3S-4s платы bms или один из вариантов переделки шуруповерта под литий
- Цена: $5,56 (с балансиром) и $4,97 (без)
Всех приветствую, кто посмотрел на огонек. Обращение в обзоре отправится, как вы предположительно уже додумались, о двух простеньких платках, предназначенных для контроля за сборками Li-Ion аккумуляторная батарей, именуемые BMS. В обзоре будет тестирование, и пара вариантов переделки шуруповерта под литий на базе этих плат либо аналогичных.
Кому весьма интересно, милости прошу под кат.
Update 1, Добавлен тест рабочего тока плат и маленькое видео по красной плате Update 2, Потому, что тема позвала маленькой интерес, исходя из этого попытаюсь дополнить обзор еще несколькими методами переделки шурика, дабы оказался некоторый простенький FAQ Неспециализированный вид: Краткие ТТХ плат: Примечание:Сразу же желаю предотвратить – с балансиром лишь светло синий плата, красная без балансира, т.е. это чисто плата защиты от перезаряда/переразряда/КЗ/большого нагрузочного тока. И вопреки некоторым убеждениям ни одна из них не имеет контроллера заряда (CC/CV), исходя из этого для их работы нужна особая платка с фиксированным напряжение и ограничением тока.Габариты плат:Размеры плат совсем маленькие, всего 56мм*21мм у синей и 50мм*22мм у красной: Вот сравнение с аккумуляторная батареями АА и 18650: Внешний вид:Начнем с синей платы защиты: При более детальном рассмотрении возможно заметить контроллер защиты – S8254AA и компоненты балансировки для 3S сборки: К сожалению, рабочий ток по заявлению продавца всего 8А, но если судить по даташитам один мосфет AO4407A запланирован на 12А (пиковый 60А), а у нас их два: Еще отмечу, что ток балансировки совсем небольшой (около 40ma) и активируется балансировка, когда все ячейки/банки перейдут в режим CV (вторая фаза заряда).
Подключение: Красная плата несложнее, потому что не имеет балансира: Она кроме этого выполнена на базе контроллера защиты – S8254AA, но запланирована на более большой рабочий ток в 15А (снова же по заявлениям производителя): Ходя по даташитам на применяемые силовые мосфеты, рабочий ток заявлен 70А, а пиковый 200А, хватит кроме того одного мосфета, а у нас их два: Подключение подобное: Итого, как мы видим, на обеих платах присутствует контроллер защиты с нужной развязкой, силовые мосфеты и шунты для контроля проходящего тока, но в синей имеется еще и встроенный балансир. Я очень не вникал в схему, но похоже, что силовые мосфеты запараллелены, исходя из этого рабочие токи возможно умножать на два.
Ответственное примечание — большие рабочие токи ограничиваются токовыми шунтами! Про метод заряда (CC/CV) эти платки не знают.
В подтверждение тому, что это как раз платы защиты, возможно делать выводы по даташиту на контроллер S8254AA, в котором о зарядном модуле ни слова: Сам контроллер запланирован на 4S соединение, исходя из этого с некоей доработкой (если судить по даташиту) – подпайкой кондера и резистора, быть может, получит красная платка: светло синий платку так до 4S не окажется, нужно будет допаивать элементы балансира. Тестирование плат:Итак, переходим к самому главному, в частности к тому, как они пригодны для настоящего применения.
Для тестирования нам окажут помощь следующие приспособления:— сборный модуль (три трех/четырехрегистровых вольтметра и холдер для трех 18650 аккумуляторная батарей), что мелькал в моем обзоре зарядника iCharger 208B, действительно, уже без балансировочного хвостика: — двухрегистровый ампервольтметр для контроля тока (нижние показания прибора): — понижающий DC/DC преобразователь с токоограничением и возможностью заряда лития: — зарядно-балансировочное устройство iCharger 208B для разряда всей сборкиСтенд простой — плата преобразователь подает фиксированное постоянное напряжение 12,6V и ограничивает зарядный ток. По вольтметрам наблюдаем, на каком напряжении срабатывают платы и как отбалансированы банки.
Для начала посмотрим основную фишку синей платы, в частности балансировку. На фото 3 банки, заряженные на 4,15V/4,18V/4,08V. Как видим – разбалансировка. Подаем напряжение, зарядный ток неспешно падает (нижний приборчик): Потому, что платка не имеет каких-либо индикаторов, то окончание балансировки возможно оценить лишь на глаз.
Амперметр за час с небольшим до окончания уже показывал по нулям.
Кому весьма интересно, вот маленький ролик о том, как трудится балансир в данной плате:В итоге банки отбалансированы на уровне 4,210V/4,212V/4,206V, что очень хорошо: При подаче напряжения чуть большего 12,6V, как я осознал, балансир неактивен и как-только напряжение на одной из банок достигнет 4,25V, то контроллер защиты S8254AA отключает заряд: Такая же обстановка и с красной платой, контроллер защиты S8254AA отключает заряд кроме этого на уровне 4,25V: Сейчас пройдемся по отсечке при нагрузке. Разряжать буду, как уже упоминал выше, зарядно-балансировочным устройством iCharger 208B в режиме 3S током 0,5А (для более правильных замеров).
Потому, что мне не весьма хочется ожидать разряда всей батареи, исходя из этого я забрал один разряженный аккумулятор (на фото зеленый Самсон INR18650-25R). светло синий плата отключает нагрузку, когда напряжение на одной из банок достигнет 2,7V. На фото (без нагрузки-перед отключением-окончание): Как видим, ровно на 2,7V плата отключает нагрузку (продавец заявлял 2,8V).
Как мне думается, мало высоковато, в особенности в случае если учитывать тот факт, что в тех же шуруповертах нагрузки огромные, следовательно, и просадка напряжения громадная. Все же нужно в таких устройствах иметь отсечку под 2,4-2,5V. Красная плата, напротив, отключает нагрузку, когда напряжение на одной из банок достигнет 2,5V.
На фото (без нагрузки-перед отключением-окончание): Вот тут по большому счету все превосходно, но нет балансира.Update 1: Тест нагрузки: По току отдачи нам окажет помощь следующий стенд:— все тот же холдер/держатель для трех 18650 аккумуляторная батарей— 4-х регистровый вольтметр (контроль неспециализированного напряжения)— автомобильные лампы накаливания в качестве нагрузки (к сожалению, у меня всего 4 лампы накаливания по 65W, больше не имею)— мультиметр HoldPeak HP-890CN для измерения токов (макс 20А)— качественные бронзовые многожильные звуковые провода громадного сеченияПару слов о стенде: аккумуляторная батареи соединены «вальтом», т.е. как бы приятель за втором, для уменьшения длины соединительных проводов, а следовательно и падения напряжения на них при нагрузке будет минимальным: Соединение банок на холдере («вальтом»): В качестве щупов для мультиметра выступили качественные провода с крокодилами от зарядно-балансировочного устройства iCharger 208B, потому что HoldPeak’овские не внушают доверие, да и лишние соединения будут вносить дополнительные искажения. Для начала потестим красную плату защиты, как самую занимательную в плане токовой нагрузки.
Припаяем силовые и побаночные провода: Получается что-то типа этого (нагрузочные соединения оказались минимальной длины): Я уже упоминал в разделе о переделке шурика о том, что подобные холдеры не весьма предназначены для таких токов, но для тестов отправится. Итак, стенд на базе красной платки (по замерам не более 15А): Кратко поясню: плата держит 15А, но у меня нет подходящей нагрузки, дабы вписаться в данный ток, потому, что четвертая лампа додаёт еще около 4,5-5А, а это уже за пределами платки.
При 12,6А силовые мосфеты утепленные, но не тёплые, самое то для продолжительной работы. При токах более 15А плата уходит в защиту. Я замерял с резисторами, они додавали несколько ампер, но стенд уже разобран.
Громадный плюс красной платы – нет блокировки защиты. Т.е. при срабатывании защиты ее не требуется активировать подачей напряжения на выходные контакты. Вот маленький видеоролик:Мало поясню.
Потому, что лампы накаливания в холодном виде имеют низкое сопротивление, да к тому же еще включены параллельно, то платка считает, что случилось замыкание и срабатывает защита. Но за счет того, что у платы нет блокировки, возможно мало разогреть спиральки, сделав более «мягкий» старт.светло синий платка держит больший ток, но на токах более 10А силовые мосфеты очень сильно греются. На 15А платка выдержит не более 60 секунд, потому что через 10-15 секунд палец уже не держит температуру.
Благо остывают скоро, исходя из этого для краткосрочной нагрузки в полной мере подойдут. Все бы ничего, но при срабатывании защиты плата блокируется и для разблокировки нужно подавать напряжение на выходные контакты. Это вариант очевидно не для шуруповерта.
Итого, ток в 16А держит, но мосфеты сильно греются: Вывод: лично мое вывод таково, что для электроинструмента превосходно подойдет простая плата защиты без балансира (красная). Она имеет высокие рабочие токи, оптимальное напряжение отсечки в 2,5V, да и легко дорабатывается до конфигурации 4S (14,4V/16,8V). Я считаю – это самый оптимальный выбор для переделки бюджетного шурика под литий.
Сейчас по синей платке. Из плюсов – наличие балансировки, но рабочие токи все же маленькие, 12А (24А) это для шурика с крутящим моментом 15-25Нм пара мало, в особенности в то время, когда патрон уже практически стопорит при затяжке самореза. Да и напряжение отсечки всего 2,7V, а это значит, что при сильной нагрузке часть емкости батареи останется невостребованной, потому, что на высоких токах просадка напряжения на банках приличная, да и они вычислены на 2,5V.
И самый громадный минус – плата при сработке защиты блокируется, исходя из этого использование в шуруповерте нежелательно. светло синий платку лучше применять в каких-нибудь самоделках, но это снова же, лично мое вывод.Вероятные схемы применения либо как переделать питание шурика на литий:Итак, как же возможно переделать питание любимого шурика с NiCd на Li-Ion/Li-Pol? Эта тема уже достаточно заезжена и решения, в принципе, отысканы, но я кратко повторюсь.
Для начала сообщу только одно – в бюджетных шуриках стоит только плата защиты от перезаряда/переразряда/КЗ/большого нагрузочного тока (аналог обозреваемой красной платы). Никакой балансировки в том месте нет. Более того, кроме того в некоторых брендовых электроинструментах нет балансировки.
Это же относится ко всем инструментам, где имеется гордые надписи «Зарядка за 30 мин.». Да, они заряжаются за полчаса, но отключение происходит тогда, когда напряжение на одной из банок достигнет номинала либо сработает плата защиты. Не тяжело додуматься, что банки будут заряжены не всецело, но отличие всего 5-10%, исходя из этого не столь принципиально важно.
Основное запомнить, заряд с балансировкой идет, как минимум, пара часов. Исходя из этого появляется вопрос, а оно вам нужно?Итак, самый популярный вариант выглядит так: Сетевое ЗУ со стабилизированным выходом 12,6V и ограничением тока (1-2А) — плата защиты — 3 последовательно соединенных аккумулятора В итоге: дешево, скоро, приемлемо, надежно. Балансировка гуляет в зависимости от состояния банок (внутреннее сопротивление и ёмкость).
В полной мере рабочий вариант, но через некое время разбалансировка даст о себе знать по времени работы.Более верный вариант: Сетевое ЗУ со стабилизированным выходом 12,6V, ограничением тока (1-2А) — плата защиты с балансировкой — 3 последовательно соединенных аккумулятора В итоге: дорого, скоро/медлительно, как следует, надежно. Балансировка в норме, емкость батареи максимальнаяИтого, будем стараться сделать наподобие второго варианта, вот как возможно сделать: 1) Li-Ion/Li-Pol аккумуляторная батареи, платы защиты и специальное зарядно-балансировочное устройство (iCharger, iMax).
Дополнительно нужно будет вывести балансировочный разъем. Минусов всего два – модельные зарядники недешевые, да и обслуживать не весьма комфортно. Плюсы – большой ток заряда, большой ток балансировки банок 2) Li-Ion/Li-Pol аккумуляторная батареи, плата защиты с балансировкой, DC преобразователь с токоограничением, БП 3) Li-Ion/Li-Pol аккумуляторная батареи, плата защиты без балансировки (красная), DC преобразователь с токоограничением, БП.
Из минусов лишь то, что со временем покажется разбалансировка банок. Для минимизации разбалансировки, перед переделкой шурика нужно подогнать напряжение к одному уровню и нужно брать банки из одной партииПервый вариант сгодится лишь тем, кто имеет модельное ЗУ, но мне думается, в случае если им необходимо было, то они уже давным в далеком прошлом переделали собственный шурик. Второй и третий варианты фактически однообразные и есть в праве на судьбу.
Нужно только выбрать, что серьёзнее – скорость либо емкость. Я считаю, что самый хороший вариант – последний, но лишь раз в пара месяцев необходимо балансировать банки.Итак, хватит болтовни, переходим к переделке. Потому, что я не имею шурика на NiCd аккумах, исходя из этого о переделке лишь на словах.
Нам потребуется:1) Источник питания: — Первый вариант.
Блок питания (БП), как минимум, на 14V либо больше. Ток отдачи желателен не меньше 1А (в совершенстве около 2-3А). Нам подойдет блок питания от ноутбуков/нетбуков, от зарядных устройств (выход более 14V), блоки для питания светодиодных лент, видеозаписывающей аппаратуры (DIY БП), к примеру данный либо данный: — Понижающий DC/DC преобразователь с токоограничением и возможностью заряда лития, к примеру данный либо данный: — Второй вариант.
Готовые блоки питания для шуриков с токоограничением и выходом 12,6V.
Стоят недешево, как пример из моего обзора шуруповерта MNT — тыц: — Третий вариант. Готовый БП со стабилизацией: 2) Плата защиты с балансиром либо без оного. То току нужно брать с запасом: В случае если употребляться будет вариант без балансира, то нужно подпаять балансировочный разъем.
Это необходимо для контроля напряжения на банках, т.е. для оценки разбалансировки.
И как вы осознаёте, необходимо будет иногда дозаряжать батарею побаночно несложным зарядным модулем TP4056, в случае если началась разбалансировка. Т.е. раз в пара месяцев, берем платку TP4056 и заряжаем поочереди все банки, каковые по окончании заряда имеют напряжение ниже 4,18V. Этот модуль корректно отрубает заряд на фиксированном напряжении 4,2V.
Эта процедура займет час-полтора, но банки будут более-менее отбалансированы.
Написано мало сумбурно, но для тех, кто в танке: Через несколько месяцев ставим на зарядку батарею шуруповерта. По окончании заряда добываем балансировочный хвостик и меряем напряжение на банках. В случае если получается что-то наподобие этого – 4,20V/4,18V/4,19V, то балансировка, в принципе не нужна.
Но в случае если картина следующая – 4,20V/4,06V/4,14V, то берем модуль TP4056 и дозаряжаем поочереди две банки до 4,2V. Другого варианта, не считая специальных зарядников-балансиров я не вижу.3) Высокотоковые аккумуляторная батареи: Я уже ранее писал несколько маленьких обзоров о некоторых из них – тыц и тыц.
Вот главные модели высокотоковых 18650 Li-Ion аккумуляторная батарей: — Sanyo UR18650W2 1500mah (20А макс.) — Sanyo UR18650RX 2000mah (20А макс.) — Sanyo UR18650NSX 2500mah (20А макс.) — Samsung INR18650-15L 1500mah (18А макс.) — Samsung INR18650-20R 2000mah (22А макс.)— Samsung INR18650-25R 2500mah (20А макс.) — Samsung INR18650-30Q 3000mah (15А макс.) — LG INR18650HB6 1500mah (30А макс.) — LG INR18650HD2 2000mah (25А макс.) — LG INR18650HD2C 2100mah (20А макс.) — LG INR18650HE2 2500mah (20А макс.) — LG INR18650HE4 2500mah (20А макс.) — LG INR18650HG2 3000mah (20А макс.) — Сони US18650VTC3 1600mah (30А макс.) — Сони US18650VTC4 2100mah (30А макс.) — Сони US18650VTC5 2600mah (30А макс.)Я советую проверенные временем дешевенькие Samsung INR18650-25R 2500mah (20А макс.), Samsung INR18650-30Q 3000mah (15А макс.) либо LG INR18650HG2 3000mah (20А макс.). С другими баночками очень не сталкивался, но лично мой выбор — Samsung INR18650-30Q 3000mah.
У Лыж был маленькой технологический недостаток и стали появляться фейки с заниженной токоотдачей. Статью о том, как отличить фейк от оригинала могу скинуть, но чуть позднее, необходимо поискать ее.Как все это хозяйство соединить: Ну и несколько слов о соединении. Используем качественные бронзовые многожильные провода приличного сечения.
Это качественные звуковые либо простые ШВВП/ПВС сечением 0,5 либо 0,75 мм2 из хозмага (вспарываем изоляцию и приобретаем качественные проводочки различного цвета). Протяженность соединительных проводников должна быть минимальной. аккумуляторная батареи, желательны из одной партии.
Перед их соединением нужно зарядить их до одного напряжения, дабы как возможно продолжительнее не было разбалансировки. Пайка аккумуляторная батарей не воображает ничего сложного. Основное иметь замечательный паяльник (60-80Вт) и деятельный флюс (паяльная кислота, к примеру).
Паяется на ура. Основное позже протереть место пайки спиртом либо ацетоном. Сами аккумуляторная батареи размещаются в батарейном отсеке от ветхих NiCd банок.
Располагать лучше треугольником, минус к плюсу либо как в народе «вальтом», по аналогии с этим (один аккум будет расположен напротив), или чуть выше хорошее пояснение (в разделе тестирование): Так, соединяющие аккумуляторная батареи провода, окажутся маленькими, следовательно, падение драгоценного напряжения в них под нагрузкой будет минимальным. Применять холдеры на 3-4 аккумулятора не советую, не для таких токов они предназначены.
Побаночные и балансировочные проводники не так серьёзны и смогут быть меньшего сечения. В совершенстве, аккумы и плату защиты лучше запихать в батарейный отсек, а понижающий DC преобразователь раздельно в док станцию. Светодиодные индикаторы заряд/заряжено возможно заменить собственными и вывести на корпус докстанции.
При жажде возможно добавить в батарейный модуль минивольтметр, но это лишние деньги, потому что неспециализированное напряжение на АКБ лишь косвенно сообщит об остаточной емкости. Но в случае если имеется желание, почему бы и нет. Вот он самый: Сейчас прикинем по стоимостям: 1) БП – от 5 до 7 долларов 2) DC/DC преобразователь – от 2 до 4 долларов 3) Платы защиты — от 5 до 6 долларов 4) аккумуляторная батареи – от 9 до 12 долларов (3-4$ штучка)Итого, в среднем 15-20$ за переделку (со скидками/купонами), или 25$ без оных.
Update 2, еще пара способов переделки шурика:Следующий вариант (посоветовали по комментам, благодарю I_R_O и cartmannn): Применять недорогие 2S-3S зарядные устройства типа SkyRC e3 (это производитель того же iMax B6) либо всевозможные копии B3/B3 AC/imax RC B3 (тыц) либо (тыц) Уникальный SkyRC e3 имеет зарядный ток на каждую банку 1,2А против 0,8А у копий, должен быть точен и надежен, но вдвое дороже копий. Недорого возможно приобрести на том же Банггуде.
Как я осознал по описанию, он имеет 3 свободных зарядных модуля, что-то сродни 3 модулей TP4056. Т.е. SkyRC e3 и его копии не имеют балансировки как такой, а просто заряжают банки до одного значения напряжения (4,2V) в один момент, потому, что у них не выведены силовые разъемы.
В ассортименте SkyRC имеется вправду зарядно-балансировочные устройства, к примеру, SkyRC e4, но ток балансировки всего 200ma и стоит уже в районе 15-20 американских долларов, но может заряжать лифешки (LiFeP04) и токи заряда до 3А.
Кому весьма интересно, смогут ознакомиться с модельным рядом SkyRC. Итого, для данного варианта нужно любое из перечисленных выше 2S-3S зарядных устройств, красная либо подобная (без балансировки) плата защиты и высокотоковые аккумуляторная батареи: Как по мне, весьма хороший и экономичный вариант, предположительно, я бы остановился на нем.Еще один вариант, предложенный камрадом Volosaty: Применять так называемый «Чешский балансир»: Где он продается лучше поинтересоваться у него, я первый раз о нем услышал, :-).
По токам ничего не посоветую, но если судить по описанию, ему нужен источник питания, исходя из этого вариант не таковой бюджетный, но наподобие как увлекательный в плане зарядного тока. Вот ссылка на статью. Итого, для данного варианта нужны: источник питания, красная либо подобная (без балансировки) плата защиты, «чешский балансир» и высокотоковые аккумуляторная батареи.Преимущества: Я уже ранее упоминал о преимуществах литиевых источников питания (Li-Ion/Li-Pol) над никелевыми (NiCd).
В нашем случае сравнение лицом к лицу – обычная батарея шурика из NiCd аккумов против литиевой: + высокая плотность энергии. У обычной никелевой батареи 12S 14,4V 1300mah запасенная энергия 14,4*1,3=18,72Wh, а у литиевой батареи 4S 18650 14,4V 3000mah — 14,4*3=43,2Wh + отсутствие результата памяти, т.е. возможно заряжать их в любую секунду, не ждя полного разряда + вес и меньшие габариты при однообразных параметрах с NiCd + стремительное время заряда (не опасаются громадных токов заряда) и понятная индикация + низкий саморазрядИз минусов Li-Ion необходимо отметить лишь: — низкая морозоустойчивость аккумуляторная батарей (опасаются отрицательных температур) — требуется балансировка банок при заряде и наличие защиты от переразряда Как видим, преимущества лития налицо, исходя из этого обычно имеет суть переделки питания…Вывод: обозреваемые платки хороши, должны подойти для любой задачи.
Если бы у меня был шурик на NiCd банках, для переделки я бы выбрал красную платку, :-)… Киса:Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор размещён в соответствии с п.18 Правил сайта.
