Как переделать аккумуляторный шуруповёрт для работы от сети 220 Вольт
Мастера придумали несколько способов, чтобы переделать шуруповёрт для работы от электрической сети. Все они заключаются в том, чтобы предоставить мотору требуемое напряжение питания с помощью промежуточного источника или преобразователя.
Таблица: варианты источников питания для сетевого шуруповёрта
| Источник питания | Достоинства | Недостатки |
| Комплектное зарядное устройство шуруповёрта. |
| Зарядное устройство занимает место на столе. |
| Готовый блок питания, помещённый в корпус старого аккумулятора. |
|
|
| Самодельный блок питания, помещённый в корпус старого аккумулятора. |
|
|
| Внешний блок питания | Несложная переделка. |
|
| Блок питания от компьютера |
|
|
Как выглядят литиевые аккумуляторы?
Большая часть устройств из лития заключено в призматический корпус, но некие модели владеют цилиндрической формой. В таких батареях используются рулонные электроды не сепараторы. Корпус делается из алюминия по другому стали. Положительный полюс выходит на корпусную крышку.
В призматических конфигурациях электроды имеют вид прямоугольных пластинок. Прочитал часть текста. У меня тоже была проблема с аку от 18 шуруповерта. Наткнулся на схему в журнале радио номер 3 2006 года. Для обеспечения безопасности в батарее предвидено устройство, выступающее регулятором всех процессов не размыкающее электронную цепь при критичных ситуациях. Завышенная герметизация корпуса не дает вытекать наружу электролиту не просачиваться вовнутрь кислороду не влаге.
Регулятор оборотов шуруповерта
Электрический шуруповерт работает либо от сети 220 В, либо от аккумуляторной батареи. Его мощность зависит от величины напряжения аккумулятора. Скорость вращения шуруповерта начинается от 15 000 об/мин. Кроме того, шуруповерт, который работает от сети, имеет 2 скорости вращения: более медленную для вкручивания, более высокую для сверления. Внутри кнопки подачи питания располагается регулятор оборотов. Довольно миниатюрный размер этого узла инструмента достигается при помощи микропленочной технологии. Его основной деталью является симистор. Принцип работы регулятора следующий:
- При включении кнопки на управляющий электрод симистора подается переменный ток, имеющий синусоидальную фазу.
- Происходит открытие симистора, ток начинает проходить через нагрузку.
Время срабатывания симистора зависит от амплитуды управляющего напряжения. Чем больше амплитуда, тем раньше происходит срабатывание симистора. Величина амплитуды задается при помощи переменного резистора, соединенного с кнопкой пуска. Схема подключения кнопки отличается в разных моделях. К регулятору оборотов возможно подключение конденсатора.
Зачастую в нынешних экономических условиях не всегда покупатель может себе позволить полноценный дорогой шуруповерт от именитых фирм. В более дешевых моделях такой функции может и не быть. Но это не повод отчаиваться. Регулятор оборотов можно собрать самостоятельно, о чем мы и поговорим ниже.
Регулятор оборотов шуруповерта собирается на основе ШИМ – контроллера и ключевого многоканального полевого транзистора. Управление работой этого узла инструмента осуществляет резистор. Его положение зависит от давления на кнопку пуска шуруповерта.
Направление вращения рабочего органа меняется путем смены полюсов напряжения, которое подается на щетки двигателя. Инструментально это осуществляется при помощи перекидных контактов, приводящихся в действие рычажком реверса.
Собрать такой регулятор возможно своими руками. Как это сделать, мы рассмотрим ниже.
Схема элементов, входящих в состав регулятора оборотов, представлена на рисунке ниже.
В данном случае используется микросхема сдвоенного компаратора LM 393. Здесь первый компаратор работает как генератор пилообразного напряжения, на втором выполнена ШИМ. Сигналом управления для ШИМ служит падение напряжения на контактах двигателя. Если говорить упрощенно, то на схеме электродвигатель выглядит как активное и индуктивное сопротивления, соединенные последовательно между собой. При изменении нагрузки изменяется соотношение этих сопротивлений соответственно, регулятор же контролирует это и меняет заполнение ШИМ, тем самым стабилизируя обороты.
В качестве источника питания для ШИМ следует использовать электронный трансформатор. Он представляет собой полумостовой преобразователь напряжения из 220 в 12 В, который используется для питания галогеновых ламп освещения. Его размеры сопоставимы с размерами спичечного коробка. Цена колеблется в пределах 2–3 у. е. К нему необходимо добавить выпрямитель на выход (это четыре диода, к примеру, КД 213), а также конденсатор емкостью в несколько тысяч микрофарад на 25 вольт. Все это будет составлять импульсный источник питания с постоянным напряжением на выходе.
Отдельно стоит поговорить об изготовлении печатной платы для регулятора. Для ее изготовления необходим лист фотобумаги, лазерный принтер. Сначала необходимо напечатать рисунок на фотобумаге с помощью лазерного принтера, затем перенести его на заготовку платы с помощью нагретого утюга. Заготовка платы с прилепившейся бумагой ложится в емкость и подставляется под струю горячей воды. Это делается для того, чтобы желатиновый слой фотобумаги набух, и она отлепилась от платы. Оставшийся рисунок на плате протравливается хлорным железом.
Устройство шуруповерта
Этот механизм состоит из следующих частей:
- Электродвигатель постоянного тока. Имеет форму цилиндра, в корпусе вместо обмотки возбуждения находятся постоянные магниты. Это упрощает конструкцию и обеспечивает достаточный крутящий момент при низких оборотах. На вал электромотора надета ведущая (солнечная) шестерёнка планетарного редуктора;
- Реверсивный регулятор числа оборотов. Схема регулировки собрана на ШИМ-контроллере и полевовом транзисторе. Реверс осуществляется переключением полярности подключения питания к щёткам двигателя;
- Планетарный редуктор. Выполнен в отдельном корпусе. Своё название получил из-за сходства с Солнечной системой. Состоит из кольцевой шестерни, центральной (солнечной) шестерёнки, сателлитов и водила. Кольцевая шестерёнка передаёт усилие через подпружиненные шарики регулятора нагрузки. Есть модели с двухскоростными редукторами. Повышенная скорость включается при использовании устройства в качестве дрели;
- Механизм ограничения усилия вращения. Служит для ограничения усилия при закручивании шурупов. Передаёт вращающий момент через шарики, прижимаемые регулируемой пружиной;
- Съёмный аккумулятор. Состоит из отдельных элементов в одном корпусе. Напряжение в разных моделях составляет от 9 до 18 вольт.
Способы восстановления работоспособности шуруповерта
В случае выхода аккумуляторов из рабочего состояния необходимо искать пути решения проблемы. Возможные пути следующие:
- приобрести новые аккумуляторные блоки. Часто цена на подобные изделия не намного меньше, чем та, которую придется заплатить за покупку нового инструмента. Поэтому покупают для дорогого профессионального шуруповерта;
- купить сами аккумуляторы. Разобрать аккумуляторный блок и спаять его заново. Вариант немного дешевле предыдущего, но помогает восстановить работоспособность;
- переделка аккумуляторного шуруповерта на сетевой. Обычно затраты невысоки. Проблема в покупке новых накопителей электричества отпадает навсегда.
Конструкция аккумулятора шуруповерта и виды «банок»
Все аккумуляторы для шуруповертов независимо от страны производителя и марки устроены одинаково. Внутри АКБ элементы питания установлены в ряд. Конечное напряжение создается суммированием напряжения каждой банки. Каждая из них имеет одинаковое напряжение и размеры. Различие в мощности.
У батареи имеются следующие контакты:
- 3 силовых – для зарядки и разрядки.
- Управляющий. Он соединен с термодатчиком, который встроен в аккумулятор и защищает зарядное устройство от перегрева.
- Сервисный. Служит для выравнивания заряда во всех элементах.
Производители оснащают свою продукцию разными аккумуляторами с различными накопительными элементами. Самые распространенные – никель-кадмиевые (Ni-Cd) напряжением 1.2 В. Они работают при низких температурах, недорого стоят, могут храниться в разряженном состоянии.
Из недостатков отмечают:
- малую емкость;
- сохранение «эффекта памяти»;
- саморазрядку.
Их изготавливают в странах третьего мира, поэтому производство считают вредным. При постоянном применении быстро выходят из строя.
Есть никель-металлогидридные (Ni-MH) аккумуляторы напряжением 1.2 В. К их плюсам можно отнести:
- высокое качество изготовления;
- низкий «эффект памяти»;
- слабую способность к саморазрядке;
- значительную емкость;
- наличие большого количества циклов.
Но стоят они дорого. Если их долго хранить разряженными, они теряют часть характеристик. Не могут длительное время работать при низкой температуре.
Элементы питания в аккумуляторе называются «банками»
У литий-ионных батарей (Li-Ion) напряжением 3.7 В свои преимущества:
- нет «эффекта памяти» и саморазряда;
- обладают существенной емкостью;
- имеют большое количество циклов заряда и разряда.
Чтобы создать нужное напряжение потребуется немного батарей, это уменьшает вес и размер аккумулятора. Есть и минусы:
- дороговизна;
- емкость из-за разложения лития через 3 года теряется.
Аккумулятор – это источник постоянного тока, в котором в результате химической реакции получается электрическая энергия. Ее он отдает в цепь. При зарядке ток течет в обратную сторону, заряжая накопитель.
Общие рекомендации по ремонту
В отношении никель-кадмиевых аккумуляторов выделяют следующие особенности:
- У подобных элементов присутствует элемент памяти. По классической схеме их необходимо трижды зарядить и столько же раз разрядить. Для новой детали правила точно такие же.
- В качестве замены выбирают абсолютно аналогичный, чтобы не нарушить работу всего устройства.
Требуется подготовить необходимые инструменты
В отношении литиевых аккумуляторных батареек также есть определенные правила, которые требуется учитывать:
- Нельзя использовать пайку. Подобные детали не переносят воздействия высоких температур и быстро выходят из строя. Допустимо использовать только очень мощный паяльник, но при этом работать требуется очень быстро.
- Подобрать подобные элементы проще, потому что на рынке встречаются как иностранные, так и отечественные изделия, аккумуляторы которых являются одинаковыми.
Виды и типы
Существуют и универсальные зарядные устройства для всех типов аккумуляторов, но все же в большинстве случаев лучшим решением будет зарядник, оптимально подходящий под нужды конкретно взятой батареи. Что интересно, многочисленные отзывы указывают на неидеальное соответствие «родных» зарядных устройств, поставляемых в комплекте с самим шуруповертом. Дескать, производители часто экономят на этой детали, из-за чего довольно быстро может сломаться даже новый инструмент. Многие потребители по этой причине предпочитают собирать зарядные устройства самостоятельно, но в этом случае стоит строго придерживаться схемы и соответствия всех деталей.
Со встроенным блоком питания
Встроенный зарядный прибор делает аккумуляторный шуруповерт похожим на сетевой – он просто втыкается в розетку, а при завершении зарядки кабель либо отсоединяется, либо прячется в специальный отсек. Такой аналоговый механизм в основном выполняет функции стабилизатора напряжения, он позволяет производить заряжание аккумулятора, не вынимая его из корпуса прибора. Существенным недостатком такого решения является то, что во время зарядки инструмент нельзя использовать с запасным аккумулятором, поскольку единственное место для батареи уже занято. С другой стороны, вероятность потерять или забыть блок питания минимизируется, поскольку он не представляет собой отдельного механизма и всегда будет под рукой – там же, где и сам шуруповерт.
Учитывая, что замена подобного встроенного блока питания представляет собой существенную проблему, производители обычно стараются делать механизм на совесть, потому проблем с обновлением зарядного устройства возникать не должно – оно окажется довольно долговечным. Необходимость выполнять максимально качественный зарядник приводит к тому, что он становится лучшим решением для литиевого шуруповерта – он может заряжаться в любой момент, а из-за встраивания в крупный корпус не возникает проблем с оснащением агрегата микроконтроллерами для отключения подачи тока.
С внешним блоком питания
Выносной блок питания аналогового зарядного устройства – альтернативное решение тому, что было описано выше. Оно работает принципиально иначе: здесь для зарядки аккумулятор вынимается из корпуса шуруповерта и устанавливается в гнездо самого зарядника, представляющего собой совершенно отдельный механизм. Такое решение кажется неплохим по той причине, что позволяет заряжать один аккумулятор, пока сам шуруповерт работает, питаясь от второго. Этот факт даже во многом нивелирует характерный недостаток – весьма невысокую скорость заряжания у таких устройств, что часто отбрасывает их в категорию бытовых, не рассчитанных на длительную автономную работу.
Именно зарядники такого типа часто оказываются универсальными, нацеленными на работу с разными типами аккумулятора из трех вышеописанных. Так происходит потому, что производители, стремясь обеспечить потребителю максимальный выбор положительных качеств батареи, предлагают в комплекте поставки одновременно литий-ионный и никель-кадмиевый аккумулятор. Наличие отдельного корпуса позволяет встроить в него более сложную схему, позволяющую выставлять необходимые параметры питания для каждого случая, однако, подобное решение, конечно, будет занимать чуть больше места.
Импульсные
Эти зарядные устройства, в противовес двум вышеописанным аналоговым, оказываются и самыми дорогими, и самыми «умными», в связи с чем основной их сферой применения следует считать профессиональные шуруповерты. Как и положено дорогому агрегату, он практически всегда рассчитан на батареи разных типов, а главное – обладает возможностью предельно быстрой зарядки, буквально в течение часа, чтобы минимизировать возможный простой. Для эффективной работы с никель-кадмиевыми батареями, страдающими от «эффекта памяти», такой зарядник обладает еще и функцией быстрой разрядки.
При этом одним из важных преимуществ импульсного зарядного устройства являются его небольшие размеры при быстрой подаче электроэнергии. Теоретически возможно собрать подобное по характеристикам аналоговое решение, что обойдется дешевле, однако, в этом случае габариты зарядника будут примерно сопоставимы с габаритами всего шуруповерта.
Подготовительные моменты
В первую очередь следует определить максимальный показатель величины напряжения. Для данной цели требуется рассчитать число элементов. Для трех деталей наиболее приемлемым значением является 12 Вольт, для 4-х – 16 В.
Возьмите за основу аккумулятор на шуруповерт с максимальным напряжением 14,4 В. В данном случае рекомендуется использовать 4 элемента. Таким образом не только уравняется отличие в вольтах, но и повысится показатель емкости. Получается, что шуруповертам на литиевом аккумуляторе можно будет намного дольше работать.
Что касается типа батареек, то специалисты рекомендуют отдать предпочтение 18650 серии, она является наиболее оптимальным вариантом. Далее следует разобраться с емкостью и разрядным током. При нормализированном функционировании прибора потребляемый уровень тока варьируется в пределах 5-10 Ам. Но если происходит непредвиденный резкий спуск, то значение вырастает до 25 Ам. Чтобы не навредить батарее во время такого перепада, рекомендуется подбирать элементы с повышенным значением разрядного тока, к примеру, до 30 Ам.
Батарейки 18650 серии с повышенным значением разрядного тока
Вместо четырех литий ионных банок можно применять восемь. Но для этого необходимо скрепить параллельно по 2 элемента. Далее соединительные пары требуется присоединить последовательно
Здесь важно учитывать, что не все корпуса АКБ способны вместить одновременно 8 деталей
Контролер нужно подбирать по показателю номинального напряжения, а также с учетом тока разряда. Данные значения должны соответствовать. Точнее, напряжение будет полностью совпадать как для батарейки, так и для контролера, но только рабочий ток разряда должен быть в 2 раза меньше предельного.
Еще при переделке шуруповерта на литий необходимо учитывать размеры защитной платы, поскольку она должна полностью вместиться в корпус оборудования. В обратном случае необходимо применять фантазию для увеличения корпусной части. Оставлять открытой данную деталь категорически не рекомендуется.
Что необходимо знать перед переделкой
Перед тем как переделать шуруповерт с никель-кадмиевых на литий-ионные аккумуляторы, нужно знать ответы на некоторые вопросы.
Например, точно знать напряжение, которое выдавал старый АКБ. Обычно эти сведения можно прочитать по наклейке на батарее. Если там нет таких данных или они стерлись, придется разбирать аккумуляторный блок и по количеству установленных в шуруповерте элементов определять величину напряжения.
Также нужно знать, что, кроме положительных качеств, таких как высокая удельная емкость, низкий саморазряд, отсутствие эффекта памяти, есть ряд особенностей. Они боятся перезарядки, глубокой разрядки, перепада температур — их нельзя нагревать выше 45 градусов. Опасны и низкие температуры, на морозе емкость приборов падает.
Как отремонтировать никель-кадмиевую батарею шуруповерта
Специфика никель-кадмиевых банок заключается в том, что по окончании срока службы содержимое их электролита может высыхать. В данном случае иногда помогает перезаливка дистиллированной водой. О восстановлении аккумулятора шуруповерта этим и другими способами читайте здесь →
Но если задуматься над тем, что лучше и заведомо эффективнее, все-таки стоит решиться на замену аккумуляторов шуруповерта. Заливка помогает далеко не всегда. Гораздо выше вероятность того, что инструмент будет хорошо работать с батареей, в которой будет проведена частичная замена банок.Разумеется, при условии, что все делается правильно.
Наконец, процесс заливки, сам по себе, является ничуть не менее трудозатратным, чем процесс ремонта батарей. А если он окажется неэффективным по причине того, что АКБ просто высохли, будет очень досадно.
Разбираем блок и ищем «слабое звено»
Перед тем как начинать ремонт аккумулятора шуруповерта своими руками, следует иметь в виду, что вскрывать сам аккумуляторный блок следует максимально аккуратно. Иногда для этого требуется много терпения, потому что изготовители блоков всегда норовят сделать так, чтобы к батарейкам подобраться было как можно сложнее. Это и понятно. Большинство производителей заинтересованы в том, чтобы мастера не ремонтировали аккумулятор шуруповерта самостоятельно и не возились с банками, а, не задумываясь, приобретали новый инструмент, часто за довольно большую цену.
После вскрытия аккумулятора следует изъять из его пластмассового корпуса все батарейки. Важный момент: не забудьте перед проведением этой манипуляции предварительно зарядить АКБ. Заряжать можно не больше трех часов. Потом, уже после изъятия банок, нужно будет с помощью мультиметра провести замеры показателей напряжения на каждой из них.
Далее следуйте такому алгоритму действий:
- После того как измерите U каждой из банок, запишите результаты. Вероятнее всего, элементы с наименьшим показателем напряжения и придется потом убирать.
- Теперь разрядите аккумуляторную связку. К ней можно подключить нагрузку в виде лампочки.
- Снова повторите процесс зарядки, замерьте напряжение на каждой батарейке и отпаяйте те, у которых самые слабые показатели.
Безусловно, перед тем как проводится замена аккумуляторов в шуруповерте, следует приобрести новые элементы, аналогичные старым, желательно с небольшим запасом. Приобретайте батарейки с одинаковым показателем емкости.
Устанавливаем новые банки
Перед установкой в аккумуляторный блок новых батареек важно учесть определенные тонкости, без которых сделать все правильно будет невозможно. Прежде всего, важно помнить о соблюдении полярности во время пайки
А также уяснить разницу между обычной пайкой и принципом точечной сварки. Потому что пластины, соединяющие элементы питания между собой, припаивать обычным способом не рекомендуется.
В случае, если у вас нет аппарата для точечной сварки, попробуйте воспользоваться обычным паяльником. Но делать все следует четко, аккуратно и максимально быстро. Главное — не допустить критического перегрева аккумуляторов. Используйте только качественный свинцовый припой.
Кстати, именно в таких случаях и проявляется одно из главных преимуществ никель-кадмиевых батарей. Подвергаясь определенному риску во время ремонта, они имеют довольно большие шансы «выстоять» перед высокими температурами вследствие крепкого металлического корпуса и состава, не имеющего повышенной взрывоопасности. Литиевые элементы гораздо менее стойки к «прошиванию» и более капризны.
Поставьте каждую батарейку в той последовательности, которая была соблюдена в старой связке, и соберите заново аккумуляторный блок. После того как аккумулятор будет собран заново, нужно «раскачать» его, как следует, чтобы уравновесить потенциал всех элементов и убрать то, что называется «эффектом памяти». Проведите новому аккумулятору, как минимум, два или три цикла «заряда-разряда». Как известно, никель-кадмиевые батареи не рекомендуется постоянно «подзаряжать» без предварительной полной разрядки, что в процессе работы бывает не всегда возможно.
В дальнейшем, при эксплуатации отремонтированного аккумулятора необходимо время от времени полностью разряжать его с последующей полной зарядкой — для предотвращения частого возникновения «эффекта памяти». Это рекомендуется делать, как минимум, раз в полгода. Так можно продлить срок работы никель-кадмиевых элементов с оптимальной выработкой их ресурсов, без накопления ими ненужной информации о предыдущих подзарядках.
Способы модификации
Использование блока питания от старого ноутбука + (Видео)
Батарея для ноутбука вполне сгодится для внедрения блока питания для шуруповерта.
Последовательность действий:
- Полностью разбирается корпус шуруповерта. Старый источник убирается, проводки разбираются паяльником.
- Подключение проводки нового блока к проводке старого, которая удерживала прошлый. Соблюдайте полярность!
- Активировав кнопку «пуск», проверить работоспособность шуруповерта, а также правильность подсоединения.
- Корпус шуруповерта предусмотрен отверстием, куда помещается штекер с разъемом для зарядки. Теперь инструмент не только работает от 220в, но и подзаряжается как ноутбук (компьютер).
- Новый источник питания устанавливается в середине с помощью клея.
- Другие корпусные элементы возвращаются обратно на место. Вот и все, можно приступать к работе!
Автомобильный аккумулятор + (Видео)
Аккумулятор может служить отличным вариантом для подключения шуруповерта, особенно если речь идет о работах вдали от электросети. Для реализации задуманного, вам необходимо отсоединить от рабочего инструмента зажимы и запитать к «аккуму». Предостережение! Не рекомендуется использование источника в длительном режиме!
Сварочный инвертор + (Видео)
Для превращения старой конструкции в блок питания, нужно проделать некоторое усовершенствование, а именно добавить вторичную катушку. Достоинство инвертора, если сравнивать с батареей ноута сразу заметно. Конструкция дает возможность получить требуемое напряжение + силу тока на выходе. Метод хорош для тех, кто разбирается в радиотехнике.
Создание трансформаторной катушки + (Видео)
Также существует и другая технология трансформации аппарата в сетевой прибор. Основан на производстве передвижного блока питания. К шуруповерту подсоединяется эластичный провод, на противоположной стороне которого расположена вилка.
Правда, потребуется смастерить отдельный блок питания либо взять готовый трансформатор, оснащенный выпрямителем
Важно, чтобы его параметры совпадали с характеристиками инструмента
Незнающему человеку будет сложно выполнить трансформаторные катушки своими руками. Есть вероятность ошибиться в числе витков и подборе диаметра проволоки, поэтому не рекомендуется этого делать. Сегодня есть много техники, в которой уже встроены нужный трансформатор. Надо только подобрать подходящий и сделать для него выпрямитель. Для пайки выпрямительного моста применяют полупроводниковые диоды. Их параметры должны совпадать с устройством.
Как правильно заряжать аккумулятор
Правильный подход к заряжанию аккумуляторов позволяет значительно продлить срок службы АКБ. У каждого типа батарей есть свои требования.
В первый раз после покупки
Аккумуляторы, идущие в комплекте с шуруповертом, продают в частично заряженном состоянии. Возможно, их и зарядили полностью, но на какую величину снизился запас энергии во время хранения за счет эффекта саморазряда, неизвестно. Литий-ионный аккумулятор заряжать можно сразу, чтобы батарея была в полной готовности к работе. Никель-кадмиевую батарею надо сначала разрядить до начала падения оборотов вала шуруповерта, и потом зарядить полностью. Это поможет избежать потери емкости. Таким же образом желательно поступить и с NiMH АКБ, хотя у нее эффект памяти выражен не столь отчетливо.
На каком этапе разряда подключить зарядку
В большинстве случаев шуруповерт сам подскажет, когда надо возобновить энергию батарей. При разряженной АКБ падают обороты вала и уменьшается вращающий момент, работать становится невозможно и потребуется заменить аккумулятор на заряженный. До глубокого разряда дело в такой ситуации не дойдет.
Индикация уровня остаточного заряда на шуруповерте от китайского бренда Deco.
Многие шуруповерты имеют индикатор уровня заряда батареи. Можно ориентироваться на него. Но такие системы довольно грубы и нелинейны, поэтому их можно использовать для очень приблизительной оценки состояния остаточной энергии. Если батарея литий-ионная, то заряжать ее можно в любое время с любого уровня.
Сколько по времени заряжать
Время заряжания аккумуляторов может быть различным. Оно зависит:
- от степени разряда элементов;
- от текущей фактической емкости АКБ;
- от зарядного тока – большим током батарея зарядится быстрее.
Фактическая емкость батареи никогда неизвестна (ее можно замерить контрольным разрядом, но реально это бессмысленно). В процессе эксплуатации она изменяется от заявленного производителем максимума (у новой АКБ) до практического нуля (в конце срока работы). Уровень остаточного заряда в процентах также точно определить невозможно (его можно лишь косвенно оценить по фактическому напряжению). По этим причинам контролировать заряд по времени не получится. Можно лишь говорить о том, что глубоко разряженный новый аккумулятор при одинаковом токе заряжается дольше слегка разряженного старого. Для окончания заряжания и отключения ЗУ используются другие критерии:
- повышение напряжения на элементе до установленного значения;
- снижение зарядного тока ниже установленного значения.
Существуют и другие способы определения окончания процесса зарядки.
Li-ion батарея в процессе зарядки – горит красный индикатор.
Зарядка закончена, горит зеленый индикатор.
Для NiMH элементов при заряжании большим током в конце процесса наблюдается эффект снижения напряжения на элементе. Это явление можно использовать в качестве сигнала выключения зарядного устройства. Также можно контролировать процесс по снижению скорости нарастания напряжения в конце заряжания, но этот метод требует точного измерения напряжения и применения микроконтроллеров для математических вычислений.
Зарядная характеристика никель-металлогидридного аккумулятора (на графике напряжения виден участок с замедлением роста напряжения и с уменьшением напряжения по окончании заряжания)
Рекомендуем к просмотру тематическое видео.
