حماية بطاريات السيارة من الشحن الزائد. مخطط لحماية البطارية الذكية ضد انعكاس القطبية حماية البطاريات من التفريغ الزائد

نظرًا لأنني قمت في كثير من الأحيان بمراجعة البطاريات، وذكرت أيضًا تعديل الأدوات اللاسلكية، فغالبًا ما أُسأل في الرسائل الخاصة عن بعض الفروق الدقيقة في التعديلات.
يسأل أشخاص مختلفون وغالبًا ما تكون الأسئلة متشابهة، لذلك قررت إجراء مراجعة قصيرة والإجابة في نفس الوقت على بعض الأسئلة العامة المتعلقة باختيار المكونات وإعادة صياغة البطاريات.

ربما تبدو المراجعة غير مكتملة للبعض، إذ تم إعادة تصميم البطارية نفسها فقط، لكن لا تقلق، أخطط لعمل الجزء الثاني من المراجعة، حيث سأحاول الإجابة على الأسئلة المتعلقة بإعادة تصنيع الشاحن. في الوقت نفسه، أود أن أعرف ما الذي يعتقده الجمهور أنه الأفضل - لوحة عالمية مدمجة مع مصدر طاقة، أو لوحة مستقلة، أو لوحات DC-DC أو خيارات أخرى.

لقد تم إنتاج المفكات وأي أداة لاسلكية أخرى منذ عدة سنوات. لذلك، قام المستخدمون بتجميع كتلة كبيرة جدًا من البطاريات والأدوات القديمة التي تكمن أحيانًا مثل الوزن الزائد على أيديهم.
هنالك العديد من الطرق لحل هذه المشكلة:
1. فقط قم بإصلاح البطارية، أي. استبدال العناصر القديمة بأخرى جديدة.
2. التحويل من طاقة البطارية إلى مصدر الطاقة الرئيسي، حتى تركيب مصدر طاقة في حجرة البطارية.
3. استبدال النيكل والكادميوم وهيدريد النيكل والمعدن بالليثيوم.

جانبًا صغيرًا، في بعض الأحيان لا يكون هناك أي فائدة في إعادة التصميم/الإصلاح. على سبيل المثال، إذا كان لديك مفك براغي رخيص جدًا، تم شراؤه في تخفيضات ضخمة مقابل 5 دولارات، فقد تتفاجأ إلى حد ما بأن تكلفة إعادة التصميم ستكون مساوية للعديد من هذه المفكات (أنا أبالغ). لذلك، يجب عليك أولاً أن تقدر بنفسك إيجابيات/سلبيات التغيير وجدواه، ففي بعض الأحيان يكون من الأسهل شراء أداة ثانية.

ربما يكون العديد من الأشخاص قد اختاروا بالفعل الخيار الأول، كما فعلت أنا. إنه يعطي نتائج، على الرغم من أنه في حالة الأداة ذات العلامة التجارية، غالبًا ما يكون أسوأ مما كان عليه في الأصل. من حيث السعر، فهو أرخص قليلاً، ومن حيث كثافة اليد العاملة فهو أبسط وأسهل بكثير.

الخيار الثاني له أيضًا الحق في الحياة، خاصة إذا كنت تعمل في المنزل ولا ترغب في إنفاق المال على استبدال البطاريات.

الخيار الثالث هو الأكثر كثافة في العمالة، ولكن يمكن أن يحسن بشكل كبير خصائص أداء الأداة. ويتضمن ذلك زيادة في سعة البطارية وغياب "تأثير الذاكرة"، وفي بعض الأحيان زيادة في الطاقة.
ولكن بالإضافة إلى كونها كثيفة العمالة، هناك أثر جانبي: أداء بطاريات الليثيوم أسوأ قليلاً في الطقس البارد. على الرغم من أن العديد من الشركات تنتج مثل هذه الأداة دون مشاكل، أعتقد أنه في بعض الأحيان تكون المشكلة مبالغ فيها، على الرغم من أنها عادلة.

تتميز البطاريات بتصميمات مختلفة، على الرغم من وجود الكثير من القواسم المشتركة بينها بشكل عام، لذلك سأخبرك وفي نفس الوقت أعرض مثالًا لأحد ممثلي هذه الفئة، وهو مفك البراغي Bosch PSR 12 VE-2. مفك البراغي هذا هو صديق لي، وقد قام أيضًا بدور "الراعي" للمراجعة، حيث قدم مفك البراغي نفسه والبطاريات ولوحة الحماية والمواد الاستهلاكية للتعديل.
مفك البراغي جيد جدًا، ويحتوي على قفل مغزلي وسرعتين، لذا فمن المنطقي إعادته.

لقد حدث أن كانت هناك ثلاث حزم بطاريات، لكننا سنعيد صنع واحدة، وسأترك واحدة أخرى لمراجعة أخرى :)

بالمناسبة، البطاريات مختلفة، لكن كلاهما 12 فولت، سعة 1.2 آه، على التوالي 14.4 وات.

يتم تفكيك حزم البطاريات بطرق مختلفة، ولكن في أغلب الأحيان يتم لف العلبة باستخدام عدة براغي. على الرغم من أنني صادفت خيارات مع المزالج واللصق.

على أية حال، في الداخل سوف ترى شيئا من هذا القبيل. في هذه الحالة، يتم استخدام مجموعة مكونة من 10 بطاريات من النيكل والكادميوم، وعادة ما يتم استخدام بطاريات من نفس الحجم القياسي، ولكن قد يختلف موضعها في بعض الأحيان. تُظهر الصورة أحد الخيارات الشائعة، 9 قطع في الأسفل وواحدة في الجزء الرأسي.

أول شيء يجب فعله هو اختيار البطاريات البديلة.

تستخدم الأدوات الكهربائية بطاريات مصممة لتيار التفريغ العالي.
منذ وقت ليس ببعيد، قمت بصنع بطاريات مختلفة، وفي النهاية قدمت لوحة يمكن أن تساعد في هذا الأمر، ولكن إذا لم تكن متأكدًا، فما عليك سوى العثور على الوثائق الخاصة بالبطاريات التي تخطط لشرائها. لحسن الحظ، البطاريات ذات العلامات التجارية عادة لا تواجه أي مشاكل في هذا.

يجب أن نتذكر أن سعة البطارية المعلنة غالبًا ما تتناسب عكسيًا مع الحد الأقصى للتيار المزود. أولئك. كلما زاد التيار الذي صممت البطارية من أجله، قلت سعتها. المثال بالطبع تقليدي تمامًا، لكنه قريب جدًا من الواقع. على سبيل المثال، بطاريات باناسونيك NCR18650B ذات السعة الكبيرة ليست مناسبة للأدوات الكهربائية، حيث أن الحد الأقصى لتيارها يبلغ 6.8 أمبير فقط، بينما يستهلك مفك البراغي 15-40 أمبير.

الآن ما لا يجب استخدامه:
البطاريات الموضحة في الصورة أدناه وكذلك جميع أنواع Ultrafire و Megafire وكذلك أي 18650 بسعة معلنة تبلغ 100500 مللي أمبير.
بالإضافة إلى ذلك، لا أوصي بشكل قاطع باستخدام البطاريات القديمة من بطاريات الكمبيوتر المحمول. أولا، لم يتم تصميمها لمثل هذا التيار، وثانيا، سيكون لديهم على الأرجح مجموعة واسعة من الخصائص. وليس فقط من حيث القدرة، ولكن أيضًا من حيث المقاومة الداخلية. ومن الأفضل استخدامها في مكان آخر، على سبيل المثال في PowerBank لشحن هاتفك الذكي.

الخيار البديل هو البطاريات النموذجية، على سبيل المثال للقوارب والمروحيات الرباعية والسيارات وما إلى ذلك.
من الممكن استخدامه تمامًا، لكنني أفضل 18650 أو 26650 المعتاد ووجود علبة متينة، بالإضافة إلى بديل أكثر واقعية في المستقبل. من السهل شراء الطرازين 18650 و26650، ولكن يمكن إزالة الطرازين من البيع واستبدالهما ببطاريات ذات شكل مختلف.

ولكن من بين أمور أخرى، يجب أن تتذكر أنه لا يمكنك استخدام بطاريات ذات سعات مختلفة. بشكل عام، يُنصح باستخدام البطاريات من دفعة واحدة وشراء الكمية المطلوبة مرة واحدة (من الأفضل إجراء +1 احتياطيًا، إذا كنت لا تزال تجد بطاريات مختلفة). أولئك. إذا كان لديك بطاريتين ملقاة على الرف الخاص بك لمدة عام، ثم قمت بشراء زوج من البطاريات الجديدة وقمت بتوصيلهما بشكل متسلسل، فهذه فرصة إضافية لحدوث مشاكل وقد لا تساعد الموازنة هنا، ناهيك عن البطاريات الموجودة في البداية قدرات مختلفة.

لإعادة تصنيع بطارية مفك البراغي هذا، تم اختيار بطاريات LGDBHG21865.
مفك البراغي ليس قويًا جدًا، لذلك أعتقد أنه لا ينبغي أن تكون هناك مشاكل. تم تصميم البطاريات لتيار تفريغ طويل المدى يبلغ 20 أمبير، عند اختيار البطاريات، يجب عليك العثور على السطر المقابل في وثائق البطارية ومعرفة التيار المشار إليه هناك.

تتمتع بطاريات الليثيوم بسعة أعلى بشكل ملحوظ وأبعاد أصغر من بطاريات الكادميوم. في الصورة على اليسار توجد المجموعة 10.8V 3Ah (32Wh)، وعلى اليمين المجموعة الأصلية، 12V 1.2Ah (14.4Wh).

عند اختيار عدد البطاريات المطلوبة للاستبدال، يجب أن تسترشد بحقيقة أن بطارية ليثيوم واحدة (LiIon، LiPol) تحل محل 3 بطاريات عادية. تبلغ تكلفة بطارية 12 فولت 10 قطع، لذا يتم استبدالها عادةً بثلاث قطع ليثيوم. يمكنك وضع 4 قطع، لكن الأداة ستعمل مع التحميل الزائد وقد تكون هناك حالات قد تتعرض فيها للتلف.
إذا كان لديك بطارية 18 فولت، فمن المرجح أن يكون هناك 15 بطارية عادية، والتي يتم استبدالها بـ 5 ليثيوم، ولكن هذه الأداة أقل شيوعًا.
أو بعبارات بسيطة،
2-3 NiCd = 1 ليثيوم،
5-6-7 NiCd = 2 ليثيوم،
8-9-10 NiCd = 3 ليثيوم،
11-12-13 NiCd = 4 ليثيوم
إلخ.

قبل التجميع، من الضروري التحقق من سعة البطاريات، لأنه حتى في دفعة واحدة قد يكون للبطاريات انتشار، وكلما كانت الشركة المصنعة "غير أصلية"، كلما زاد الانتشار.
على سبيل المثال، لوحة من أحد الألغام، حيث اختبرت، وفي الوقت نفسه مجموعات البطاريات المختارة لتحويل محطات الراديو.

بعد ذلك، يجب عليك شحن جميع البطاريات بالكامل لمعادلة شحنها.

اتصال البطارية.
يتم استخدام عدة حلول لتوصيل البطاريات:
1. أشرطة الكاسيت
2. لحام
3. اللحام البقعي.

1. الكاسيت بسيط للغاية وبأسعار معقولة، ولكن لا ينصح به بشكل قاطع للتيارات العالية، لأنه يتمتع بمقاومة اتصال عالية.
2. لحام. لها الحق في الحياة، أفعل ذلك بنفسي أحيانًا، لكن هذه الطريقة لها فروق دقيقة.
على الأقل تحتاج إلى معرفة كيفية اللحام. علاوة على ذلك، تكون قادرة على لحام بشكل صحيح، والأهم من ذلك - بسرعة.
بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يكون لديك مكواة لحام مناسبة.
يحدث اللحام على النحو التالي: نقوم بتنظيف منطقة التلامس، ونغطي هذه المنطقة بالتدفق (أستخدم F3)، ونأخذ سلكًا معلبًا (يفضل ألا يكون مقطعًا عرضيًا كبيرًا جدًا، يكفي 0.75 مم.كف)، ونضع الكثير من اللحام طرف مكواة اللحام، المس السلك واضغط عليه حتى يصل إلى نقطة اتصال البطارية. أو نطبق السلك على منطقة اللحام ونستخدم مكواة لحام مع قطرة كبيرة من اللحام للمس المكان بين السلك والبطارية.
ولكن كما كتبت أعلاه، فإن الطريقة لها فروق دقيقة، فأنت بحاجة إلى مكواة لحام قوية جَسِيمالعقرب. تتمتع البطارية بسعة حرارية كبيرة ومع طرف خفيف سوف تقوم ببساطة بتبريدها إلى درجة الحرارة التي "يتجمد" اللحام بها، وأحيانًا مع الطرف (اعتمادًا على مكواة اللحام). ونتيجة لذلك، سوف تقضي وقتًا طويلاً في محاولة تدفئة نقطة الاتصال وفي النهاية ارتفاع درجة حرارة البطارية.
لذلك، خذ مكواة لحام قديمة ذات طرف نحاسي كبير، ويفضل تسخينها جيدًا، ثم ستسخن منطقة اللحام فقط وبعد ذلك سيتم توزيع الحرارة ببساطة ولن تكون درجة الحرارة الإجمالية مرتفعة جدًا.
تتعلق المشكلات بالطرف السالب للبطارية، وعادة لا توجد صعوبات في لحام الطرف الموجب، فهو أسهل، لكنني لا أوصي أيضًا بتسخينه أكثر من اللازم.

على أية حال، إذا لم تكن لديك خبرة في اللحام، فأنا لا أوصي بشدة بهذه الطريقة.

3. الطريقة الصحيحة هي اللحام البقعي على الفور دون ارتفاع درجة الحرارة. ولكن يجب تكوين آلة اللحام بشكل صحيح حتى لا تحدث ثقبًا في الجزء السفلي من البطارية، لذا من الأفضل اللجوء إلى المحترفين. مقابل القليل من المال، سوف يقومون بلحام بطاريتك لك في السوق.
كخيار بديل، تقدم بعض المتاجر عبر الإنترنت خدمة (أو بالأحرى، خيارات كبيرة، مع أو بدون بتلات) لحام بتلات التلامس، وهذا ليس مكلفًا للغاية، ولكنه أكثر أمانًا من اللحام.

تم "لحام" هذا التجميع من قبل نفس الصديق الذي أعطاني مفك البراغي للمراجعة.
تظهر الصورة أنه تم وضع عازل خرقة بين البتلة وجسم البطارية. هذا أمر مهم، لأنه بدونه يمكنك ارتفاع درجة حرارة البتلة وسوف يذوب عزل البطارية، وأعتقد أن العواقب واضحة.

ربما لاحظ القراء اليقظون الفواصل البلاستيكية الغريبة بين البطاريات.
ينتمي هذا الحل إلى الفصل الدراسي - كيفية القيام بذلك بشكل صحيح.
تتعرض الأداة للاهتزاز أثناء التشغيل وقد يتلف العزل بين العلب (لم أر هذا ولكن من الناحية النظرية). تركيب الفواصل يلغي هذا الموقف. ليس عليك أن تضعه، ولكنه الأصح. لا أستطيع أن أخبرك بمكان شرائها، لكن يمكنك البحث عنها في أكشاك البطاريات.

ثم تحتاج إلى إخراج الأسلاك للاتصال بلوحة الحماية والكتلة الطرفية.
بالنسبة لأسلاك الطاقة، أستخدم سلكًا بمقطع عرضي لا يقل عن 1.5 ملم مربع، وللدوائر الأقل تحميلًا 0.5 ملم مربع.
بالطبع سوف تسأل لماذا سلك 0.5 مم كيلو فولت إذا لم يكن هناك تيار ويمكنك استخدام سلك أرق بكثير. يتمتع السلك ذو المقطع العرضي الأكبر بعزل أكثر سمكًا ويوفر قوة ميكانيكية أكبر، أي. فمن الصعب أن تتلف. بالطبع يمكنك استخدام أي سلك، لقد أظهرت للتو الخيار الذي أعتقد أنه الأصح.
من الناحية المثالية، يجب أولاً أن تكون الأسلاك معلّبة على كلا الجانبين وأن تكون الأطراف الحرة معزولة، ولكن هذا ممكن أثناء إعادة العمل الثانية لنفس البطارية، عندما يكون طول الأسلاك معروفًا بالفعل. بالنسبة للأول، عادةً ما آخذ أسلاكًا إضافية.

إذا نظرت عن كثب، في الصورة العلوية يمكنك رؤية ثقوب في الأطراف الخارجية للبطارية، ويتم ذلك أيضًا لتحسين موثوقية الاتصال. يتم إدخال سلك غير معلب في الحفرة وإغلاقه، وفي هذه الحالة يكون خطر الحصول على اتصال سيئ أقل.
بشكل عام، نحن نلحم الأسلاك، وفي الوقت نفسه يُنصح بعزل المحطات بشكل إضافي باستخدام الانكماش الحراري.

ونتيجة لذلك، سننتهي بتجمع مثل هذا. يأتي سلكان من جهة الاتصال الإيجابية، ويرجع ذلك إلى طريقة توصيل لوحة الحماية.

الخطوة الأخيرة في إعداد البناء مرغوبة أكثر من المطلوبة. نظرًا لأن التجميع "مباشر"، فمن الضروري إصلاح العناصر بالنسبة لبعضها البعض. لهذا أستخدم أنابيب الانكماش الحراري، على الرغم من أنه في هذه الحالة سيكون من الأصح استخدام الأنبوب. إنها رقيقة جدًا ولكنها متينة للغاية والغرض منها هو ضغط الهيكل بأكمله.

نضع الحرارة على الانكماش ونستخدم مجفف الشعر لتقليصه. من المرجح أن الخيار المعتاد مع أخف وزنا لن يعمل، لأنه من المستحسن القيام بذلك بالتساوي.
في توغا لدينا لدينا مجموعة من البطاريات تشبه المصنع تمامًا.

دعونا نحاول التجميع المجمع في هذه الحالة. بشكل عام، بالطبع، عادة ما يفعلون ذلك أولاً، فاتني هذه النقطة بطريقة أو بأخرى، لكنني أعتقد أن هذا منطقي تمامًا :)

تثبيت.

بعد ذلك تأتي مرحلة تثبيت التجميع في حجرة البطارية. عملية تبدو تافهة تخفي مطبات صغيرة.
أولاً، قم بغسل الغبار والأوساخ من المقصورة. لقد أخطأت ومسحت الجزء السفلي فقط ثم نظفت الباقي بفرشاة وقطن. لذلك، من الأسهل غسلها بالصابون وتجفيفها.

التالي هو لصق التجمع. في النسخة الأصلية، تم تثبيت البطاريات ببساطة بين نصفي الجسم، ولكن في حالتنا نادرًا ما يكون هذا ممكنًا، لذلك يتم لصق التجميعات في أغلب الأحيان.
هنا، كما كان من قبل، هناك العديد من الخيارات، دعونا ننظر فيها.
1. الشريط على الوجهين
2. المادة اللاصقة المذوبة بالحرارة
3. مانع تسرب السيليكون
4. ثبتي 150 مسمارًا واثني على الجانب الآخر. :)

نظرًا لأن الخيار الأخير أكثر ملاءمة لعشاق الرياضة المتطرفة، فسوف أصف الخيار الأكثر "واقعية".
1. إنها بسيطة ومريحة للغاية، ولكن نظرًا لأن نقطة الاتصال صغيرة، فإنها لا تثبت جيدًا، بالإضافة إلى ذلك، تحتاج إلى استخدام شريط لاصق جيد.

2. هذا خيار جيد، أحيانًا أستخدمه بنفسي (بالمناسبة، أستخدم الغراء الأسود الساخن الذائب). لكن في هذه الحالة لا أوصي به. الحقيقة هي أن المادة اللاصقة المذوبة بالحرارة تميل إلى "الطفو" عند تسخينها. للقيام بذلك، يكفي أن تنسى مفك البراغي في الخارج في الصيف وينتهي الأمر ببطارية متدلية بالداخل. لن أقول أن هذا سيحدث بالضرورة، لكن الغراء لديه مثل هذه الخاصية، إنها حقيقة. بالإضافة إلى ذلك، فإن المادة اللاصقة المذوبة بالحرارة لا تلتصق جيدًا بالعناصر الضخمة ويمكن أن تسقط ببساطة تحت الحمل.

3. في رأيي، الخيار الأكثر ملاءمة. لا يخاف مانع التسرب من الحرارة ولا يتدفق بمرور الوقت وله التصاق جيد بمعظم المواد. بالإضافة إلى ذلك، فهو مرن للغاية وعمليا لا يفقد مرونته بمرور الوقت.

لقد استخدمت مادة مانعة للتسرب الصحي من Ceresit. في الصورة قد يبدو أنها بالكاد ملطخة، الأمر ليس كذلك، هناك الكثير من المواد المانعة للتسرب. بالمناسبة، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن معظم المواد المانعة للتسرب لا تلتصق بالطبقة السابقة من المادة المانعة للتسرب.
بالإضافة إلى ذلك، يمكنك استخدام مادة لاصقة مماثلة للتركيب في نفس الأنابيب، على سبيل المثال "Moment"، لكن السيليكون يبدو لي أكثر ملاءمة.

بشكل عام، نقوم بوضع مادة مانعة للتسرب، وندخل مجموعتنا، ونضغط عليها ونتركها حتى تجف.

مجلس الحماية.

لقد وصلنا الآن إلى الموضوع الفعلي لهذه المراجعة، وهو مجلس الحماية. تم طلب إعادتهم في الربيع، لكن الطرد فُقد، ثم تم إرسالهم مرة أخرى، وفي النهاية وصلوا أخيرًا.
لا أتذكر سبب طلب هذه اللوحات بالذات، لكنهم كانوا يرقدون بهدوء وينتظرون في الأجنحة، لقد انتظروا :)

تم تصميم هذه اللوحة لتوصيل ثلاث بطاريات ولها تيار تشغيل محدد يبلغ 20 أمبير.
الآن فقط لاحظت أن اللوحة لديها عتبة عالية إلى حد ما للحماية من الجهد الزائد، 4.325 فولت. ربما أكون مخطئا، ولكن أعتقد أن 4.25-4.27 هو الأفضل.
ويشار أيضًا إلى أن تيار 20 أمبير هو الحد الأقصى للتيار المستمر، وأن تيار التشغيل أثناء التحميل الزائد هو 52 أمبير.

اللوحة تشبه إلى حد كبير اللوحات الموجودة في اللوحات الأخرى، لذا سأسلط الضوء على بعض النقاط المهمة.
1. موازنة التيار، نظرًا لأن هذه اللوحة لا يمكنها القيام بذلك، توجد شرطة هنا
2. الحد الأقصى للتيار المستمر، لمعظم التطبيقات تحتاج إلى 20-25 أمبير. على أداة أقل قوة، 15-20 كافية، وأكثر قوة سوف تتطلب 25-35 أو أكثر.
3. الحد الأقصى للجهد على العنصر الذي تقوم اللوحة بإيقاف تشغيل البطارية فيه. يعتمد على نوع البطاريات المستخدمة.
4. الحد الأدنى من الجهد على العنصر الذي سيتم عنده إيقاف تشغيل اللوحة للحمل. 2.5 فولت صغير جدًا، فمن الأفضل اختيار هذه المعلمة كما هو مذكور في ورقة البيانات الخاصة بالبطارية.
5. التيار الذي يتم عنده تشغيل الحماية من الحمل الزائد. ليست هناك حاجة للسعي من أجل القيم الباهظة. على الرغم من أن هذا التيار يرتبط مباشرة بالحد الأقصى لتيار التشغيل، إلا أنه عادة لا توجد مشاكل هنا. حتى لو تم تشغيل الحماية، فغالبًا ما يكفي تحرير زر مفك البراغي ثم الضغط عليه مرة أخرى.
6. هذا العنصر مسؤول عن إعادة ضبط الحماية تلقائيًا.
7. مقاومة الترانزستورات الرئيسية، كلما كانت أقل كلما كان ذلك أفضل.

خارجيًا، لا توجد شكاوى حول اللوحة، فجودة البناء جيدة جدًا.

لا يوجد شيء تحته، فهو للأفضل، ولن تكون هناك مشاكل في لصق اللوحة :)

سأخبرك المزيد عن لوحات الحماية.
أولاً سأجيب على السؤال: هل من الممكن بدون لوحة حماية؟ لا.
كحد أدنى، توفر لوحة الحماية إيقاف التشغيل عند التحميل الزائد، وهذا يضر بالبطاريات والأداة.
بالإضافة إلى ذلك، تحمي اللوحة من الشحن الزائد والتفريغ الزائد. في الواقع، يمكننا القول أن التفريغ الزائد يمكن الشعور به من خلال انخفاض الطاقة، لكن هذا لا ينطبق على جميع الأدوات، وبالإضافة إلى ذلك، يمكنك أن تجد نفسك في موقف يكون فيه أحد العناصر "متعبًا" للغاية والجهد عليه يسقط بشكل حاد جدا. في هذا التجسيد، من السهل الحصول على انعكاس القطبية، أي. لن تذهب البطارية إلى "الصفر" فحسب، بل سيتدفق التيار من خلالها في قطبية عكسية. يتم الحصول على هذا التأثير فقط عندما تكون العناصر متصلة في سلسلة، ولسبب ما يتم نسيانه غالبًا.
بطاريات الليثيوم خطيرة جدًا وتحتاج إلى لوحة حماية لها!

تنقسم اللوحات بشكل أساسي إلى نوعين (على الرغم من وجود عدد أكبر منها في الواقع)، مع أو بدون قدرات موازنة.

سأشرح ما هو التوازن ولماذا هو مطلوب على الإطلاق.
أولاً، خيار التوازن "السلبي".
يُستخدم هذا الخيار في الغالبية العظمى من اللوحات باعتباره الأسهل في التنفيذ.
عندما تصل البطارية إلى جهد العتبة، تبدأ في التحميل على المقاوم، الذي يأخذ جزءًا من تيار الشحن. بينما "تكافح" هذه البطارية، يتمكن البعض الآخر من الشحن إلى الحد الأقصى.
وفيما يلي بعض الصور من هذا واحد.

1. إحدى البطاريات إما أن تكون مشحونة أكثر من البطاريات الأخرى أو ذات سعة أقل قليلاً.
2. في حالة الشحن البسيط، سيكون الجهد الكهربي الموجود عليها أعلى من الجهد الموجود على الأجهزة الأخرى
3. يمتص الموازن جزءًا من تيار الشحن، مما يمنع الجهد من الارتفاع فوق الحد الأقصى.
4. ونتيجة لذلك، يتم شحن جميع البطاريات بالتساوي.

بالإضافة إلى ذلك، تحدثت قليلا عن الموازنات في فيديو منفصل.

الإصدار الثاني من الموازن "نشط". لها تطبيق مختلف تمامًا وغير مناسب للعمل مع التيارات عالية الشحن. وتتمثل مهمتها في الحفاظ دائمًا على نفس الجهد عبر العناصر. يعمل على مبدأ "ضخ" الطاقة من بطارية ذات جهد أعلى إلى بطارية ذات جهد أقل. لقد صنعت مثل هذا الموازن في أحد أعمالي، ويمكن لأي شخص مهتم قراءته بمزيد من التفاصيل.
وفي هذا قمت بعمل نسخة مختلفة من الشحن الصحيح باستخدام موازن نشط ومن هناك علامة يمكنك من خلالها رؤية عملية الموازنة دون توصيل البطارية واللوحة بالشاحن... نعم، إنه بطيء، لكنه يحدث دائمًا وليس فقط أثناء الشحن.

لقد حصلنا على مشتت قليلا.
تحتوي لوحة الحماية المتوازنة عادةً على عدة مقاومات SMD كبيرة، يكون عددها مضاعفًا لعدد القنوات. مع 3 قنوات تكون 3 أو 6. في أغلب الأحيان يقولون شيئًا مثل 470، 510، 101، إلخ.
تحتوي اللوحة على 4 قنوات على اليسار و3 قنوات على اليمين.

لا يوجد موازن هنا، ولكن هناك تحويلات قياس التيار في شكل مقاومات SMD ذات مقاومة منخفضة. عادة ما يقولون R010، R005. لذلك، يمكن تمييز اللوحة ذات الموازن وبدونه بمظهرها.
بالمناسبة، قد لا تحتوي اللوحات على تحويلة لقياس التيار. هذا لا يعني دائمًا أن اللوحة لا يمكنها قياس التيار. إنه في بعض الأحيان يعرف جهاز التحكم كيفية استخدام ترانزستورات التأثير الميداني كـ "تحويلة".

هناك أيضًا لوحات موازن منفصلة، ​​بالإضافة إلى مجموعات موازن + ألواح حماية.
هذا الخيار له الحق في الحياة إذا كان السعر يناسبك، ولكن سيكون هناك المزيد من الأسلاك.

على طول الطريق، غالبًا ما أواجه مفاهيم خاطئة حول إمكانية استخدام هذه اللوحات كشاحن. عادةً ما يتم الخلط بين الأشخاص من خلال كلمة Charge الموجودة في قائمة الكمية.
لا تستطيع هذه اللوحات التحكم في الشحن، فهي تحمي البطاريات فقط. لكن أمية البائعين أو الترجمة المعوجة لها أثرها ويستمر الناس في ارتكاب الأخطاء.
ولكن هناك أيضًا لوحات "الكل في واحد"، على الرغم من أنها غير مصممة للتيارات العالية وليست مناسبة للأدوات الكهربائية.

تحتوي هذه اللوحة على ثمانية ترانزستورات رئيسية، أو بالأحرى أربعة أزواج.
يتم استخدام الترانزستورات وبالتالي فهي تتمتع بمقاومة وأقصى تيار - 5.9 مللي أوم 46 أمبير و 4 مللي أوم 85 أمبير.
تحويلة القياس الحالية مرئية على اليسار. يعد هذا الخيار أكثر تفضيلاً من مقاومات SMD، والتي تميل أحيانًا إلى "الاحتراق" بسبب تيارات النبض العالية.

لا تحتوي اللوحة على وحدة تحكم مركزية ويتم تجميعها باستخدام تصميم دائرة بدائي إلى حد ما، وأجهزة مراقبة جهد القناة ثم دائرة تقلل كل شيء للتحكم في ترانزستورات التأثير الميداني. انها بسيطة، ولكنها تعمل. على الرغم من أنني ربما سأختار الآن شيئًا أكثر "تقدمًا".
وبالإضافة إلى ذلك، فإن المجلس ليس لديه موازن. قد تسأل كيف يتم ذلك، لأنني وصفت مزايا الموازن أعلاه.
الموازن جيد وأنصح بشراء اللوحات معه. لكنني أعتقد أيضًا أن البطاريات المختارة بشكل طبيعي لا تحتاج حقًا إلى موازن، فهي لن تنقذك من السقوط القوي، ولكنها يمكن أن تضيف مشاكل. كانت هناك حالات استنزف فيها الموازن الخاطئ البطارية.
بالإضافة إلى ذلك، لا تقوم معظم الشركات المصنعة للأدوات الكهربائية بتضمين الموازنات في حزم البطاريات الخاصة بها. صحيح أن مبدأ "التقادم المخطط" ينطبق هناك، لذا فأنا لا أزال مع الموازن أكثر من معارضته.

بالإضافة إلى ذلك، تحتوي اللوحة على جهات اتصال لتوصيل جهاز استشعار درجة الحرارة (وأعلى الصورة من متجر آخر يوجد مثال على هذه اللوحة مع جهاز استشعار درجة الحرارة). المستشعر الحراري جيد وخططي هي معرفة كيفية توصيل المستشعر الحراري الأصلي لبطارية مفك البراغي.
من المفترض أنك تحتاج إلى فك المقاوم RT، واستبدال المقاوم RY بقيمة تتوافق مع قيمة المستشعر الجديد، ولحام المستشعر الجديد بجهات اتصال RK.

يبدو أننا قمنا بفرز اللوحات قليلاً، دعنا ننتقل إلى مواصلة إعادة العمل.

نظرًا لأن اللوحة يمكن أن تسخن أثناء التشغيل (وإن لم يكن ذلك كثيرًا)، فقد قررت أن أصنع حشية لحماية البطاريات من الحرارة الزائدة. بالإضافة إلى ذلك، فإنه سيحمي البطاريات في حالة تمزق الترانزستورات ذات التأثير الميداني واحتراق اللوحة (يحدث هذا، ولكن نادرًا جدًا، لذا فهو نظري أكثر).
أخذت قطعة من الألياف الزجاجية وأزلت الرقائق.

بعد ذلك، باستخدام نفس مانع التسرب السيليكوني، قمت بلصق الحشية على مجموعة البطارية، ثم قمت بلصق اللوحة نفسها.
التصميم فظيع بالتأكيد، ولكن في هذه الحالة هو الحل الأبسط والأكثر موثوقية إلى حد ما.
لم يتم لصق اللوحة "بالصدفة" ؛ فقد اكتشفت أولاً كيف سيكون توصيلها أكثر ملاءمة لاحقًا.

كان مخطط الاتصال موجودًا على صفحة المتجر، لكنه في الواقع لا يختلف عمليًا عن مخططات الاتصال الخاصة باللوحات الأخرى. البطاريات متسلسلة، ناقصًا إلى اللوحة، نقطة المنتصف الأولى من ناقص هي B1+، والثانية هي B2+، والثالثة هي B3+. ولكن نظرًا لوجود ثلاث بطاريات فقط، فإن B3+ يعد ميزة إضافية للتجميع بأكمله.
يذهب السلك الثاني من الطرف الموجب إلى الحمل.
يتم توصيل السلك السلبي للحمل (بالإضافة إلى الشاحن) بجهة اتصال منفصلة للوحة.

بعد ذلك نقوم بتوصيل الأسلاك.
يمكن أن يكون الترتيب الذي يتم به توصيل الأسلاك أمرًا بالغ الأهمية؛ عادةً ما أقوم بتوصيل المجموعة السالبة أولاً، ثم الموجب، وبعد ذلك فقط النقاط الوسطى بدءًا من الطرف السالب (B1، B2، وما إلى ذلك).
هناك معلومات تفيد بأن تسلسل اتصال غير صحيح يمكن أن يحرق وحدة التحكم، وأردت إضافتها إلى المراجعة، لكنني لم أجد أي روابط.
بالإضافة إلى ذلك، تحتاج إلى لحام بعناية فائقة حتى لا تقصر جهات الاتصال، وإلا ستكون هناك صورة حزينة. ربما تكون هذه واحدة من أصعب مراحل إعادة العمل بالنسبة للمبتدئين... أقوم أولاً بقص وسادات اللوحة ثم لحامها، الأمر أسهل بهذه الطريقة.

من الناحية المثالية، يجب أيضًا تأمين الأسلاك بمادة مانعة للتسرب حتى لا تتدلى.

في البداية، أظهرت حزمة البطارية التي قمت بإزالتها من حجرة البطارية.
تكون الكتلة الطرفية مرئية من الأعلى، ولا يمكنك التخلص منها، لأنها مهمة جدًا لإعادة العمل. تختلف الكتل الطرفية، لكن لها نفس الجوهر، وهو اتصال سريع بأداة أو شاحن.
في البداية، عندما بدأت في إعادة التصنيع، قررت أن المقاوم هنا يضبط جهد الشحن (الشاحن مصمم لـ 7.2-14.4 فولت)، لكن الفحص أظهر أن الشاحن ليس لديه حتى جهة اتصال مقابلة له، تمامًا مثل مفك براغي :(
يتم توصيل الثرمستور بآخر من نقاط الاتصال لمراقبة درجة حرارة البطارية، على الرغم من أن هذا لم يساعد كثيرًا، حيث أن إحدى كتل البطارية بها علامات واضحة على ارتفاع درجة الحرارة وتشوه البلاستيك.

ولكن قبل الاتصال، يجب أن تفكر في إصلاح الكتلة الطرفية. في البداية، تم الاحتفاظ بها بواسطة البطاريات، ولكن نظرًا لعدم وجود بطاريات بعد الآن، سيتعين عليك الارتجال.
ولتأمينه، قمت بقياس العرض الداخلي للجزء البارز ثم قطعت قطعة من البلاستيك بالعرض المناسب. صحيح، ما زلت ارتكبت خطأ صغيرا وقطعت أقل قليلا، اضطررت إلى لف بعض الشريط :)

عادةً ما يكون كلا السلكين غير ملحومين، لكن في حالتي كان السلك السالب بطول كافٍ ولم أقم بإزالته، بل استبدلت السلك الموجب فقط.
بالمناسبة، نظرًا لأن الكتلة الطرفية مصنوعة من البلاستيك، والمحطات نفسها ضخمة جدًا، فإننا هنا إما نستخدم نفس المبدأ كما هو الحال عند لحام البطاريات، أو ببساطة نعض السلك القديم على بعد 7-10 مم من نهاية المحطة و لحام سلك جديد لذلك. الخيار الثاني ليس أسوأ، ولكنه أبسط بشكل ملحوظ.

1. قم بلحام السلك الموجب للتجميع بالكتلة الطرفية. إن الانكماش الحراري هو أقرب إلى الكمال، ولا يوجد حقًا مكان لاختصاره، لكنني أردت أن أفعل ذلك بعناية.
2. نقوم بإدخال الكتلة الطرفية في مكانها الأصلي، ونطرق (أو نضغط بشدة) على المثبت البلاستيكي الذي قطعته أعلاه.

نقوم بلحام السلك السلبي من الكتلة الطرفية إلى اللوحة ونغطي اللوحة بالورنيش الواقي. لكن هذا الأخير لم يعد الكمال، ولكنه مفيد للغاية، لأن اللوحة تحت الجهد ويمكن استخدامها في ظروف الرطوبة العالية. إذا لم تقم بطلاء اللوحة، فمن الممكن أن تتآكل الأجزاء المكشوفة من الآثار وأسلاك المكونات.
أستخدم ورنيش بلاستيك 70.

هذا كل شيء مع البطارية، أعد النوابض والمشابك وأعد تجميعها مرة أخرى.
أولاً، من الأفضل قلب الهيكل بأكمله والتخلص من أي شيء يمكن أن يدخل إلى الداخل عن طريق الخطأ، بالنسبة لي كانت قطعة من الأسلاك العازلة.
وفي الوقت نفسه، يمكنك مسح/تشحيم آلية تثبيت البطارية في مفك البراغي.

تم الانتهاء من الحد الأدنى من البرنامج، والبطارية تعمل، ولكن بما أن الشاحن الأصلي لم يتم تحويله بعد، فقد قمت بتوصيله بمصدر الطاقة في الوقت الحالي.

نظرًا لأن إعادة صياغة الشاحن (والمزيد) لن تتناسب على الأرجح مع هذه المراجعة، وأريد أن أفعل ذلك بشكل جميل وصحيح، فقد تم التخطيط لمراجعة أخرى حول هذا الموضوع، حيث سأتحدث عن التعديلات المحتملة، وإعادة صياغة الشاحن والخيارات صحيحتكلفة.

للشحن، يمكنك بالطبع استخدام شاحن شائع من نوع Imax. لكنني أجد هذا الخيار غير مريح.
بالإضافة إلى ذلك، في بعض الأحيان يتم توفير موصل لموازنة بطاريات مفك البراغي. الشيء مفيد بالتأكيد، ولكن بالنسبة لي، فهو غير ضروري بعض الشيء، بالإضافة إلى أنه ليس آمنًا دائمًا. في رأيي، يكفي فقط اختيار البطاريات مرة واحدة ثم شحنها ببساطة دون موازنة. أو قم بشراء لوحة حماية مزودة بموازن، والموصلات البارزة تزيد من احتمال تعرضها للقصر أو الكسر، وهذا خيار أكثر للاستخدام المنزلي.

للحصول على تطبيق أكثر واقعية، من الأفضل إما إعادة تصنيع الشاحن الأصلي أو استبدال "الحشو" الخاص به بالكامل.
الخيار الأول معقد من الناحية الفنية، نظرًا لأن خوارزمية شحن بطارية الليثيوم تختلف بشكل ملحوظ عن تلك الخاصة ببطارية الكادميوم، علاوة على ذلك، يصعب استدعاء بعض أجهزة الشحن الأصلية؛ حيث لا يوجد بالداخل سوى محول وجسر ديود ومجموعة من أجزاء، ليس هناك أي أثر لأي سيطرة.
على سبيل المثال، لدى Bosch أيضًا إصدار "متقدم" مزود بوحدة تحكم.

كخيار ثان، يمكنك استخدام المحول الأصلي للشاحن وجسر الصمام الثنائي الخاص به وقطعة من لوحة الدوائر المطبوعة ككتلة طرفية.

لإعادة صنعها، تحتاج إلى شراء لوحة إضافية مثل تلك الموجودة في الصورة.
أو أي شيء آخر يمكنه تثبيت الجهد والتيار. عادةً ما تحتوي هذه اللوحات على مقاومتين على الأقل. ولكن في هذه الحالة هناك حتى ثلاثة، والثالث ينظم عتبة تشغيل إشارة نهاية الشحن.

إذا نظرت إلى الصورة، الأول هو الجهد، والثاني هو الإشارة، والثالث هو تيار الشحن.

في هذا الخيار، يتم توصيل اللوحة بدلاً من اللوحة الأصلية، وسيكون عليك فقط إضافة مكثف إلكتروليتي بسعة 1000-2200 ميكروفاراد.

لكن هذا الحل له جوانبه السلبية أيضًا. تعرض لوحة الشاحن فقط اكتمال عملية الشحن، ولكنها لا تفصل البطارية. ليس الأمر أنه سيء ​​تمامًا، إنه سيء، ولكن لا يوجد شيء جيد فيه أيضًا.
لحل هذه المشكلة، يمكنك استخدام الحل الأبسط: قم بإيقاف تشغيل الإخراج بعد اكتمال عملية الشحن.
للقيام بذلك، سيتعين عليك إضافة أربعة أجزاء، مرحل 24 فولت، ومقرنة ضوئية PC817، وصمام ثنائي وزر.
يتم تشغيل مصباح LED الخاص بـ optocoupler بدلاً من مصباح LED الذي يشير إلى عملية الشحن، ويتحكم ترانزستور optocoupler في المرحل.
ولكن في هذا الإصدار، لا يمكن للمرحل تشغيل نفسه، لذلك هناك حاجة إلى زر موازي لجهات الاتصال (كما قلت، الحل بسيط للغاية). أولئك. أدخلت البطارية، وضغطت على الزر، وبدأت عملية الشحن، وبعد اكتمال الشحن، تم إيقاف تشغيل المرحل وإلغاء تنشيط البطارية.
يمكن توصيل الزر بالتوازي مع جهات اتصال ترانزستور optocoupler، ثم سيفي زر الساعة العادي بالغرض. وبطبيعة الحال، في كلتا الحالتين تحتاج إلى زر غير قابل للإغلاق.

Optocoupler والتتابع.

يمكنك أيضًا استخدام لوحات أخرى، ربما رآها الكثيرون على علي.
الأول أبسط، حيث يتم تنظيم التيار والجهد فقط، ويتم ضبط مؤشر الشحن بشكل ثابت، وينطفئ مؤشر LED عندما ينخفض ​​التيار إلى أقل من 1/10 من تيار الشحن المحدد (خوارزمية شحن الليثيوم القياسية).
والثاني يشبه الأول بشكل أساسي، ولكن في الإصدار الأكثر "تقدمًا"، يتم عرض جهد البطارية وتيار الشحن الخاص بها.
مراجعة، و.

بالمناسبة، يمكنك أيضًا استخدام لوحة بدون التثبيت الحالي للشحن، ولكن سيتعين عليك تعديلها قليلاً، حتى أنني عرضتها.

تستخدم جميع الخيارات المذكورة أعلاه المحول الأصلي للشاحن، ولكن إذا لم يكن موجودًا، فيجب ببساطة استكمال المحول بمصدر طاقة، على سبيل المثال هذا.
ولكن تجدر الإشارة إلى أن مصدر الطاقة يجب أن يكون بجهد أعلى من جهد البطارية عند نهاية الشحن، ويجب أن يكون الفرق حوالي 3-5 فولت أو أكثر.
أولئك. في هذه الحالة، لا يكون مصدر الطاقة 15 فولت مناسبًا، ولكن عادةً ما يكون لمصادر الطاقة هذه تعديلات في جهد الخرج بنسبة ±20% ويمكن رفعه قليلاً. ولكن يمكنك فقط شراء مصدر طاقة 24 فولت وعدم تعديل أي شيء.

إذا كان لديك مصدر طاقة 12 فولت فقط، ولكنك تحتاج إلى شحن البطارية كما في المراجعة، فيمكنك استخدام محول عالمي، على سبيل المثال، على الرغم من أنه يكلف أكثر.

حول التحسينات.
يمكنك إضافة مؤشر شحن البطارية، مثل الصوت أو الصوت + الضوء.

إما قياس الجهد باستخدام جهاز صغير، أو حتى تثبيت الفولتميتر الهجين + الصوت.

لكنني شخصياً أفضل الخيارات البسيطة، وقياس الجهد مع الإشارة بواسطة عدة مصابيح LED.

علاوة على ذلك، لقد قمت بالفعل بعمل الإصدار الأخير، سواء من حيث التصميم أو الإنتاج.

يتم استخدام نفس الخيار تقريبًا في إحدى بطارياتي، أو بالأحرى في بطارياتها.

فيديو قصير لنتيجة التعديل. يوضح الفيديو أنه في الحالات الشديدة يتم تشغيل الحماية. كانت البطارية منخفضة بعض الشيء بالفعل، لذلك في وضع السقاطة عند السرعة الثانية، لم تكن الحماية تعمل دائمًا. يحدث هذا في كثير من الأحيان عندما تكون البطارية مشحونة بالكامل. ولكن من الواضح أيضًا أن الحماية يتم تشغيلها وتحميلها وإيقاف تشغيلها بشكل صحيح. بعد ذلك، أحرر الزر، واضغط عليه مرة أخرى ويعمل مفك البراغي.

لمزيد من الراحة، يمكنك استخدام الإطارات البلاستيكية التي عرضتها في مقاطع الفيديو الخاصة بي.

للشحن، استخدم شاحن مماثل.

هذا كل شيء بشكل عام، فيما يتعلق بإعادة تصنيع البطاريات، أخبرته بكل ما أتذكره، ولكن فيما يتعلق بالشاحن، سأخبرك بمزيد من التفاصيل في وقت آخر، لأن لدي الكثير من الأفكار.

نعم، لقد نسيت تقريبًا الموضوع الفعلي للمراجعة، وهو مجلس الحماية.
اللوحة تعمل بشكل جيد، على الأقل لم أجد أي مشاكل معها.
عندما تقوم بربط ظرف الظرف، اضبط السقاطة على الحد الأقصى (مثل المستوى 5) والسرعة الثانية، تدخل اللوحة في الحماية بفرصة 50/50 تقريبًا. إذا قمت بتشغيل السرعة الأولى، فلن يكون هناك تيار كافي لتشغيل الحماية. بشكل عام، السلوك الطبيعي تماما. يمكنك تقليل قيمة التحويلة وستعمل الحماية لاحقًا، لكنني لا أرى أي فائدة من ذلك.

نعم، الآن عن تكلفة إعادة العمل. يبلغ سعر ثلاث بطاريات حوالي 15 دولارًا + 5-8 ألواح حماية + دولارًا لجميع أنواع الأشياء الصغيرة، ويصل إجماليها إلى حوالي 20-25 دولارًا لبطارية واحدة.
غالي؟ أعتقد أنها باهظة الثمن، لذلك ليس هناك أي معنى لإعادة صنع أداة رخيصة الثمن. ولكن على أي حال، فإن التغيير ليس صعبا كما يبدو للوهلة الأولى، والشيء الرئيسي هو البدء.

في المراجعة، لم أكتب عن بطاريات LiFe، بشكل عام، كل شيء هو نفسه تمامًا، باستثناء أنها تتطلب لوحات خاصة، نظرًا لأن جهد هذه البطاريات أقل قليلاً من جهد LiIon التقليدي. البطاريات ممتازة والموثوقية معها ستكون أعلى لكن سعة البطارية ستكون أقل.

آمل أن تكون المراجعة مفيدة، كما هو الحال دائما، أرحب بالأسئلة في التعليقات.
بطبيعة الحال، الخيارات ممكنة، وقد أكون مخطئًا أيضًا في مكان ما، لذا فإن ما ورد أعلاه هو فقط رؤيتي للعملية.