Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Ożywienie starych elektronarzędzi

Gieno1000 06 May 2020 21:47 22749 66
Automation24.pl
  • Chciałbym przedstawić mój pomysł na ujednolicenie zasilania elektronarzędzi akumulatorowych. Pomysł wpadł mi do głowy jak przejrzałem narzędzia i większość z nich miała niesprawne baterie. Można zregenerować akumulatory na kilka sposobów: przez wymianę ogniw na tego samego typu, przez wymianę starych ogniw NI-CD na Li-ion lub na Ni-mh. Mój sposób polega na zastosowaniu przejściówek na wszystkich elektronarzędziach umożliwiających podłączenie tego samego typu akumulatora. Jedyny warunek to napięcie narzędzia i akumulatora musi się zgadzać (mniej więcej). Postanowiłem jako bazę akumulatorów użyć dwóch typów 18V i 14,4V. Jako 18V użyłem ERBAUER/TITAN/JCB a 14,4 mój projekt kompatybilny z systemem baterii bosch professional, oba typy oparte o ogniwa li-ion. W pierwszej kolejności powstała przejściówka na 18V.
    Ożywienie starych elektronarzędzi

    Początkowo mocowałem bezpośrednio do narzędzia jak przy tej wkrętarce:

    Ożywienie starych elektronarzędzi Ożywienie starych elektronarzędzi Ożywienie starych elektronarzędzi Ożywienie starych elektronarzędzi

    W kolejnym etapie powstały mocowania do narzędzia do którego przykręca się uchwyt akumulatora.

    Ożywienie starych elektronarzędzi Ożywienie starych elektronarzędzi

    Wpadła mi też w ręce młotowiertarka HILTI 36V więc użyłem 2x18V

    Ożywienie starych elektronarzędzi Ożywienie starych elektronarzędzi

    W kolejnym etapie powstał własny projekt akumulatora 14,4V kompatybilnego z systemem Bosch professional:

    Ożywienie starych elektronarzędzi

    W tym akumulatorze zastosowałem ogniwa SONY VTC4 i BMS 4S 40A.

    Ożywienie starych elektronarzędzi Ożywienie starych elektronarzędzi Ożywienie starych elektronarzędzi Ożywienie starych elektronarzędzi Ożywienie starych elektronarzędzi

    Jako złącza użyłem styków ogólnodostępnych, zgrzewanie pakietów własną zgrzewarką z trafo z mikrofalówki. Układ BMS tutaj sprawdza się w większości przypadków znakomicie, Jedynie przy narzędziach dużej mocy gwałtowny start może spowodować zadziałanie zabezpieczenia zwarciowego. Prąd znamionowy ciągły tego BMS to 40A, co przy pakiecie 1P wystarcza lecz przy pakiecie 2P prąd ciągły dla 2xVTC4 to 60A. Można zmienić rezystor pomiarowy na mniejszy, mosfety BMS spokojnie wytrzymają lub zastosować BMS większy. w obudowę pasuje również 100A

    Ożywienie starych elektronarzędzi
    w kolejnym etapie powstały przejściówki do starych typów BOSCH 14,4 oraz 24V.

    Ożywienie starych elektronarzędzi Ożywienie starych elektronarzędzi Ożywienie starych elektronarzędzi Ożywienie starych elektronarzędzi Ożywienie starych elektronarzędzi

    Wrażenia z użytkowania:

    System 18V ma podstawową wadę czyli brak zabezpieczeń akumulatora. Fabryczne akumulatory nie mają żadnych zabezpieczeń. Oznacza to że trzeba uważać jak głęboko rozładowujemy baterię. Szczególnie przy 2x18V gdzie jeden z akumulatorów będzie bardziej naładowany.
    System 14,4V sprawuje się świetnie, nawet w połączeniu 2x14,4V rozładuje się jeden z akumulatorów to rozłącza się cały obwód. Akumulatory nadają się również do narzędzi 12V jednak tylko tych markowych gdzie ryzyko przegrzania silnika jest niewielkie. Kiepskiej jakości urządzenia nawet 14,4V łatwo przegrzać przy zasilaniu Li-ion. Przy narzędziu 24V jest ta sama sytuacja : zasilamy 2x14,4 więc łatwiej przegrzać narzędzie. Przy zastosowaniu domowym nie ma najmniejszego problemu.
    Pomiar temperatury:
    Starsze narzędzia zazwyczaj nie miały takiej funkcjonalności, nowsze mają realizowane przeważnie na podstawie NTC 10k. Można podłączyć rezystor a zabezpieczenie przenieść na BMS-a. 100A ma możliwość podłączenia termistora, 40A nie.
    Ładowanie:
    Ładowarki można użyć oryginalnej Bosch trzeba jedynie na pinach środkowych baterii podłączyć rezystory odpowiednie tak aby ładowarka rozpoznała typ akumulatora, można też użyć zasilacza z ograniczeniem prądowym lub do zwykłego zasilacza dodać przetwornicę CCCV.
    Jeżeli obecnie miałbym budować podobny system zrobiłbym zabezpieczenie BMS w adapterze narzędzia tak aby dostosować prądy do narzędzia nie do akumulatora, a w akumulatorze zostawiłbym układ balansera ogniw.

    W planach jest rozbudowa obudowy tak, aby można było zbudować akumulator 3S, 4S i 5S i przerobienie narzędzi 18V na system Bosch.

    Koszty:
    ogniwo VTC4 nowe z depakietu 5 PLN
    koszty wydruków od 5-10 PLN szt
    BMS 40A ok 2 USD
    BMS 100A ok 3,5 USD
    reszta groszowe sprawy.
    koszt przerobienia wkrętarki bosch 14,4 ok 15PLN
    koszt przerobienia narzędzia 24V ok 25 PLN
    bateria 1P 2 Ah ok 50 PLN
    bateria 2p 4 Ah ok 70 PLN

    Cool? Ranking DIY
    About Author
    Gieno1000
    Level 9  
    Offline 
    Gieno1000 wrote 16 posts with rating 47. Live in city Poznań. Been with us since 2015 year.
  • Automation24.pl
  • #2
    marek6262
    Level 8  
    Też miałem pomysł aby wydrukować akumulatory li-ion do starych elektronarzedzi. Niestety nie chciało mi się projektować obudów :) Problemem może okazać się PLA z którego jest wykonana obudowa, temperatura mięknienia wynosi ok 50 stopni Celsjusza co może być niewystarczające przy intensywnej pracy w sytuacju kiedy ogniwa i BMS sie nagrzeją. Nie mówiąc już o pracy na zewnątrz w słoneczny dzień... Obudowy należało by wykonać z ABS ale jeat to trudniejszy materiał do druku.
  • #4
    Rack70
    Level 10  
    Bardzo dobry pomysł. W ogóle powinien zostać ustanowiony obowiązek unifikacji styku w elektronarzędziach (tak jak nastąpiło to z unifikacją ładowarek do komórek).
  • #5
    Gieno1000
    Level 9  
    Generalnie jak rozebrałem trochę akumulatorów Li-ion to w zasadzie się nie różnią konstrukcją. Nie spotkałem zabezpieczenia przed zwarciem czy przeciążeniem, w niektórych tylko są jakieś balansery. Bosch nie ma nic w akumulatorze oprócz płytki z rezystorami kodującymi typ aku i NTC. Generalnie zabezpieczenia są umiejscowione w narzędziu, żaden problem żeby był system uniwersalny, no ale się to nie opłaca dla producentów.

    Dodano po 44 [minuty]:

    marek6262 wrote:
    Obudowy należało by wykonać z ABS ale jeat to trudniejszy materiał do druku


    W moim przypadku sprawę ułatwiła taka obudowa ze stolików IKEA:
    https://www.thingiverse.com/thing:2864118
  • Automation24.pl
  • #6
    speedy9
    Helpful for users
    Bardzo ciekawy pomysł z takimi adapterami. Ja jednak zauważyłem dziwny problem z BMSem. Mam wkrętarkę Einhell przerobioną na LiIon (5 ogniw z 20A ciągłego prądu). BMS jest na 15A prądu ciągłego i 50/55/60 A (jak to opisał sprzedawca na Ali) zabezpieczenia nadprądowego. Generalnie przy wierceniu i wkręcaniu nie ma problemu. Problem pojawia się natomiast przy wykręcaniu. Zabezpieczenie działa w zasadzie od razu, wkrętarkę bez problemu zatrzymam ręką. Miałeś takie problemy kiedyś?
  • #7
    Gieno1000
    Level 9  
    Dla BMS nie ma znaczenia czy obroty L czy P zamiana następuje na włączniku, jedynie miałem podobny problem z jedną z wkrętarek ale przyczyną był silnik który w jedną stronę pracował normalnie a w drugą mocno iskrzył co powodowało znaczny wzrost prądu. Może być,że u Ciebie jest podobnie, sprawdź ile prądu pobiera silnik przy obrotach L i P
  • #8
    down
    Level 19  
    Popieram ten pomysł i wpadłem na coś takiego jakieś 2 lata temu i również bawiłem się drukarką , ale jak to zwykle bywa po kilku prototypach mi się odechciało , bo człowieka leń i prokrastynacja dopada i g...o z tego wyszło , choć popieram ten pomysł i Ciebie za to , że Ci się chce.

    Dodano po 2 [minuty]:

    Gieno1000 wrote:
    Akurat moje wydruki są z PET-G więc wytrzymałość temperaturowa jest wystarczająca. PLA pozostawione w aucie na słońcu już się deformuje i jeszcze słaba wytrzymałość mechaniczna więc z góry przekreśliłem jego użycie.

    Doświadczyłem tego w kilku moich projektach i potem na Nylon się przerzuciłem i teraz jest w pytę , choć nylon to ciężki materiał .
  • #9
    Janek_D69
    Level 12  
    Pomysł godny uwagi i pochwały, sam przerabiałem temat z BMS ami i z doświadczenia wiem że do wkrętarek te bmsy z kabelkami
    Ożywienie starych elektronarzędzi
    generują problemy ze startem, kombinowałem z kondensatorami o różnej pojemności na komutator i troszkę pomagało ale to nie to , zastosowałem więc inny bms
    Ożywienie starych elektronarzędzi
    i ten rozwiązał całkowicie problem,
    użyłem akumulatorków
    Sony murata VCT4 tylko pakiet 4s.
    nie próbowałem łączyć równolegle ,bo też nie widziałem takiej potrzeby.
  • #12
    Freddy
    Level 43  
    Gieno1000 wrote:
    System 18V ma podstawową wadę czyli brak zabezpieczeń akumulatora. Fabryczne akumulatory nie mają żadnych zabezpieczeń.
    Nie zgodzę się z Tobą - może w firmach "uduś", ale właśnie mają elektronikę wbudowana w akumulator w większości.
    Zobacz na fotce - podobnie wygląda większość marketowych akumulatorów.
    Co ciekawe, jeden z modeli DeWalt ma identyczna elektronikę :)

    Ożywienie starych elektronarzędzi
    marek6262 wrote:
    Też miałem pomysł aby wydrukować akumulatory li-ion do starych elektronarzedzi
    Chyba raczej wydrukować obudowy do akumulatorów :)
  • #13
    jariko
    Level 16  
    kupiłem klika tanich wiertarek czy wkrętarek na rynku. 15- 20 zł. Raz nawet udało mi się upolować makitę SDS za 40 zł. I miał bym drukować jakieś obudowy do takich sprzętów? Biorę ogniwa z akumulatorów laptopowych składam pakiety po 6-8 Ah. Owijam taśmą co świat trzyma. Nawet nie daję BMS-a do ładowania tylko wystawiam wyprowadzenia do wtyczki DB15. Ładuje to co pół roku ładowarką modelarską z balanserem. Baterie dodatkowo zabezpieczam przez nałożenie plastikowej butelki po napojach. Bardzo ładnie się obkurcza od gorącego powietrza. Duże pakiety podnoszą trochę wagę ale to jest i tak lepsze niż częste ładowanie.
  • #14
    Gieno1000
    Level 9  
    Freddy, trochę źle mnie zrozumiałeś, miałem na myśli mój system 18V nie ma zabezpieczeń.
    Większość producentów nie daje zabezpieczeń w bateriach tylko w narzędziu niezależnie od napięcia.
    W tych bateriach co rozbierałem czyli Bosch, Hilti 22V, Makita, Erbauer zabezpieczeń nie ma a Bosch to nawet nie ma balancera a ładowanie przez dwa piny jest. Co ciekawe wygląda jakby ten Mac miał identyczną baterię z Erbauer ale elektronika w środku jest zupełnie inna.
    Ożywienie starych elektronarzędzi

    Dodano po 1 [godziny] 6 [minuty]:

    jariko wrote:
    Biorę ogniwa z akumulatorów laptopowych składam pakiety po 6-8 Ah.

    Z początku też tak robiłem, niestety te laptopowe ogniwa mają prąd rozładowywania poniżej 10A więc trzeba ich dać 3-4 równolegle żeby napięcie pakietu po 30s pracy pod obciążeniem nie siadło. Z drugiej strony jeszcze te ogniwa z różnych baterii, często na wykończeniu, stwierdziłem że w cenie 5 PLN za nowe ogniwo 30A nie ma co sobie nerwów psuć z laptopowymi. Ale jak ktoś ma dostęp do w miarę dobrych laptopowych to czemu nie.
  • #15
    Jacek Rutkowski
    Level 27  
    Freddy wrote:
    Gieno1000 wrote:
    System 18V ma podstawową wadę czyli brak zabezpieczeń akumulatora. Fabryczne akumulatory nie mają żadnych zabezpieczeń.
    Nie zgodzę się z Tobą - może w firmach "uduś", ale właśnie mają elektronikę wbudowana w akumulator w większości.
    Zobacz na fotce - podobnie wygląda większość marketowych akumulatorów.
    Co ciekawe, jeden z modeli DeWalt ma identyczna elektronikę :)

    Ożywienie starych elektronarzędzi
    marek6262 wrote:
    Też miałem pomysł aby wydrukować akumulatory li-ion do starych elektronarzedzi
    Chyba raczej wydrukować obudowy do akumulatorów :)

    W boschu jakiego mam starszy model około 10 lat wkrętarka na 5 ogniw chyba taka jak ta:
    Ożywienie starych elektronarzędzi
    Przy ogniwach jest tylko bezpiecznik termiczny i termistor.
    Ładowanie odbywa się bez balancera i BMS-a.
    Ładowarka mierzy jedynie temperaturę ogniw przez termistor na 2 zaciskach a 2 pozostałych są końce pakietu podłączone...
  • #16
    speedy9
    Helpful for users
    Ta wkrętarka powyżej korzysta z akumulatorów systemowych (pasują do innych narzędzi z tej samej serii). Coś mi się nie wydaje, że 10 lat temu były takie dostępne. To dość nowy pomysł zdaje się.
    Niemniej w takim przypadku większy sens ma wbudowanie BMSa w narzędzia. Jeśli ładowarka jest dedykowana, to też BMS niepotrzebny w akumulatorze, bo ładowarka dba o odpowiednią kontrolę ładowania. Brakuje jedynie balansowania.
  • #18
    Freddy
    Level 43  
    Jacek Rutkowski wrote:
    Przy ogniwach jest tylko bezpiecznik termiczny i termistor.
    Możesz to pokazać, bo nie chce mi się wierzyć.
  • #19
    adversus
    Level 32  
    Ja potwierdzę że w akumulatorach Li-Jo do elektronarzędzi Bosch nie ma rzadnej, podkreślam żadnej elektroniki. W oryginale są: dwa rezystory kodujące wg których ładowarka wie jakie jest napięcie i jaka jest pojemność akumulatora plus termistor do zabezpieczenia przed przegrzaniem w szybkim ładowaniu. A teraz najlepsze, nie ma balansera ani układu nadzorującego równomierne ładowanie ogniw. Sam się dziwiłem jak to działa, do czasu gdy wymieniałem zużyte ogniwa w akumulatorze 10,8V (teraz zamiennie używane oznaczenie 12V to dokładnie ten sam akumulator). Przed wymiana starych akumulatorków z oryginalnych samsungów 18650 o prądzie max 16 albo 20A (dość niski ale tak podawał katalog wg oznaczenia z aku) i pojemności 1,5Ah na Sony VT6 o pojemności 3Ah i naładowałem je do 4,2V w zewnętrznej (modelarskiej ładowarce). Po zmontowaniu aku w całość i umieszczeniu go w oryginalnej boschowskiej ładowarce wywaliło awarie... Okazało się że naładowany w oryginalnej ładowarce do pełna akumulator ma 12,3V a ja po naładowaniu wszystkich w zewnętrznej miałem 12,6V dlatego mi wywalało błąd w ładowarce.

    Konkludując, Bosch poszedł na skróty z zabezpieczeniami i ładuje wszystkie akumulatory tak by na celi było 4,1V zamiast 4,2V. Sprawdziłem z ciekawości napięcie po naładowaniu na wszystkich modelach, i tak 14,4 voltowy aku ma po naładowaniu do pełna na oryginalnej ładowarce 16,4V, 18V naładowaniu ma 20,5V, a 36V aku ma 41V. I dlatego w akumulatorach Boscha nie ma żadnych zabezpieczeń w sensie elektroniki (wszystkie zabezpieczenia są w narzędziu i ładowarce). Najprostsze i najbardziej niezawodne rozwiązanie jakie się da.
    Czasem w akumulatorze jest wskaźnik naładowania ale nie zawsze jest. Narzędzia 10,8V (12V) maja wskaźnik naładowania w sobie.

    Ożywienie starych elektronarzędzi Ożywienie starych elektronarzędzi Ożywienie starych elektronarzędzi Ożywienie starych elektronarzędzi

    A teraz rodzynek... kupiłem kilka narzędzi Boscha na akumulatory 18V ale NiCd, wydrukowałem adapter do nowych akumulatorów 18V Li-Jo i praktycznie za guziki mam kilka fajnych narzędzi na warsztacie (duży lis, pilarka tarczowa, wkrętarka 90Nm co ukręca śruby M8 i młotowiertarka z udarem pneumatycznym:) Poniżej zdjęcie części adaptera, do niego zamontowałem górną część oryginalnej obudowy starego pakietu NiCd (jak znajdę fotkę gotowego adaptera to pokażę).
    Ożywienie starych elektronarzędzi


    Na allegro jest kilku kolesi co handlują ogniwami z depakietyzacji nowych (źle zgrzanych) pakietów i jak się dobrze zagada to można tanio kupić... Ja kupując 300 sztuk Sony VT5 (2,6Ah) miałem po 5 pln za sztukę, wymieniłem ogniwa we wszystkich pakietach jakie miałem i jeszcze starczyło dla kilku kolegów którym też powymieniałem ogniwa w różnej maści sprzętach gdzie były ogniwa 18650 (biedronkowe wkrętarki dostawały drugą młodość) i powiem tak, narzędzia mają większego powera z racji większych dopuszczalnych prądów maksymalnych ( Sony VT5 i VT5A mają w zależności od katalogu bo z takimi danymi się spotkałem prąd max na poziomie 35-60A, więc to już nie przelewki.
  • #20
    Jacek Rutkowski
    Level 27  
    Dokładnie tak jak kolega pokazał wygląda mój pakiet. Wkrętarka jaką mam jest z 2006 roku i dopiero w tym roku wymieniłem ogniwa oraz wyczyściłem potencjometr przy włączniku. Używana dorywczo ok 1-2 godziny tygodniowo i średnio raz na 2 tygodnie ładowana...
  • #21
    adversus
    Level 32  
    A tu zdjęcia pokazujące jak dokładnie wygląda moja przejściówka...

    Ożywienie starych elektronarzędzi Ożywienie starych elektronarzędzi Ożywienie starych elektronarzędzi Ożywienie starych elektronarzędzi

    Konstrukcja może nie najpiękniejsza, ale za to sprawdzona w boju, spisuje się wyśmienicie.
  • #22
    speedy9
    Helpful for users
    adversus wrote:
    Bosch poszedł na skróty z zabezpieczeniami i ładuje wszystkie akumulatory tak by na celi było 4,1V zamiast 4,2V.

    I bardzo dobrze! Wiesz jak bardzo oszczędza to żywotność ogniw? Obniżenie tego napięcia do 4,1V nawet dwukrotnie zwiększa liczbę cykli pracy takiego akumulatora.
  • #23
    Freddy
    Level 43  
    speedy9 wrote:
    Obniżenie tego napięcia do 4,1V nawet dwukrotnie zwiększa liczbę cykli pracy takiego akumulatora.
    Pokaż mi jeszcze kartę katalogową ogniwa w której to jest powiedziane.
  • #24
    adversus
    Level 32  
    Freddy wrote:
    speedy9 wrote:
    Obniżenie tego napięcia do 4,1V nawet dwukrotnie zwiększa liczbę cykli pracy takiego akumulatora.
    Pokaż mi jeszcze kartę katalogową ogniwa w której to jest powiedziane.


    Freddy, poczytaj, poszukaj... Wszystko trzeba Ci podsyłać i udowadniać. Proszę... Cały czas mam Cię za profesjonalistę, nie psuj mi tego obrazu.
  • #25
    Marek_Skalski
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Freddy wrote:
    Pokaż mi jeszcze kartę katalogową ogniwa w której to jest powiedziane.

    Proponuję zapoznać się z tym tematem. Tabela 4. - https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3461853.html
  • #26
    Freddy
    Level 43  
    No ale ja chcę dowodów na to, a nie czyichś dywagacji. Żadna karta katalogowa tego nie potwierdza.

    Poza tym, sam przeprowadzałem kiedyś testy na kilkudziesięciu ogniwach tej samej firmy i doświadczenie wykazało, że to nie jest prawda (sic!).

    Pisałem już zresztą na ten temat przy okazji dwóch innych podobnych tematów, niestety z jednego z nich posty zostały usunięte jako "szkodliwe i nic nie wnoszące do tematu".
  • #27
    speedy9
    Helpful for users
    Freddy wrote:
    Poza tym, sam przeprowadzałem kiedyś testy na kilkudziesięciu ogniwach tej samej firmy i doświadczenie wykazało, że to nie jest prawda (sic!).

    No to chyba sporo czasu musiałeś poświęcić by sprawdzić spadek pojemności jednego ogniwa np. po 300 cyklach przy ładowaniu do napięcia 4,2V i drugiego przy ładowaniu do 4,1V. Zakładając 2h na jeden cykl (trochę mało) i równoległe testowanie daje to 600h czyli około miesiąca ciągłego testowania, a to sporo... A Ty przeprowadziłeś te testy na kilkudziesięciu ogniwach...
    W jaki sposób wykonywałeś te testy?

    A to, że karty katalogowe ogniw tego nie potwierdzają to mnie akurat nie dziwi. Czy producentom ogniw by na tym zależało?
  • #28
    E8600
    Level 40  
    Jest to prawdą ale przy rozładowaniu niewielkim prądem czyli sprawdzało się w telefonach Nokia a w elektronarzędziach mamy dużo wyższe prądy, które niezależnie od napięcia końcowego szybko degradują ogniwa (szybka utrata pojemności).
  • #29
    Marek_Skalski
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Freddy wrote:
    sam przeprowadzałem kiedyś testy na kilkudziesięciu ogniwach tej samej firmy

    Jakiej firmy? Jakie ogniwa? Konkretnie, bez wykrętów i zasłaniania się niepamięcią.
    Freddy wrote:
    doświadczenie wykazało, że to nie jest prawda

    Kiedy i gdzie zostały opublikowane wyniki tych badań? Czy zostały poddane dyskusji?
    Freddy wrote:
    Pisałem już zresztą na ten temat przy okazji dwóch innych podobnych tematów

    Proszę o linki do tych tematów. Skoro Kolega pamięta o tym, to przecież nie będzie problemu ze znalezieniem przynajmniej jednego tematu. Chętnie podejmę dyskusję w tym temacie, ponieważ jestem zainteresowany optymalizacją trwałości ogniw w układach zasilania moich urządzeń.
  • #30
    Freddy
    Level 43  
    Testowałem Sanyo i Panasonic - wersje 10A.
    Nie były nigdzie publikowane, testy robiłem dla własnych potrzeb.
    speedy9 wrote:
    No to chyba sporo czasu musiałeś poświęcić by sprawdzić spadek pojemności jednego ogniwa np. po 300 cyklach przy ładowaniu do napięcia 4,2V i drugiego przy ładowaniu do 4,1V.
    Testy trwały ponad rok, a były robione na poczet użycia i wybrania w sumie ponad 4000 sztuk do pakietów profesjonalnych urządzeń.