Уже кілька десятиліть при різних роботах використовують шуруповерти. Ці прилади живляться від нікелевих або кадмієвих акумуляторів. Але прогрес не стоїть на місці, вчені знайшли заміну таким застарілим батареям. Їх замінили літієві аналоги. Щоб користуватися таким акумулятором, необхідна переробка шуруповерта. Літієва батарея підвищить технічні характеристики старого інструменту. Причому таку халепу, можливо, виконати самостійно, не вдаючись до послуг спеціальних фірм.

Літієвий акумулятор шуруповерта відрізняється рядом переваг, які були відсутні в кадмієвих аналогах.

Енергетична щільність АКБ шуруповерта Li ion набагато вище. Батарея з літієвими банками відрізняється невеликою вагою, причому напруга 12 вольт, а також ємність акумулятора, залишається незмінними. Літієві батареї заряджаються швидше іонних апаратів. Безпечна зарядка триває близько 60 хвилин.

Літій-іонні батареї не мають «ефектом пам'яті». Іншими словами, їх не потрібно повністю розряджати, щоб поставити на зарядку. Серед позитивних якостей літієвої батареї, існує і ряд недоліків, які потрібно враховувати:

• Зарядка літієвих акумуляторів не повинна бути вище 4,2 вольта, а розрядка вище 2,7 вольта. Але це теоретичні дані. У реальному житті інтервал стає ще гірше. При недотриманні встановлених значень, акумулятор просто перестане функціонувати. Щоб уникнути такої ситуації, після переробки шуруповерта на літій, потрібно встановити в шуруповерт спеціальний контролер розряду, а також його зарядки.
• Один Li ion має напряженіе3,63,7 В. У нікелевої батареї воно не більше 1,2 вольта. Іншими словами переробка шуруповерта на матеріал li ion викликає проблеми, пов'язані зі складальним процесом батареї, у якій номінальну напругу дорівнює 12 вольт. Три літієвих банки, з'єднані послідовно, дають напругу 11,1 вольта, чотири 14,8 В.Ізменятся граничні значення напруги заряду. Іншими словами, переробка акумулятора для шуруповерта пов'язана з вирішенням проблеми сумісності нової батареї з інструментом.
• Для переробки кадмиевого акумулятора шуруповерта, умільці використовують літієві банки 18650. Їх габарити відрізняються від нікелевих банок. Переробка акумулятора для шуруповерта, вимагає також передбачити установку контролера, якому буде потрібно додаткове місце.
• Після переробки зарядний пристрій нікелевих батарей доведеться доопрацювати, або скористатися універсальної зарядкою.
• Мінусові температури негативно позначаються на роботі іонних акумуляторів. Тому таким переробленим шуруповертом не завжди можна працювати поза приміщенням.
• Вартість літієвих батарей набагато вище кадмієвих аналогів.

Алгоритм переробки АКБ на літій іонну батарею

Як переробити шуруповерт, щоб отримати найвищу продуктивність? Для цього потрібно строго виконувати деяку технологічну послідовність.

Підбір відповідного акумулятора

З'єднання батарей робиться послідовним, Тому номінал напруги кожного елемента підсумовується з подальшим. Тобто, щоб отримати 14, 4 вольта, буде потрібно чотири елементи з напругою 3,3 В.

Щоб переробити акумуляторний шуруповерт, потрібно купувати мініатюрні батареї тільки відомого виробника. Наприклад, акумулятори марки LiFePO4, випущені фірмою Sistem A123. Ємність елемента досягає 2 300 мА / год. Цього значення досить, для ефективної роботи електричного інструменту. Дешеві батареї, зроблені в Китаї, не дадуть великого ефекту. Вони швидко вийдуть з ладу.

При виборі батареї для переробки, потрібно щоб на висновках були розташовані мідні смужки. Паяти такі елементи набагато простіше.

Підбір інструментів і матеріалів

Технологія пайки відрізняється своєю специфікою. Температура жала паяльника постійно висока. Якщо АКБ тривалий час протримати при такому термічному впливі, вона швидко зіпсується. Тому нагрівання паяльника повинен бути мінімальним.

Щоб таке сталося, необхідно звичайну каніфоль замінити паяльною кислотою. Її можна придбати в магазині радіодеталей. Для такого процесу доведеться також придбати паяльник з потужністю, достатньої для плавки припою в мінімально короткі терміни. Найбільш підходящим буде побутової паяльник з потужністю 65 ват. При 100 ватах АКБ весь час буде перегріватися.

Паяльні роботи вимагають великого досвіду. Наприклад, 40 ватний паяльник буде довго нагріватися, можна просто «переборщити». Щоб почати переробляти ion акумулятори, Необхідно придбати наступні деталі:

• Батарея 18650.
• BMS плата CF-4S30A-A /
• Провід, перетином 2,5 кв. мм.
• Паяльник.
• Корпус старої батареї.

Кілька слів про BMS платі

Вона призначена для здійснення контролю над зарядом або розрядом батареї. CF-4S30A-A розрахована на чотири банки з акумуляторних батарей 18650, дають розрядний струм 30А. Плата обладнана спеціальним «балансиром». Він виконує функції контролю заряду кожного елемента окремо. Це дозволяє повністю виключити можливість нерівномірного зарядки. Щоб плата правильно функціонувала, батареї для збірки повинні мати однакову ємність. Бажано щоб вони були взяті з одного і той же блоку.

промисловість випускає велика кількість плат BMS, що відрізняються своїми технологічними характеристиками. Для переробки акумулятора шуруповерта, плата, яка працює на струмі, значення якого менше 30А, не дуже підходить. Вона буде постійно включати режим захисту.

Щоб відновити роботу, деяким платам потрібно короткочасна подача зарядного струму. Щоб таке зробити, доведеться видалити акумулятор з корпусу, знову підключити до нього зарядний пристрій. Плата CF-4S30A-A такого недоліку не має. Досить відпустити курок включення шуруповерта, якщо відсутній струм викликає коротке замикання, Плата включиться автоматично.

Перероблений акумулятор на цій платі можна заряджати універсальної зарядкою. останні моделі, Компанія «Интерскол» комплектує багатофункціональними зарядками.

Монтаж літій-іонної батареї

Безумовно, будь-який монтаж вимагає попередньо підготовки. Вона включає в себе кілька дуже важливих моментів. Перш ніж, почати паяти деталі, необхідно визначити, як буде влаштований відсік кріплення акумулятора. Всі потрібні елементи повинні без праці в ньому уміщатися.
Потім нові літієві батарейки скріплюють скотчем. Так як контакти з часом окислюються, перед пайкою їх зачищають дрібнозернистою шкіркою.

Нюанси паяльного процесу

Спочатку контактну частину акумулятора ретельно знежирюють. Потім проводять лудіння, нагріваючи прикладений припій. Для лудіння найбільше підходить припій ПОС-40.

Дотик паяльника з контактом АКБ не повинно перевищувати 2 секунди. Потребує особливої \u200b\u200bуваги процес пайки плюса батареї. Найбільш відповідними вважаються перемички з мідних проводів, перетином більше 2,5 мм. кв. На всі дроти одягають кембрик, який грає роль доброго ізолятора.

З'єднання міні-акумуляторів повинно проводитися спеціальними перемичками згідно з розробленою схемою. Перемичками можуть стати металеві смужки або тонкі проводи.

На заключному етапі виконується під'єднання проводів до зроблених висновків відсіку, призначеним для батареї. Якщо монтаж збірного блоку утруднений, необхідно видалити ребра жорсткості. Так як вони зроблені з пластмаси, їх легко перекусити звичайними бокорезами.

Схема розпаювання контактів

Щоб підключитися до ЗУ потрібно підібрати роз'єми, які відповідають конкретної моделі. Припаювання сполучних кабелів виконується по електричній схемі:

Роз'єми для підключення до зарядного пристрою вибираються в залежності від його моделі. Обидва сполучних кабелю припаиваются за схемою.

• «+» - 5 і 9.
• «-» - 1 та 6.
• Балансувальні контакти (за збільшенням) - 2, 7, 3, 8 і 4.

Безумовно, установка літій-іонних акумуляторів має велике число позитивних якостей:

• Відсутність «пам'яті».
• Мінімальний самозаряд.
• Можна експлуатувати інструмент при мінусовій температурі.
• Великий термін експлуатації (8лет).

Однак ці акумулятори відрізняються високою чутливістю до технологічного процесу зарядки. Напруга має завжди мати мінімальні значення, в іншому випадку АКБ Li-ion швидко прийде в непридатність. Для виконання таких умов, необхідно інше ЗУ, вартість якого на порядок вище. Рідне ЗУ шуруповерта не зможе зарядити літій-іонну батарею.

Сказати однозначно, який акумулятор для шуруповерта краще, неможливо. Термін їх експлуатації залежить від обережного поводження, від точного дотримань інструкції, що додається виробником.

Популярні моделі

Сьогодні АКБ випускають багато виробників. Серед такого великого асортименту літій-іонних систем, найбільш затребуваним вважаються: «Bosh» 10,8, з технічними характеристиками:

• Ємність - 1,3 А / год.
• Напруга - 10,8 В.
• Габарити -110 х 54 х 52мм.
• Гарантія -1 рік.
• Потужність - середня.

Якщо говорити про нікель-кадмиевой батареї, найбільш затребуваними залишаються марки:

• «Bort».
• «Hitachi».

Російські акумулятори розраховані на невелика напруга, Відрізняються від імпортних моделей тільки ціною. Вони набагато дешевше, але при цьому не поступаються своїми технічними показниками. Найвідомішими вважаються моделі:

• «Кратон».
• «ЗАКБ».

висновок

Літієві акумулятори завжди вважалися технологічними пристроями. Але інструмент з такими батареями коштує набагато дорожче. Можна, звичайно, переробити свій апарат і позбутися від кадмієвих батарей. Однак це викличе інші проблеми. Тому, рішення про переробку шуруповерта на літій кожен приймає сам, в залежності від обставин.

Цікаві відео про переробку акумулятора шуруповерта

Якщо хто читав мою попередню писанину, то може пам'ятає, що після того як дали дуба стандартні акумулятори шуруповерта, а мені терміново потрібно було продовжувати працювати, я спаяв досить потужний перетворювач на 8 А номіналом і до 15 А короткострокової навантаження. З 24 вольт на 15 В. Два 7 Ач акумулятора на 12 В з'єднувалися послідовно. У мене шуруповерт на 14.4 В.

Вдосталь натискання і намучившись весь минулий будівельний сезон, вирішив що в новому сезоні мені потрібні нормальні акумулятори.

Понишпорив у інтернеті, зрозумів маркетингову фішку Bosch щодо моїх рідних акумуляторів. Один новий акумулятор коштує як новий такий же шуруповерт з двома акумуляторами в наборі. Купувати це говно за такі гроші не мало сенсу.

Літій-іоних акумуляторів до моєї моделі шуруповерта не було. Нові шурупокрути під Li-ion мали неадекватну вартість. Якась вакханалія розлучення лохів.

Тут мені спало на думку самому переробити шуруповерт на літій. Літійіонних банки на 3.7 В, а нам потрібно 15-16 В. З'єднаємо послідовно чотири акума і отримаємо 16.8 В в повністю зарядженому варіанті (по 4.2 В на банку).

Якщо у вас шуруповерт на 12 В можете з'єднати послідовно три банки.

Банки то пак окремі акумулятори з яких збирається наша батарея в один великий акумулятор я вирішив взяти типу 18650.

Такі зараз модно застосовувати в ліхтариках. Вони ж зустрічаються в складі ноутбучних акумуляторів.

Це АКБ типу Sony vtc4. Здатний віддати в навантаження (max) аж 30 Ампер. Ідеально підходить для нашої мети.

Все б добре, але ось літій небезпечна штука, можна і бум зробити якщо перезарядити.

Крім того наші окремі акумулятори з'єднані послідовно і з часом буде велика розбалансування, тобто якісь банки будуть заряджатися, а інші навпаки будуть сильно не до заряджені. У слідстві чого така батарея швидко вийде з ладу.

На допомогу мені знову прийшли наші друзі китайці. Є така штука називається балансир. Контролює напругу в процесі зарядки на кожній окремій банку і в разі її повної зарядки відключає її, а інші продовжують заряджатися і так поки всі окремі банки в нашій послідовній ланцюжку АКБ не будуть повністю заряджені.

Коштує ця річ у китайців взагалі копійки. Але я взяв у них штуку трохи серйозніше.

Чуть-чуть дорожче, але вона того варта. Справа в тому що у цих акумуляторів немає ніякого захисту. Загалом я так само замовив контролер акумулятора. Ця штука включає в себе балансир про який йшла мова вище, а також цілий набір захистів. Зокрема містить: захист від КЗ, захист від перегріву, захист від перевантаження по струму і т.д.

Контакти плати:

• B +: АКБ + плюс;
• B3: 1-я АКБ-мінус і 2-я АКБ + плюс;
• B2-: 2-я АКБ-мінус і 3-я АКБ + плюс;
• B1-3-я АКБ-мінус і 4-я АКБ + плюс;
• B: 4-я АКБ-мінус;
• P +: Навантаження / зарядка V + (до шуруповерту + / або до зарядці +);
• P-: Навантаження / зарядка V- (до шуруповерту + / або до зарядці +).

Зібравши всі в єдину купу, я спробував шуруповерт в справі і опа нічого не працює. Що за фігня, невже китайці підсунули мені фуфло, але ні вони були ні до чого. Справа виявилася в тому що в процесі складання, я, мабуть, щось десь коротнуло, в загальному це спрацював захист, повністю відключивши акумулятор від навантаження.

Щоб зняти захист (здогадайтеся типу самі, в інструкції продавця цього немає) потрібно подати напругу з боку навантаження, тобто можна просто поставити акумулятор на зарядку. Захист зніметься моментально.

Поклав все в штатний корпус акумулятора, попередньо вийнявши з нього старі нікель-кадмієві банки. Підпаяти до контактних площадок. Щоб вони не випадали, залив цю справу термоклеем.

Отриманий акумулятор нормально заряджає штатна зарядка, хоча і напруга замало (рекомендується 18В), але руки поки до неї не дійшли. Не потрібно турбуватися про перезарядку. Контролер буде сам відключати банки після їх повної зарядки.

Саморобний Li-ion акумулятор для шуруповерта вийшов на 2.1 Ач (2100мАч). Проти штатного ємністю 1.2 Ач. Важить при цьому новий АКБ в три рази менше.

Обкатав виріб на розбиранні опалубки перекриттів. Просто супер, результатом дуже задоволений. Працює відмінно, довго не сідати, потужно тягне.

Потім зіткнувся з маленьким мінусом. Коли забуваєш виставити зусилля на шуруповерт (режим свердління), особливо коли він підсяде, то при великих навантаженнях стопорящую двигун, спрацьовує захист. Не знаю добре це чи не дуже. Якщо будете теж брати не балансир, а повний контролер, То беріть на струм навантаження побільше, інакше задовбали знімати захист. Або шукайте контролер з автос'емом.

Мій контролер на струм навантаження в 8 А.

Спочатку я брав другий старий акум з собою, підключаючись до нього знімав захист. Потім зробив кнопку, перемикає схему в режим роботи безпосередньо без контролера і попутно знімає захист з допомогою напруги самого ж акумулятора.

• Тобто можна або зняти захист, коротким натисканням кнопки туди сюди (вона з фіксацією).

• Або включити режим обходу і заодно зняти захист.

Якщо хочете ви можете купити банки на велику ємність, але будьте обережнішими в цьому плані суцільні підробки. Продавець у якого брав і постійно беру я вже перевірений і у нього заявлена \u200b\u200bємність відповідає реальній.

Наостанок ось:

Вдалою збірки 🙂

Давно не було огляду переробки шуруповерта на літій :)
Огляд присвячений в основному платі BMS, але будуть посилання і ще на деякі дрібниці, задіяні в перекладі мого старого шуруповерта на літієві батареї формату 18650.
Коротко - цю плату брати можна, після невеликого допилювання вона цілком нормально працює в шуруповерт.
ЗИ: багато тексту, картинки без спойлерів.

P.S. Огляд майже ювілейний на сайті - 58000-й, якщо вірити адресному рядку браузера;)

Навіщо все це

Ну і тепер про головне :)

• Модель: 548604
• Відключення по перезаряду при напрузі: 4.28+ 0.05 V (на осередок)
• Відновлення після відключення по перезаряду при напрузі: 4.095-4.195V (на осередок)
• Відключення по перерозряду при напрузі: 2.55 ± 0.08 (на осередок)
• Затримка відключення по перезаряду: 0.1s
• Температурний діапазон: -30-80
• Затримка відключення по КЗ: 100ms
• Затримка відключення по перевищенню струму: 500 ms
• Струм балансування осередків: 60mA
• Робочий струм: 30A
• Максимальний струм (спрацьовування захисту): 60A
• Робота захисту по КЗ: самовідновлення після відключення навантаження
• Розміри: 45x56mm
• Основні функції: захист від перезарядження, захист від переразряда, захист від КЗ, захист від перевантаження по струму, балансування.

Всі компоненти плати розміщені на одній стороні:

Друга сторона порожня і покрита білою маскою:

Частина, що відповідає за балансування при заряді:

Ця частина відповідає за захист осередків від перезарядження / переразряда і вона ж відповідає за загальну захист від КЗ:

мосфети:

Зібрано акуратно, відвертих розлучень флюсу немає, вид цілком пристойний. У комплекті йшов хвіст з роз'ємом, був відразу застромлять в плату. Довжина проводів в цьому роз'ємі - близько 20-25 см. На жаль, відразу його не сфотографував.

Що ще замовив саме для цієї переробки:
Акумулятори -
Нікелеві смужки для спайки акумуляторів: (так, знаю, що можна спаяти і проводами, але смужками буде зайнято менше простору і вийде естетичніше :)) Та й взагалі-то я хотів навіть зібрати контактне зварювання (не тільки для цієї переробки, звичайно), тому і замовив смужки, але лінь перемогла і довелося паяти.

Вибравши вільний день (точніше, нахабно пославши все решта справи подалі), я взявся за переробку. Для початку розібрав батарею зі здохлих китайськими акумуляторами, викинув акумулятори та ретельно заміряв простір всередині. Після чого сів малювати держатель батарей і плати в 3D-редакторі. Плату теж довелося намалювати (без подробиць) щоб приміряти все в зборі. Вийшло якось так:


За задумом плата кріпиться зверху, однією стороною в пази, друга сторона затискається накладкою, сама плата серединою лежить на виступаючої площині, щоб при її прижатии вона не прогиналася. Сам власник зроблений такого розміру, щоб щільно сидіти всередині корпусу батареї і не бовтатися там.
Спочатку подумував зробити пружинні контакти для акумуляторів, але відмовився від цієї думки. Для великих струмів це не кращий варіант, Тому залишив в тримачі вирізи для нікелевих смужок, якими акумулятори будуть спаяні. Так само залишив вертикальні вирізи для проводів, які повинні виходити від межбаночних з'єднань за межі кришки.
Поставив друкуватися на 3D-принтері з ABS і через кілька годин все було готово :)


Прикручування всього навісного я вирішив не довіряти шурупам і вплав в корпус ось такі вставні гаечки М2.5:


Брав тут -
Відмінна річ для подібного застосування! Вплавляется не поспішаючи паяльником. Щоб пластик не набився всередину при вплавлення в глухі отвори, я вкручував в цю гайку болтик відповідної довжини і грів його капелюшок жалом паяльника з великою краплею олова для кращої теплопередачі. Отвори в пластиці під ці гайки залишаються трохи менше (на 0.1-0.2 мм) діаметра зовнішньої гладкою (середньої) частини гайки. Тримаються дуже міцно, можна скільки завгодно вкручувати-викручувати болтики і не особливо соромитися із зусиллям затяжки.

Для того щоб мати можливість побаночного контролю і, при необхідності, зарядки з зовнішньої балансуванням, в задній стінці батареї буде стирчати 5-контактний роз'єм, для якого я швидко накидав хустці і виготовив її на верстаті:




У тримачі передбачений майданчик для цієї хустки.

Як я вже писав, акумулятори я споював нікелевими смужками. На жаль, цей метод не позбавлений недоліків і один з акумуляторів обурився таким поводженням з ним настільки, що залишив на своїх контактах тільки 0.2 вольта. Довелося його випоювати і паяти інший, благо брав їх з запасом. В іншому ніяких труднощів не виникло. За допомогою кислоти лудимо контакти акумулятора і нарізані по потрібній довжині нікелеві смужки, потім ретельно протираємо ватою зі спиртом (але можна і з водою) все залуження і навколо нього, і паяем. Паяльник повинен бути потужним і або вміти дуже жваво реагувати на охолодження жала, або просто мати потужне жало, яке не охолоне миттєво при контакті з масивної залізякою.
Дуже важливо: під час пайки і при всіх наступних операціях з спаяним блоком акумуляторів потрібно уважно стежити за тим, щоб не замкнути будь-які контакти акумуляторів! Крім того, як зазначив в коментарі ybxtuj, Дуже бажано паяти їх вбраними, і я абсолютно згоден з ним, так наслідки будуть легше якщо все-таки щось замкнеться. КЗ такої батареї, навіть розрядженою, може привести до великих неприємностей.
До трьох проміжним з'єднанням між акумуляторами припаяв дроти - вони підуть на роз'єм плати BMS для контролю за банками і на зовнішній роз'єм. Забігаючи вперед, хочу сказати, що з цими проводами я виконав трохи зайвої роботи - їх можна не вести до гнізда плати, а припаяти до відповідних контактів B1, B2 і B3. Ці контакти на самій платі з'єднані з контактами роз'єму.

До речі, я всюди використовував дроти в силіконовій ізоляції - абсолютно не реагують на нагрівання і дуже гнучкі. Купував на Ебее декількох перетинів, але точну посилання вже не пам'ятаю ... Дуже вони мені подобаються, але є і мінус - силіконова ізоляція не дуже міцна механічно і легко пошкоджується гострими предметами.

Приміряв акумулятори та плату в тримачі - все чудово:

Приміряв хустці з роз'ємом, дремелем випиляв в корпусі батареї отвір під роз'єм ... і промахнувся по висоті, що не від тієї площини взяв розмір. Вийшла пристойна така щілина:

Тепер залишається спаяти все до купи.
На свою хустці припаяв йде в комплекті хвіст, обрізавши його по потрібній довжині:


Туди ж упаяв дроти від межбаночних з'єднань. Хоча, як я вже писав, можна було припаяти їх на відповідні контакти плати BMS, але тут є і незручність - щоб витягнути акумулятори потрібно буде отпаивать від BMS не тільки плюс і мінус, але і ще три дроти, а зараз можна просто висмикнути роз'єм.
Трохи повозитися довелося з контактами батареї: в рідному виконанні пластикова деталь (тримає контакти) всередині ніжки батареї поджимается одним акумулятором, що стоять прямо під нею, а зараз довелося думати ніж цю деталь зафіксувати, та так щоб не намертво. Ось ця деталь:


Зрештою взяв шматок силікону (залишився від заливки якоїсь форми), відрізав від нього приблизно відповідний шматок і вставив в ніжку, підібгавши ту деталь. Заодно цей же шматок силікону притискає тримач з платою, нічого бовтатися не буде.
Про всяк випадок проклав поверх контактів каптоновому ізоляційну стрічку, проводи прихопив декількома соплями краплями термоклею, щоб вони не потрапили між половинками корпусу при його складанні.

Зарядка і балансування

А тепер про граблях

І вирішив я спробувати все ж доковиряться до кореня проблеми.

Припущення що спрацьовує захист від перевантаження при пускових токах я відкинув, так як навіть без шунта нічого не змінювалося.
Але все ж подивився осцилографом на саморобному шунт 0.077 ома між акумуляторами і платою - так, ШІМ видно, різкі піки споживання з частотою приблизно 4 кГц, через 10-15 мс після початку піків плата відрубує навантаження. Але ці піки показували менше 15 ампер (виходячи з опору шунта), так що точно справа не в струмового перевантаження (як виявилося згодом, це не зовсім вірно). Та й керамічне опір 1 Ом не викликало відключення, але ж ток теж під 15 ампер.
Був ще варіант короткочасної просадки на банках при пуску, від чого спрацьовує захист від переразряда і я поліз дивитися що діється на банках. Ну да, там жах коїться - пікова просадка до 2.3 вольта на всіх банках, але вона дуже коротка - менше мілісекунди, тоді як плата обіцяє чекати сотню мілісекунд перед тим як врубав захист від переразряда. «Китайці вказали китайські мілісекунди», подумав я і поліз дивитися схему контролю напруги банок. Виявилося, що в ній стоять RC-фільтри, що згладжують різкі зміни (R \u003d 100 Om, C \u003d 3.3 uF). Після цих фільтрів - вже на вході мікросхем, контролюючих банки, просадка була трохи менше - всього до 2.8 вольт. До речі, ось даташит на мікросхеми контролю банок на цій платі DW01B -
За даташіту час реакції на перерозряду теж чимала - від 40 до 100 мс, що не вписується в картину. Але гаразд, припустити більше нічого, тому поміняю-ка я опору в RC-фільтрах з 100 Ом на 1 кОм. Це кардинально поліпшило картину на вході мікросхем, просадок менше 3.2 вольт там більше не було. Але нітрохи не змінило поведінку шуруповерта - трохи більше різкий старт - і затикаючи.
«Підемо простим логічним ходом» ©. Відрубувати навантаження можуть тільки ці мікросхеми DW01B, які контролюють всі параметри розряду. І я переглянув осциллографом керуючі виходи всіх чотирьох мікросхем. Всі чотири мікросхеми ніяких спроб відключити навантаження при старті шуруповерта не роблять. А з затворів мосфетов керуюча напруга пропадає. Або містика або китайці щось понасправляли в простою схемою, яка повинна бути між мікросхемами і мосфети.
І почав я реверс-інжиніринг цій частині плати. З матюками і бігаючи від мікроскопа до комп'ютера.

Ось що намалювалось в результаті:


У зеленому прямокутнику - це самі акумулятори. У синьому - ключі з виходів мікросхем захисту, теж нічого цікавого, в нормальній ситуації їх виходи на R2, R10 просто «висять в повітрі». Найцікавіша частина - в червоному квадраті, ось тут-то, як виявилося, собака і порився. Мосфети я намалював по одному для спрощення, лівий відповідає за розряд в навантаження, правий за заряд.
Наскільки я зрозумів, причина відключення в резисторі R6. Через нього організована «залізна» захист від струмового перевантаження за рахунок падіння напруги на самому мосфети. Причому цей захист працює як тригер - варто напрузі на базі VT1 почати підвищуватися, як він починає знижувати напругу на затворі VT4, від чого той починає знижувати провідність, на ньому підвищується падіння напруги, що призводить до ще більшого збільшення напруги на базі VT1 і пішов лавиноподібний процес, який призводить до повного відкриття VT1 і, відповідно, закриття VT4. Чому це відбувається під час пуску шуруповерта, коли піки струму не досягають і 15А, тоді як постійне навантаження в 15А працює - я не знаю. Можливо тут грає роль ємність елементів схеми або індуктивність навантаження.
Для перевірки я спочатку зробив симуляцію цій частині схеми:


І ось що отримав за результатами її роботи:


По осі X - час в мілісекундах, по Y - напруга в вольтах.
На нижньому графіку - включення навантаження (на цифри по Y можна не дивитися, вони умовні, просто вгору - навантаження включена, вниз - вимкнена). Навантаженням є опір 1 Ом.
На верхньому графіку червоним - струм навантаження, синім - напруга на затворі мосфети. Як видно, напруга на затворі (синім) знижується з кожним імпульсом струму навантаження і в кінці кінців падає до нуля, а значить навантаження відключається. І не відновлюється навіть коли навантаження перестає намагатися щось споживати (після 2 мілісекунд). І хоча тут застосовані інші мосфети з іншими параметрами, картина один в один як в платі BMS - спроба старту і відключення через лічені мілісекунди.
Ну що ж, приймемо це за робочу гіпотезу і озброївшись новими знаннями спробуємо розгризти цей шматок науки китайця :)
Тут є два варіанти:
1. Поставити невеликий конденсатор паралельно резистору R1, це:


Конденсатор 0.1 мкф, по симуляції можна і менше, до 1 нф.
Результат симуляції в такому варіанті:


2. Прибрати взагалі резистор R6:


Результат симуляції цього варіанту:

Я спробував обидва варіанти - обидва працюють. У другому варіанті шуруповерт не відключається ні за яких обставин - старт, блокування обертання - крутить (або щосили намагається). Але якось не зовсім спокійно жити з відключеною захистом, хоча ще і залишається захист від КЗ на мікросхемах.
При першому варіанті шуруповерт впевнено стартує при будь-якому натисканні. Домогтися відключення я зміг тільки коли стартував його на другій швидкості (підвищена для свердління) із заблокованим патроном. Але і то він досить сильно смикає перед відключенням. На першій швидкості я не зміг домогтися його відключення. Цей варіант я і залишив собі, мене він повністю влаштовує.

На платі навіть є порожні місця для компонентів і одне з них як ніби спеціально призначене для цього конденсатора. Розраховано воно під розмір SMD 0603, сюди я і впаяли 0.1 мкф (обвів його червоним):

ПІДСУМОК

ЗИ: блін, я шуруповерт переробляв менше часу, ніж писав цей огляд :)
ЗЗИ: можливо мене поправлять в чомусь більш досвідчені в силовий і аналогової схемотехніки товариші, сам-то я цифровик і аналог сприймаю через пень колоду :)