своим зверским аппетитом (около 12 А в момент остановки патрона). Здесь я хочу объяснить, зачем вообще надо было браться за это старьё. А всё потому, что я увидел на шурике магическую надпись «Made in Japan»! После разборки я увидел чёрные стенки от искрящего двигателя и на этом плохое заканчивается. Редуктор в идеальном состоянии, полностью железный, конечно же. Даже патрон, чтоб его, не люфтит! Поэтому, было решено его восстановить.
Первая версия батареи.
Начал я с того, что купил на али вот такой BMS 4S 40a, с балансиром. Обошлось около 140р. У меня на тот момент были аккумуляторы Sanyo, купленные новыми, но за ненадобностью хранившиеся в холодильнике в полузаряженном состоянии около 2-х лет (просто я их купил в фонарики, а потом неожиданно разжился батареями от ноутов). Остаточная ёмкость их была 2А/ч. (новые 2,4). Вставил аккумы в холдер с хорошими контактами, всё подключил толстым проводом 1,5мм и в таком состоянии стал пользоваться.
Тогда же я ещё сделал индикатор заряженности батареи вот на такой плате. Плата очень удобная! Тонкая, позволила очень хорошо разместить её в батарейном отсеке. Чтобы лучше просвечивали диоды через красный пластик, я перепаял диоды на плате и поставил красные, корпусные, чтобы разнести их по шире (а то получалось одно большое световое пятно).
Внизу батарейного отсека сделал плоскую кнопку, которая не нажимается случайно, но очень удобно ощущается пальцем. Она и включает плату индикации.
В таком виде я работал шуриком около полугода. Плата защиты срабатывала и вырубала двигатель при перегрузке. Но через некоторое время такая работа меня достала. Батареи надо было поддерживать постоянно заряженными, а то при половинчатом заряде сработка по перегрузке просто не давала нормально работать. И я решил всё переделать.
Улучшенная версия батареи.
Внимательно изучая обзоры ув. Kirich –а я понял, что формат 18650 больше не хочу использовать, из-за его малой ёмкости. Стал примеряться и понял, что в мой миниатюрный корпус должны со скрипом встать батареи формата 21700. Как оказалось, рассчитал я не совсем верно и корпус всё же пришлось допиливать… Конечно же, я не стал брать брендовые, а взял что подешевле. А именно Литокалу с приваренными лепестками. Она мне обошлась в 886р. за 4 штуки. Я беру всё в рублях и сколько она тогда стоила в долларах – сказать не могу. Когда пришли батареи, первым делом решил их испытать. Кстати, обзор на них уже был.
Написано, что долговременный разряд у них 12А и максимальный 20А. Я взял среднее, 15А. Все свои аккумы и БП я тестирую с помощью толстой нихромовой спирали от плитки на 3 кВт. Ток измерял клещами , напряжение контролировал мультиметром . Им же контролировал температуру с помощью термодатчика, прикрученного скотчем в середине батареи.
***
Здесь я сделаю небольшое отступление. Все ссылки, которые я буду указывать в тексте, будут вести на страницу товара, который приобретался мною. Если товара не будет в наличии, по названию всегда можно будет найти такой же у другого продавца. Для разных людей из разных стран цены одного и того же товара могут меняться, меняться стоимость доставки. Поэтому я умышленно не занимался поиском актуальных ссылок.
***
При токе в 12А моя спираль просто перегорела! Пришлось скручивать её в 3 слоя. Тест проходил так: засекал время, контролировал напряжение, до 2,5В под нагрузкой, а ток, который падал по мере падения напряжения, изменял перемещением контакта по спирали. Ток держал в районе 13А в среднем. До последнего не верил, что сможет Литокала удержать такой ток. А вот нифига, держит! При подключении такой мощной нагрузки (до этого с такими токами дел не имел) напряжение просело с 4,2В до примерно 3,95. Сейчас уже не помню, это весной было. В итоге батарея продержалась около 23 минут, что подтверждает ёмкость в 4А/ч. С помощью тестера батарей ZB 206+
я измерил точную ёмкость, с максимальным для прибора током нагрузки 2,6А. Все батареи получились примерно 3,9 А/ч.
Итак, собрал новую батарею, навесным монтажом. Лепестки спаял. Стал испытывать на шурике и … узнал много нового о моей плате балансире. Оказывается, раньше она вырубала мотор из-за того, что напряжение на низкотоковых банках падало ниже 2,5В!!! А сейчас, с нормальными, такого уже не происходило. Транзистры дико грелись, шёл дым, но при блокировке патрона плата не выключала нагрузку. Ток при этом был 50А! И после срабатывала уже другая защита: лепестки аккумов просто распаивались! Всё это задало мне задачку. Помимо этого, плата с балансиром никак не входила вместе с новыми аккумами и её пришлось подпиливать и запихивать в отсек с контактами. Пробовал уменьшить количество транзисторов для уменьшения тока. Но все эти переделки привели к выходу из строя платы и я заказал новую, другую.
Брал за 82р. 5S на распродаже, сразу 3 штуки. Почему 5S – потому что она была почти в 2 раза дешевле всех остальных. А сделать из неё нужную мне 4S — дело нескольких минут пайки в нужных местах перемычек!
Также у этого продавца я взял старую плату защиты, на всякий случай, 4S 40A, но без балансировки. Она намного короче.
Плата балансировки.
Решил в этот раз не класть все яйца в одну корзину и плату балансировки поставил отдельную. Вот такую.
Брал 4S 5 штук, на запас. С мыслью переделать. 4S – потому что получается по цене выгоднее всего. По сути, можно сделать балансировку ЛЮБОЙ батареи, просто подключая нужное количество цепочек и подпаивая плату одна к другой. Как понять, какой ток плата будет балансировать? Очень просто! Напряжение начала балансировки 4,200 В и именно с этого напряжения, с точностью до сотых, если верить моему мультиметру, и начинается балансировка. 4,2 делим на 62 Ом (резистор на плате) и получаем 68 мА. Ха, подумал я, это же мало! И поставил советский резистор на полватта и 27 Ом. Ток получаем 155мА. Как же я был не прав… Что в итоге получилось? Батарея заряжается, (кстати ток зарядки я выбрал 1,5А для 21700, чтобы батарея дольше жила) в конце заряда ток уже доходит до 200мА и тут врубаются мои мощные резисторы! И заряд начинает длиться бесконечно, потому что резисторы отбирают на себя весь ток заряда. Поняв свою ошибку, я поставил такие же обычные резисторы уже на 56 Ом.
В этом варианте батарея заряжалась правильно, тока хватало. Плата балансировки идеально выравнивала все ячейки.
Здесь хочу честно предупредить о поведении Литокалы. Когда, ещё до сборки в батарею, заряжал все вместе, параллельно, чтобы идеально выровнять, с помощью TP5100, а потом оставлял батареи на сутки, то три батареи имели напряжение к примеру 4,19В и лишь одна 4,16В. Это была именно та батарея, которую я жарил 13-ю амперами. Делаю вывод, что стресс-тест не прошёл для неё даром.
Плата защиты.
Плата рассчитана на ток 25А, но внешне выглядит не серьёзно. Как оказалось, всё у неё в порядке с параметрами. Сразу из коробки плата не завелась, как положено. Открывать другие такие же не стал, решил добить эту. Опишу все проблемы. Не срабатывает защита по перегрузке. Отпаял один шунт, стала срабатывать, но с задержкой. Отпаял оба шунта. Работает! Но также, с небольшой задержкой срабатывает защита от перегрузки. На всякий случай вместо шунтов запаял толстую проволоку 2,5мм. Дальше. После сработки защиты плата не выходила в рабочее состояние. Только после того, когда подключишь её к зарядке. Подсмотрел совет в интернете и сделал также. Припаял между P- и B- резистор на 750кОм (у меня было два по 390кОм, в белой термоусадке на фото). И сразу плата стала оживать сама! И последняя, самая непонятная проблема – при резком нажатии на кнопку срабатывала защита. И даже при не очень резком. Почитал, что нужно припаять кондёр. Но это было с другими платами. По моей никаких видео не было. Припаял к керамике на 10мкФ проводки и стал их приставлять ко всем кондёрам на плате. Кстати, некоторые элементы на плате залиты силиконообразной субстанцией и приходилось её отковыривать ножом. Когда я дошёл до четвёртого справа снизу кондёра, шурик стал отлично работать и защита срабатывала только при экстремально резком нажатии на кнопку. Но я пошёл дальше. И когда я просто коснулся левого нижнего кондёра, показанного на фото, плата резко изменила своё поведение и стала работать просто идеально! Любое, самое резкое нажатие и никаких блокировок. Видимо кондёр был недопаян или бракованный. Но я решил не надеяться на авось и выпаял его и впаял на его место свой кондёр на 10мкФ (я просто заказывал такие на али, других не было в наличии под рукой). Кондёр залил теплопроводящим клеем 705, чтобы не шевелился, похоже им же и были залиты детали на плате. Всё, на этом переделка платы BMS была завершена!
Кстати, как можно видеть на фото, для силового «минуса» я сделал отверстие в плате, мне показалось несерьёзно просто припаять провод к дорожке.
Срабатывание защиты на старте
Не восстанавливается после срабатывания защиты
Зарядка.
Я решил оставить родную зарядку. Выбросил из неё силовик, сдул феном все детали, оставил только зарядные клеммы. К ним и подключил всеми известную плату для зарядки батарей алгоритмом CCCV на основе XL4015.
Питал всё народным БП на 24 В 4А.
Как оказалось, даже на 2А он греется, поэтому решил оставить зарядный ток 1,5А. Мне хватит.
Точечная сварка.
Как показал опыт пайки, для таких токов она не годится, опасно. И как раз тогда, когда я ждал новые платы BMS, мои молитвы были услышаны и кто-то выбросил в мусор микроволновку! Я, разумеется, не упустил этот шанс и был первым! Силовик был здоровым, 5кг. Снял его, а остатки унёс обратно. Снять вторичку не составило труда. Пилка по металлу, узкая деревяшка и вторичка была выбита. Разумеется, снял и токоограничительные шунты. У меня от старого сварочного был кабель 25 кв. Намотал его, 3 витка. Напряжение было около 2,9В. Были медные трубки от кондиционеров внутренним диаметром 10мм. Поместил кабель туда и запрессовал молотком. Пробовал жечь гвоздь. Нагревается знатно! Ток был в этот момент 590А. А вот варить не варит. Как я понял – тока мало. Взял все свои старые сварочные провода, снял изоляцию и скрутил 3 кабеля вместе. Сечение получилось, как мне кажется, около 50кв. Может больше. Замотал всё изолентой. Протиснуть получилось только 1,5 витка. Ток какой получился – не знаю. У моих клещей предел 600А. И вот уже на таком кабеле всё получилось! С трудом запрессовал в трубку кабель, конец трубки расплющил. Просверлил отверстие и нарезал резьбу (так захотелось). Взял такую же трубку и запрессовал кусок одножильного провода 16кв, 4мм (на жала для паяльника покупал метровый отрезок). Концы заточил, скруглил. Также отверстие, резьба. А потом электроды и провода стянул винтом с гайкой. Отлично получилось! Но всё-таки это очень неудобно, надо будет какую-то ручку для сварки делать. Здесь возникает главный вопрос: гвозди варить хорошо, а аккумы-то как, без контроля? И тут я выбрал самый дешёвый вариант – контролировать не вторичку, а первичку! Всё очень просто: набор кондёров, реле и всё. Подробно всё рассказано в этом видео.
Спасибо автору за идею! Я правда сделал на одном реле и перекидном выключателе. Неудобно, надо два реле. Ещё осталось сделать педаль и сварочную ручку и будет супер удобно варить. Но раз надо было срочно, то сварил и так. Варит отлично, с мясом выдирается! Выдержку я побольше ставил, на всякий случай. Есть цвета побежалости, но меня всё устроило. Да, самое главное. Аккумы пришли с приваренной лентой 0,15мм. Она ужасно мягкая, тонкая. Не солидно. У меня была метровая лента, купленная 3 года назад. В лоте написано 0,15 мм, а на деле оказалась 0,2мм! Оторвал от аккумов родную сварку, зачистил и приварил свою ленту.
После того, как были проведены полевые испытания, я убедился, что в месте сварки нагрева нет, при блокировке патрона грелись только провода 1,5мм, которые шли к контактам шуруповёрта.
При сборке батареи, чтобы лента не оплавила изоляцию аккумуляторов, проклеивал всё каптоновым скотчем, не жалея.
Батарея в сборе
После всех переделок
Подводя итог, хочу сказать, что я считаю свою версию переделки шуруповёрта на литий правильной. Чтобы потом не было мучительно жаль впустую потраченного времени, материалов и средств — никаких слаботочных аккумуляторов, тонких проводов при сборке батареи, обязательная защита, балансировка и желательно сварка элементов батареи. Не делайте ошибки, учитесь на моих!
