Zmiana akumulatorków z Ni-Cd na Li-Ion w wkrętarce

Cześć,

Posiadam wkrętarkę akumulatorową Sparky BR2 12E, w której wysiadły akumulatory. Zamierzam zregenerować je, przy okazji zmieniając ogniwa z Ni-Cd na Li-Ion, co oczywiście pociąga za sobą kilka modyfikacji.
Obecne akumulatory składają się z 10 ogniw Ni-Cd 1.2V.



Chcę je zastąpić trzema ogniwami Li-Ion CGR18650CG MH12210, które już nabyłem.



Ładowarka zbudowana jest z transformatora i płytki sterującej. Napięcie po wyprostowaniu bez obciążenia 19,4V DC.



Zanim pomyślałem, zakupiłem na dalekim wschodzie regulator ładowania do ogniw Li-Ion 3s.



O ile się nie mylę, to jest to regulator ładowania z balanserem, oparty na układzie 8254AA http://datasheet.sii-ic.com/en/battery_protection/S8254A_E.pdf

Mam jednak dwie wątpliwości:
- czy układ mogę zasilić z 19,4V DC? Podczas ładowania napięcie na pewno przysiądzie, ale na mosfetach wydzieli się niepotrzebnie pewna moc. Ze względu na trzy blaszki w złączu baterii chcę układ ładowania umieścić w baterii, nie chcąc przy tym zbyt mocno nagrzewać ogniw.
- jakim prądem będzie ładowane ogniwo? Czy ten układ scalony jedynie ogranicza prąd w przypadku zbyt dużego wzrostu napięcia na ogniwie? Czy warto zamontować układ ograniczający prąd na wejściu do np. 2A (na np. LM338)?

Z góry przepraszam, że moje pytanie nie bedzie zmierzało, przynajmniej bezpośrednio, w kierunku wyjaśnieinia wątpliwości jakimi zakończyłeś swój post, ale ponieważ sam mam podobny dylemat odnośnie mojej wkrętarki: czy weryfikowałeś pojemność i maksymalny prąd jaki zapewnić ma zestaw trzech ogniw LiOn w stosunky do swojego pierwowzoru zbudowanego z NICd?
Czy w powyższym opierałeś się na danych ogniw uzyskanych od sprzedawcy?

Zgodnie z kartą katalogową (http://www.meircell.co.il/files/Panasonic%20CGR18650CG.pdf) max prąd ładowania to 1,5A a prąd rozładowania to około 4A. Jak pamiętam, zwykła wkrętarka w czasie rozruchu pobierała około 20A a w czasie pracy około 6A. Silniejsze niestety będą pobierać więcej prądu.
Ładowanie ze starj ładowarki uda się, ale tego LM bym nie stosował - wpiąć się bespośrednio za diodami prostowniczymi i włączyć w szereg opornik, tak dobrany aby nie przekroczyć 1,5A.

Gdybym miał sobie takie coś robić, to wstawiłbym 3s3p - wtedy prąd ładowana może wzrosnąć do 4A i rozładowania do 12A
Do swojej wkrętarki wstawiłem 3s2p z ogniw o max Irozłąd 22A 2,2Ah a ładowarkę zrobiłem z 3zasilaczy 5V 1A i trzech modułów ładowarek na TP40 coś tam - zaleta: ogniwa zawsze naładują się do pełna, wada: ładowanie włączam na noc (ok 6h ).

@pikator wydajność prądowa ogniw Ni-Cd jest zdecydowanie większa, jednak nie znam parametrów starych ogniw.

Andrzej42 napisał:

Gdybym miał sobie takie coś robić, to wstawiłbym 3s3p

Tyle ogniw fizycznie się nie zmieści, jednak 3s2p jeszcze tak.
Zmianę akumulatorków na wysokoprądowe rozważam, choć chciałem sprawdzić jak to by działało na obecnych. Przed przegrzaniem zastosowałbym wyłącznik termiczny 45'C ze zużytych akumulatorów.

Na Allegro są ogniwa Samsunga 1,5Ah 23A po 12zł, czyli całkiem tanio.

Bardziej mnie nurtuje pytanie, co z napięciem zasilania i regulacją prądu ładowania. Czemu LM w roli ogranicznika prądu jest odradzany?
Czy w przypadku pakietu 3s2p jestem go w stanie naładować z tego układu który posiadam? Łączę wtedy po dwa ogniwa równolegle?

Ogniwo ladujesz do 4.2v nie przekraczając dopuszczalnego prądu ładowania. Ogniwo powinno sie ładowac w trybie CC/CV dlatego LM jest odradzany. Do ladowania pakietów potrzebna jest ładowarka z balanserem jeśli nie chcesz kupować to poszukaj na mdiy tam byly proste balansery

luke666 napisał:

O ile się nie mylę, to jest to regulator ładowania z balanserem, oparty na układzie 8254AA

Autor już kupił - ten układ zajmie się kontrolą ładowania i rozładowania również. Aczkolwiek balansowaniem się nie zajmie...

1. Te akumulatory nie nadają się do wkrętarki. Trzeba kupić akumulatory serii INR18650.
2. Ta płytka, to jest wyłącznie BMS, a nie żadna ładowarka, balanser.

Andrzej42 napisał:

Autor już kupił - ten układ zajmie się kontrolą ładowania i rozładowania również. Aczkolwiek balansowaniem się nie zajmie...

Trzeba było pytać przed zakupem, albo wymienić na INR18650, albo dokupić jeszcze 6 sztuk i połączyć 3S3P .

Freddy napisał:

1. Te akumulatory nie nadają się do wkrętarki. Trzeba kupić akumulatory serii INR18650.

Jak pisałem, zmiana akumulatorków wchodzi w grę. Kupione od kolegi, mogę oddać. A nowe, wysokoprądowe to ok 15zł-20/szt i raczej się na nie skuszę.

Freddy napisał:

2. Ta płytka, to jest wyłącznie BMS, a nie żadna ładowarka, balanser.

To oferta płytki https://pl.aliexpress.com/item/3S-6A-Li-ion-L...lgo_pvid=1bd57bef-2e33-4153-9fe7-9fc67b82bddc
W takim razie ta płytka zabezpiecza sam pakiet baterii przed zbyt dużym napięciem, rozładowaniem i przeciążeniem (7A max?). Czyli w takim razie do styków P+, P- raz powinna być podpięta ładowarka, a raz obciążenie?

Już sam się pogubiłem.

Najchętniej, interesowałoby mnie gotowe rozwiązanie - regulator ładowania CC/CV (najlepiej z regulacją prądu) z zabezpieczeniem baterii (balanser można dodać http://mdiy.pl/bardzo-prosty-balancer-do-ogniw-li-ion/ ). Czy istnieją takie, które można zaadaptować do wkrętarki (niewielki rozmiar)?

luke666 napisał:

wysokoprądowe to ok 15zł-20/szt i raczej się na nie skuszę

To kup (9 szt.) do pakietu 3S3P, wyjdzie tyle samo co 3 szt z serii INR.

luke666 napisał:

płytka zabezpiecza sam pakiet baterii przed zbyt dużym napięciem, rozładowaniem i przeciążeniem (7A max?).

Dokładnie tak.

Freddy napisał:

To kup (9 szt.) do pakietu 3S3P, wyjdzie tyle samo co 3 szt z serii INR.

Fizycznie się tyle nie zmieści w obudowie akumulatora. Wolę oddać te co mam, a zastosować mniej wysokoprądowych - będzie też bezpieczniej.

https://pl.aliexpress.com/item/5A-Lithium-Cha...V-30V-Power-Supply-Module-LED/2055097301.html
Czy to urządzenie sprawdzi się w roli ładowarki (samej ładowarki)?

Do tego musiałbym kupić układ BMS na większy prąd, np. https://pl.aliexpress.com/item/3S-30A-Max-Li-...lgo_pvid=244e4476-68e6-433e-b7ae-425f9872b7ff

Baterie dodatkowo zabezpieczyć balanserem DIY lub takim https://pl.aliexpress.com/store/product/3S-4-...Li-Po-balancer-board/2344164_32708091030.html

Ewentualnie gotowym układem zabezpieczającym z balserem https://pl.aliexpress.com/store/product/3S-4A...m-with-balancing-for/1821822_32377617462.html (ten akurat ma Imax 17A, więc może być troszkę za mało, sprawdzę przy najbliższej okazji jaki prąd pobiera wkrętarka podczas zatrzymania).

Kup ewentualnie cos TAKIEGO i rozbierz .

Freddy napisał:

Kup ewentualnie cos TAKIEGO i rozbierz .

Czemu miałoby służyć rozbieranie czegoś takiego jeśli można wiedzieć?

... żeby wstawić płytkę do obudowy akumulatora

Aha.
A jak wygląda możliwość korzystania z baterii akumulatorów z podłączoną niezasiloną elektroniką ładowarki?

Czy taki układ ma szansę zadziałać?



Regulator ładowania https://pl.aliexpress.com/item/5A-Lithium-Cha...V-30V-Power-Supply-Module-LED/2055097301.html , opis po Polsku (allegro nr akucji 6718588154 ):


Układ BMS 16A z balanserem i wyłącznikiem termicznym: https://pl.aliexpress.com/item/3S-16A-11-1V-l...lgo_pvid=934bd01e-a272-4db3-bd51-f9597316a988

Masz przecież na aliexpress przy tych produktach rysunki jak to się podłącza.

Freddy napisał:

Masz przecież na aliexpress przy tych produktach rysunki jak to się podłącza.

Podłączenie zgodne z tym, co podaje sprzedawca. Pytanie, czy takie zestawienie komponentów będzie działało, zwłaszcza ten układ ładowania CC/CV.

Ten trzeci przewód skąd się tam wziął?

Oznaczenie P+ i P- to wyjście na zewnątrz - do ładowania i rozładowania, więc trzeci przewód jest niepotrzebny.

pikator napisał:

Układ BMS 16A z balanserem i wyłącznikiem termicznym:

w opisie jest uwaga, aby nie stosować do wkrętarek...

Freddy napisał:

Ten trzeci przewód skąd się tam wziął?

Na schemacie są zaciski P- i C-, osobno biegun ujemny dla ładowania i obciążenia. Nie jestem pewien, czy to ten sam punkt na płytce PCB, czy może do ładowarki i wkrętarki należy pociągnąć osobny przewód.

Andrzej42 napisał:

w opisie jest uwaga, aby nie stosować do wkrętarek...

Zgadza się, ale prąd znamionowy 16A i zabezpieczenie nadprądowe 104A tego nie sugerują (ten sam sprzedawca nie zaleca również układów 25A do wkrętarek). Myślę, że średni prąd podczas typowych prac wkrętarki nie będzie większy niż te 16A, a 6 mosfetów spokojnie odbierze ciepło podczas chwilowych przeciążeń.

W poście #1 i#15 są różne płytki zabezpieczeń i stąd różnice w wypowiedziach (moich).
Schemat z postu #15 jest dobry i wyczerpuje wszelkie wymagania dla właściwej pracy i ładowania baterii li-ion. Sam bym sobie kilka takich kupił, ale 40zł trochę szkoda.

Pojawił się tutaj post użytkownika @Jawi_P, który został usunięty, ale pozwolę go sobie zacytować:

Jawi_P napisał:

Ciekawe jaki w tym sens ekonomiczny. Ładowarka, balancer, ogniwa wysokopradowe - to mniej więcej będzie koszt oryginalnych baterii pewnie. Warto zmienić baterie, jak się samemu robi ładowarkę z balancerem i ma dostęp do tanich ogniw. Sama ładowarka i balancer to niemal 12$.

Niestety, ale sumując wszystko do siebie, to robi się coraz droższa impreza.
-nowe ogniwa INR18650 1500mAh najtaniej znalazłem po 12zł, 2000mAh to już 18zł.
-układ ładowania - 1,33$ ≈ 5,32zł
-BMS + balanser - 9,80$ ≈ 40zł
Czyli ponad 80zł za jeden akumulator.

Można ewentualnie troszkę uciąć koszty na układzie BMS:
https://pl.aliexpress.com/item/Enhanced-Versi...lgo_pvid=5565f310-ff28-4f7a-985f-c026d7cd3381 za 1,69$
Oraz zewnętrzny balanser za 1,08$
https://pl.aliexpress.com/item/3S-4-2v-li-ion...lgo_pvid=680ca63f-0b5a-4ff4-bb00-1fa24cdbef3d
Co daje koszt 11zł zamiast 40, czyli łącznie 50zł na akumulator, czyli już całkiem nieźle.

Muszę tylko jeszcze wymyślić jak wpiąć się wyłącznikiem termicznym w układ.

Za 160-200zł można już kupić nową wkrętarkę z dwiema bateriami, ale jakość może być różna. Ta wkrętarka którą mam wiem, że nie jest badziewna i jeszcze trochę powinna posłużyć.

Andrzej42 napisał:

w opisie jest uwaga, aby nie stosować do wkrętarek...

No bo to za mały prąd - już to ktoś napisał. Tu trzeba taki co najmniej 30A.

luke666 napisał:

Myślę, że średni prąd podczas typowych prac wkrętarki nie będzie większy niż te 16A,

Tu nie chodzi o średni prąd, ale momenty startu i przeciążenia.

Castorama. Wkrętarka 14,4 Li On za 99zł. Odcinasz uchwyt akumulatora i montujesz do swojej. Masz oryginalny akumulator i ładowarkę . Albo uźywasztej wkrętarki a po gwarancji montujesz aku do swojej.

Koszt części do wykonania czeskiego balancera (w zasadzie dwóch) i ładowarki na LM350 to ok. 30 zł (w tym 10 zł przesyłka, wytrawiacz, laminat). Zasilacz od laptopa 19V 4,7A. Ogniwa odzyskane z baterii laptopowych aczkolwiek najlepiej sprawują się zakupione 6 lat temu leżaki magazynowe . Pakiety 3s2p i 4s2p. Jak będzie potrzeba to zastanowię się nad wysoko prądowymi w układzie 5s do graphite. Na razie wkrętarki służą do lekkich prac. Wyrzucić było szkoda.
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3337765.html

Podłącze się pod temat bo ja mam 12 ogniw 18650 z laptopów. Posiadają one ok 1350mAh pojemności każde. Chce je połączyć w 4s2p by uzyskać 14,4v (bateria Boscha), lecz ładować będę ją tylko ja i ładowarką IMAX B6 z balanserem. Jedyny problem to mam co zamontować dość tanim kosztem by rozłanczało ogniwa jak w oryginalnych bateriach li-ion lub sygnalizowało że baterie trzeba podładować bo ogniwa mają już ok 3V na ogniwo. Doradzicie coś? W necie znalazłem takie coś, czy to się sprawdzi? Koszt 7.90zł https://abc-rc.pl/buzzer-miernik-tester-1-8S-lipol

Kupiłem swego czasu w podobnym celu dwie sztuki na alcośtam za niewielkie pieniądze (może dlatego?)i oba do wyrzucenia - testowane na ogniwach o napięciu 3,7V pokazywały od 3,5 do 3,8V a ostatnich dwuch wcale nie, także są to układy do 6s.
Jak chcesz, mogę Ci je odstąpić.
Zamierzałem właśnie alarm podłączyć do wyłączania baterii.

Czyli według ciebie jest to urządzenie mało dokładne. Ok dzięki. A polecił byś coś innego? Jakieś rozwiązanie nie drogie.

Jeśli przeróbka na Li-Ion to lepiej na modelarskie pakiety Li-Po...

No wiem, a jeszcze lepiej kupić nową wkrętarkę. Mam pere dobrych ogniw, pustą obudowę po akumulatorku nicd od wkrętarki i co mam to wyrzucić? Chce zrobić sobie drugą baterie a wiem że się da bo działa elegancko tylko problem jest z pilnowaniem by nie rozładować ogniw za bardzo. Więc pytam się kogoś bardziej doświadczonego w elektronice czy by nie pomógł znaleźć jakiegoś rozwiązania.