Как можно зарядить литий ионный аккумулятор без контроллера заряда

Как зарядить аккумулятор от шуруповерта без зарядного устройства?

Можно ли заряжать литий-ионный аккумулятор без контроллера?

Да, можно. Однако это потребует плотного контроля за зарядным током и напряжением.

Вообще, зарядить АКБ, к примеру, наш 18650 совсем без зарядного устройства не получится. Все равно нужно как-то ограничивать максимальный ток заряда, так что хотя бы самое примитивное ЗУ, но все же потребуется.

Самое простейшее зарядное устройство для любого литиевого аккумулятора — это резистор, включенный последовательно с аккумулятором:

Сопротивление и мощность рассеяния резистора зависят от напряжения источника питания, который будет использоваться для зарядки.

Давайте в качестве примера, рассчитаем резистор для блока питания напряжением 5 Вольт. Заряжать будем аккумулятор 18650, емкостью 2400 мА/ч.

Итак, в самом начале зарядки падение напряжение на резисторе будет составлять:

U_r = 5 — 2.8 = 2.2 Вольта

Предположим, наш 5-вольтовый блок питания рассчитан на максимальный ток 1А. Самый большой ток схема будет потреблять в самом начале заряда, когда напряжение на аккумуляторе минимально и составляет 2.7-2.8 Вольта.

Внимание: в данных расчетах не учитывается вероятность того, что аккумулятор может быть очень глубоко разряжен и напряжение на нем может быть гораздо ниже, вплоть до нуля.

Таким образом, сопротивление резистора, необходимое для ограничения тока в самом начале заряда на уровне 1 Ампера, должно составлять:

R = U / I = 2.2 / 1 = 2.2 Ом

Мощность рассеивания резистора:

P_r = I2R = 1*1*2.2 = 2.2 Вт

В самом конце заряда аккумулятора, когда напряжение на нем приблизится к 4.2 В, ток заряда будет составлять:

I_зар = (U_ип — 4.2) / R = (5 — 4.2) / 2.2 = 0.3 А

Т.е., как мы видим, все значения не выходят за рамки допустимых для данного аккумулятора: начальный ток не превышает максимально допустимый ток заряда для данного аккумулятора (2.4 А), а конечный ток превышает ток, при котором аккумулятор уже перестает набирать емкость (0.24 А).

Самый главный недостаток такой зарядки состоит в необходимости постоянно контролировать напряжение на аккумуляторе. И вручную отключить заряд, как только напряжение достигнет 4.2 Вольта. Дело в том, что литиевые аккумуляторы очень плохо переносят даже кратковременное перенапряжение — электродные массы начинают быстро деградировать, что неминуемо приводит к потери емкости. Одновременно с этим создаются все предпосылки для перегрева и разгерметизации.

Защита, встроенная в аккумулятор не позволит его перезарядить ни при каких обстоятельствах. Все, что вам остается сделать, это проконтролировать ток заряда, чтобы он не превысил допустимые значения для данного аккумулятора (платы защиты не умеют ограничивать ток заряда, к сожалению).

Зарядка при помощи лабораторного блока питания

Если в вашем распоряжении имеется блок питания с защитой (ограничением) по току, то вы спасены! Такой источник питания уже является полноценным зарядным устройством, реализующим правильный профиль заряда, о котором мы писали выше (СС/СV).

Все, что нужно сделать для зарядки li-ion — это выставить на блоке питания 4.2 вольта и установить желаемое ограничение по току. И можно подключать аккумулятор.

Вначале, когда аккумулятор еще разряжен, лабораторный блок питания будет работать в режиме защиты по току (т.е. будет стабилизировать выходной ток на заданном уровне). Затем, когда напряжение на банке поднимется до установленных 4.2В, блок питания перейдет в режим стабилизации напряжения, а ток при этом начнет падать.

Когда ток упадет до 0.05-0.1С, аккумулятор можно считать полностью заряженным.

Как видите, лабораторный БП — практически идеальное зарядное устройство! Единственное, что он не умеет делать автоматически, это принимать решение о полной зарядке аккумулятора и отключаться. Но это мелочь, на которую даже не стоит обращать внимания.

Как можно зарядить аккумулятор шуруповерта без зарядного устройства?

• Основная классификация
• Пошаговая инструкция
• Заключение по теме

Перед тем как зарядить аккумулятор шуруповерта без зарядного устройства, потребуется изучить инструкцию. Самодельное зарядное устройство изготавливается с учетом типа аккумулятора.

Основная классификация

Специалисты выделяют следующие категории шуруповерта:

• бытовой;
• полупрофессиональный;
• профессиональный.

Так как аккумулятор рассчитан на определенную работу и нагрузку, для каждого типа инструмента требуется соответствующее зарядное устройство. Длительность работы инструмента зависит от мощности батареи. Специалисты выделяют следующие виды аккумуляторов:

Таблица характеристик аккумуляторов для шуруповерта.

2 тип батареи, в отличие от остальных, компактен, обладает большей энергоемкостью.

При правильной эксплуатации инструмент может заряжаться больше 1000 раз. Заряжать аккумулятор шуруповерта необходимо при соблюдении следующих правил:

1. Полная зарядка батареи. В противном случае снизится емкость энергоносителя и длительность работы инструмента.
2. Токсичность никель-кадмиевой батареи (нельзя ронять).
3. Никель-металлогидридная батарея разработана по новой технологии и является экологически безопасной для человека. Ее можно часто заряжать. Если инструмент не эксплуатируется, тогда аккумулятор хранится в заряженном состоянии. При длительном покое шуруповерта батарея полностью разряжается.
4. Литий-ионное устройство не обладает эффектом памяти. Аккумулятор обладает большой энергоемкостью. Из-за подверженности негативному влиянию низких температур литий-ионный аккумулятор не эксплуатируется зимой.

Чтобы сделать зарядку аккумулятора для шуруповерта своими руками, потребуются следующие материалы и инструменты:

Расшифровка индикаторов зарядного устройства.

• зарядный стакан;
• испорченная батарея;
• 2 провода длиной по 15 см;
• паяльник;
• отвертка;
• дрель;
• нож;
• термопистолет.

При помощи паяльника отпаивают клеммы испорченной батареи. Маркером на крышке устройства делают пометки, где был минус и плюс. При необходимости подготовленные отверстия подгоняют по нужным размерам. Для этого применяют лезвие.

Следующий этап заключается в прокладке провода через отверстия. Кабель припаивается к стакану с учетом полярности. Чтобы разъем не развалился, в батарею вставляется картон. Нижняя крышка крепится к зарядному стакану. Полученная конструкция вставляется в переходник, а затем в батарею.

Чтобы заряжалось устройство, можно изготовить зарядку из USB-источника. Для этого используют розетку, USB-зарядку, предохранитель (10 А), разъемы, краску, изоленту и скотч. Шуруповерт разбирают на детали. Верхний корпус отрезается от ручки ножом.

Схема зарядного устройства для шуруповерта.

Сбоку ручки делают отверстие для предохранителя. Провод соединяют с предохранителем и монтируют в ручку агрегата.

Как обойти защиту

Гнездо, к которому подключается батарея шуруповерта, содержит четыре клеммы. Две из них — это минусовая и плюсовая. Другие две клеммы идут на реле защиты от короткого замыкания, перегрева и прочего. Чтобы обойти защиту и не разбираться с электросхемой, можно использовать ненужную батарею от дрели.

Аккумулятор шуруповерта в разобранном виде

Аккумулятор шуруповерта вынимают из корпуса. На маленьком пластиковом коробе белого цвета будет написано, что он является тепловой защитой. Этот элемент вместе с черными проводками нужно выпаять и припаять к клеммам зарядного устройства. Теперь белый и черный провода припаивают к защите, соблюдая полярность.

При подключении батареи или иных приборов, индикатор должен показывать, что зарядка работает нормально. Если просто включить ЗУ, он будет мигать, показывая, что нужно поставить батарейку. То есть, исчезнет мигание и будет гореть красный огонек. При полном заряде АКБ или другого прибора должна загореться зеленая лампочка.

Пример схемы подключения зарядки шуруповерта к АКБ автомобиля

Чтобы зарядить автомобильный аккумулятор, сбоку от корпуса выводят провод. Нужно подсоединить клемники, а потом уже подключить провод к электросети. В противном случае сработает система защиты, и зарядка не начнется. Плюсовой и минусовой провода подключают к соответствующим клеммам аккумулятора автомобиля. При исправной работе ЗУ не должно перегреваться или плавиться.

Подключение клемм к зарядке шуруповерта

Техника безопасности и меры предосторожности

Основные требования по технике безопасности во время зарядки источников питания инструмента от нестандартных зарядных блоков:

1. Для зарядки аккумуляторов инструмента используется постоянный ток.
2. Подключение выполняется кабелями с защитным изолятором, необходимо предусмотреть надежную фиксацию электропроводки на контактных штекерах батарей.
3. При восполнении емкости элементов происходит нагрев, сопровождаемый выделением газов. Элементы аккумуляторных банок оборудованы аварийными клапанами, но потекший компонент не пригоден к дальнейшей эксплуатации.
4. Рекомендуется выполнять работы в проветриваемом помещении, глаза и руки предохраняются с помощью средств индивидуальной защиты. При перегреве корпуса, появлении дыма или следов электролита на корпусе банки зарядка немедленно прекращается. Повторное подключение выполняется после выяснения причин неисправности.
5. Подсоединение адаптеров питания, не предназначенных для зарядки батареи шуруповерта, является крайней мерой. Из-за несоответствия токовых параметров компоненты цепи работают с перегрузкой, что вызывает повышенный нагрев и возгорание. Постоянное использование неоригинальных зарядных блоков не рекомендуется.

Как правильно заряжать литиевые аккумуляторы

Существует несколько схем зарядки литиевых аккумуляторов. Чаще используется двухэтапная зарядка, разработанная компанией SONY. Не применяются устройства с применением импульсного заряда и ступенчатой зарядки, как для кислотных АКБ.

Зарядка любых разновидностей ионно-литиевых или литий-полимерных аккумуляторов требует строгое соблюдение напряжения. На одном элементе заряженного литиевого аккумулятора должно быть не больше 4,2 В. Номинальным напряжением для них считается 3,7 В.

Литиевые аккумуляторы можно ли заряжать быстро, не полностью? Да. Их всегда можно дозарядить. Работа батареи на 40-80 % емкости удлинняет АКБ срок годности.

Двухступенчатая схема зарядки батареи литиевых аккумуляторов

Принцип схемы CC/CV – постоянная сила зарядного тока/ постоянное напряжение. Как зарядить по этой схеме литиевый аккумулятор?

На схеме до 1 этапа зарядки изображен предэтап, для восстановления глубоко севшего литиевого аккумулятора, с напряжением на клеммах не менее 2,0 В. Первый этап должен восстановить 70-80 % емкости. Ток зарядки выбирают 0,2-0,5 С. Ускоренно заряжать можно, током 0,5-1,0 С. (С – емкость литиевых аккумуляторов, цифровое значение). Каким должно быть напряжение зарядки на первом этапе? Стабильным, 5 В. Когда достигнуто напряжение на клеммах аккумулятора 4,2 – это сигнал перехода на второй этап.

Теперь ЗУ поддерживает стабильное напряжение на клеммах, а зарядный ток по мере поднятия емкости снижается. При уменьшении его значения до 0,05-0,01 С зарядка закончится, устройство отключится, не допуская перезарядки. Общее время восстановления емкости для литиевого аккумулятора не превышает 3 часов.

Если литий-ионная батарея разряжена глубже 3,0 В, потребуется провести «толчок». Это заключается в зарядке малым током до тех пор, пока на клеммах не будет 3,1 В. Потом используется обычная схема.

Как контролируют параметры зарядки

Так как литиевые аккумуляторы работают в узком диапазоне изменения напряжения на клеммах, их нельзя перезаряжать выше 4,2 В и допускать разрядку ниже 3 В. Контроллер заряда установлен в ЗУ. Но каждый аккумулятор или батарея имеют собственные прерыватели, РСВ плату или РСМ модули защиты. В аккумуляторах установлена именно защита от того или иного фактора. В случае нарушения параметра, она должна отключить банку, разорвать цепь.

Контроллер – устройство, которое должно реализовать функции управления – переводить режимы CC/CV, контролировать количество энергии в банках, отключать зарядку. При этом сборка работает, нагревается.

Самодельные схемы зарядки, применяемые для литиевых аккумуляторов

• LM317 – схема простого зарядного устройства с индикатором заряда. От USB порта не запитывается.
• MAX1555, MAX1551- специально для Li Аккумуляторов, устанавливаются в адаптер питания от телефона в USB. Есть функция предварительного заряда.
• LP2951- стабилизатор ограничивает ток, формирует стабильное напряжение 4,08-4,26В.
• MCP73831- одна из простейших схем, подходит для зарядки ионных и полимерных устройств.

Если батарея состоит из нескольких банок, разряжаются они не всегда равномерно. При зарядке необходим балансир, распределяющий заряд и обеспечивающий равномерный заряд всех банок в батарее. Балансир может быть отдельным или встроенным в схему подключения АКБ. Устройство защиты батареи называется BMS. Зная как заряжать приборы, разбираясь в схемах, можно своими руками собрать схему защитного устройства для литиевого аккумулятора.

Как зарядить аккумулятор шуруповерта без зарядного устройства?

Ситуацию, когда зарядное устройство шуруповерта недоступно, или вышло из строя, нельзя назвать штатной, поэтому легкого решения этой проблемы нет. Лучший выход из этого положения, найти и приобрести подходящее для вашей модели зарядное устройство, так как только оно сможет безопасно и качественно заряжать батареи именно вашего инструмента. Если это невозможно, существуют запасные варианты:

• зарядить аккумулятор автомобильным зарядным устройством;
• приобрести универсальную зарядку;
• переделать электроинструмент для питания от внешнего аккумулятора.

Использование автомобильного зарядного устройства

Основная опасность, при использовании этого способа – перезаряд аккумулятора. Батареи, применяемые в электроинструменте, отличаются по своим характеристикам от автомобильных свинцовых аккумуляторов. Подойдет зарядка, оборудованная электронной регулировкой тока и напряжения.

Зарядный ток выбирается из расчета 0,5 до 0.1 от емкости батареи в Ач. Так, при емкости 1,3 Ач, ток зарядки выставляется от 650 до 130 мА. Зарядные устройства для свинцовых аккумуляторов, предназначены для работы с большими токами, и необходимое значение может оказаться вне диапазона их работы. В таком случае, для ограничения тока применяется балластное сопротивление, включенное в цепь последовательно с аккумулятором. В качестве сопротивления, может использоваться автомобильная лампа.

Универсальные зарядные устройства

Приобретение такого прибора оправдано, если кроме шуруповерта дома имеются и другая техника работающая на аккумуляторах. В этом качестве могут выступать лабораторные источники питания или модельные зарядки. Преимуществом этого типа приборов, является их универсальность и множество регулировок, с помощью которых можно выставить необходимый режим зарядки.

Использование внешнего источника тока

Это не самый удобный вариант с точки зрения эксплуатации. В случае, когда инструмент уже старый, и приобретать для него дополнительное оборудование, это слишком большие затраты, он может быть использован. Для этой модернизации подойдет аккумулятор с соответствующим напряжением. Используя мощную батарею, следует предусмотреть защиту электродвигателя. Самый простой вариант – плавкий предохранитель на 10 А, установленный в цепь питания. Не стоит забывать, что провода, при использовании низкого напряжения, должны иметь большее сечение, чем при питании от сети 220 В.

Применяя для зарядки шуруповерта нештатное оборудование, следите за правильностью подключения приборов, соответствием режима зарядки техническим характеристикам батареи, обеспечьте безопасность процесса.

Как зарядить аккумулятор шуруповерта без зарядного устройства: обеспечение безопасности

Перед использованием любого иного способа зарядки, кроме родного ЗУ, следует помнить, что:

1. За процессом нужно неотрывно наблюдать, по окончанию наполнения аккумулятора рекомендуется прекратить процедуру, т.к. от переполнения электролитические элементы батареи способны вскипеть, температура резко возрастет, возникновение малейшей искры взорвет всю конструкцию;
2. Неродные, самодельные ЗУ грозят полностью испортить батарею, исключая возможность ее последующего восстановления;
3. Нужно обеспечить правильное включение всех элементов цепи, строгий учет технических параметров АКБ при монтаже цепи, безопасность процедуры, соблюдение полярности;
4. Если у модулей характеристики отличаются незначительно (например 10 и 13 вольт), то нельзя заряжать АКБ долгое время.

Дополнительная полезная информация

Аккумуляторные батареи выпускаются разных вариантов: литиевые, никель -металлогидридные, -кадмиевые. Наиболее проста зарядка мощных литиевых блоков, пополнение заряда двух других видов имеет некоторые особенности. Время заряда разных АКБ также неодинаково – от 0,5 ч до 7 ч. Дольше всех (7 часов) наполняются кадмиевые модули.

Рассмотренные способы решения такой проблемы, как зарядить аккумулятор шуруповерта без зарядного устройства, приемлемы не для каждого типа электроинструмента. Прежде, чем начинать экспериментировать, нужно учесть все технические особенности используемых приспособлений, материалов, чтобы не повредить сам электроинструмент, свое здоровье, имущество или недвижимость.

Шуруповерт, оснащенный АКБ, дает возможность полноценно работать там, где нет возможности подключиться к электрической розетке. Это упрощает строительно-ремонтн.

Сам шуруповёрт в отличном состоянии, а вот зарядное утеряно, найти такое же нереально оказывается.

Как зарядить батарею шуруповёрта без зарядного устройства?

Если разбираетесь в основах электромеханики, то найдёте на аккумуляторе или шуруповёрте вольтаж и емкость батареи, на корпусе батареи или шуруповёрта найдёте полярность – это главное!

Нужно зарядное его характеристики определяем из данных к примеру аккумулятор 18V и емкость 2 А/час – значит нужно зарядное способное давать зарядный ток в 18V и мощностью примерно 200 Ма/час, так как заряжается, более длительным временем, но меньшим по мощности зарядом его достаточно взять в 8-10 раз меньше, отрегулировать на зарядном, либо приобрести именно с такими характеристиками.

Чтоб подать зарядный ток на батарею, используйте маленькие крокодильчики просто вешая их на токо- разводящие пластины разъёма аккумулятора.

Обычным выпрямителем для автомобильных аккумуляторов

Крайне важно не перепутать полярность подключения потому что не у всех аккумуляторов для шуруповертов есть обозначение + – как например у Макиты. Тестер лучше иметь под рукой

Току в 1 ампер вполне хватит и продолжительность зарядки не должна быть более получаса, под постоянным наблюдением.

Такой метод хотя и может спасти положение один-два раза, но не нужно бы пользоваться им постоянно. Для соответствия срока службы аккумулятора заявленному производителем, нужно использовать только оригинальные зарядные устройства, которые выдают необходимое напряжение и ток зарядки.

Можно зарядить автомобильным зарядным устройством (З/У).

На самом устройстве выставляем минимальное напряжение.

Снимаем батарею шуруповёрта, точно определяемся где у нас плюс, а где минус (правда батареи разные, могут быть нюансы).

Клеммы от зарядного устройства подключить напрямую к батарее шуруповёрта, иногда не возможно, надо чуть усовершенствовать данный узел, используя к примеру скрепки, или пластины.

В общем-то всё, включаем зарядное устройство, что бы не рисковать батареей шуруповёрта, контролируем длительность зарядки , минут 15-ь, 20-ь для начала будет достаточно, как только батарея шуруповёрта станет тёплой, отключаем зарядное устройство.

Вот видео по теме,

человек использовал зарядное устройчство «Орион PW-260», для зарядки батареи шуруповёрта «Хюндай».

А ещё лучше конечно купить родное (или хотя бы подобное) зарядное устройство, на рынках можно найти практически любое, даже на старую модель шуруповёрта.

Сколько по времени нужно заряжать АКБ шуруповерта

К каждому электроинструменту всегда приложена инструкция по эксплуатации, в которой точно указано, сколько времени заряжать аккумулятор шуруповерта. Как уже говорилось, подавляющее большинство современных зарядных устройств имеют индикаторы уровня зарядки, что значительно облегчает их использование. Когда индикатор загорается зеленым, либо иным цветом, сигнализирующим о том, что время зарядки аккумулятора шуруповерта подходит к концу, нужно вовремя отсоединить батарею.

Среднее время, в течение которого батарея заряжается полностью, составляет 7 часов. А если АКБ требуется просто подзарядить, его можно оставить на зарядке 30 минут. Хотя, в случае с Ni Cd аккумуляторами, имеющими «эффект памяти», частые и короткие подзарядки проводить не рекомендуется.

Есть несколько разновидностей зарядных устройств для шуруповерта, в зависимости от сферы их применения. Рядовое ЗУ, как правило, входит в комплектацию бытовых электроинструментов. Время зарядки АКБ с его помощью варьируется от трех до семи часов. Существуют еще мощные зарядники импульсного типа, которыми комплектуются профессиональные инструменты. Сколько заряжать аккумулятор шуруповерта таким устройством? «Импульсники» могут полноценно зарядить батарею в течение часа, что является их неоспоримым преимуществом. Однако и стоимость такого инструмента, разумеется, гораздо выше.

Как долго производить зарядку, и от чего это время зависит

Понадобится не менее 2-3 часов, в этом случае заряда хватит, чтобы завести мотор машины. Можно зарядить АКБ полностью, но потребуется уже 8-14 часов. Когда прибор полностью разряжен, для полного заряда требуется минимум 15 часов до его полного восстановления. Если используется ЗУ с низким напряжением, заряжать придется дольше. Чтобы получить более точные цифры, нужно учитывать емкость батареи.

Примерно за 2 часа аккумулятор должен набрать стартовую емкость. Можно проверить, изменился ли уровень заряда, для этого измеряют напряжение. Цифры на экране мультиметра нужно сравнить с показаниями в разряженном состоянии. Если было около 16 V, а стало на 1-2 Вольта больше, значит все работает нормально.

После проведения манипуляций снова проверяют уровень заряда. Для этого подключают нагрузочную вилку или просто подсоединяют батарею к бортовой сети. Если стартер крутится, значит операция прошла успешно.

Источник