Время зарядки аккумулятора шуруповерта
При покупке такого универсального и нужного инструмента, как шуруповерт, у его владельцев могут возникнуть разные вопросы в процессе эксплуатации
Поскольку любой электроинструмент такого типа оснащен аккумуляторным блоком, который позволяет работать с ним автономно, важно знать о том, как правильно заряжать АКБ и оптимальное время зарядки аккумулятора шуруповерта. Кроме того, существует еще ряд практических рекомендаций по его использованию, которые всегда могут оказаться полезными. Итак, наиболее частые вопросы, которые возникают у тех, кто только начинает пользоваться шуруповертом:
Итак, наиболее частые вопросы, которые возникают у тех, кто только начинает пользоваться шуруповертом:
- как правильно заряжать аккумулятор шуруповерта;
- что делать, если батарея не держит зарядку, не заряжается вовсе;
- как осуществить зарядку шуруповерта без зарядного устройства стандартного плана;
- и, конечно, каково оптимальное время зарядки АКБ.
Сколько времени нужно заряжать аккумуляторы шуруповерта?
Как правило, время зарядки аккумулятора шуруповерта указывается в инструкции к инструменту. Следует тщательно придерживаться этих рекомендаций. Часто зарядное устройство имеет специальную систему индикации, помогающую понять, как идет процесс зарядки. Благодаря этому можно легко определить с тем, сколько заряжать аккумулятор шуруповерта. Когда зарядка завершается, нужно вовремя прервать ее, чтобы не повредились батареи. В среднем устройство зарядное аккумулятор для шуруповерта может подзаряжать примерно от получаса до 7 часов. Практика показывает, что аккумулятор типа Ni-Cd емкостью 1,2 А·ч заряжается током 250 мА около семи часов. Ток зарядки поддерживается с помощью сетевого адаптера.
Следует учитывать, что существуют два вида зарядных устройств для аккумулятора – обычный и импульсный. Стандартное обычное зарядное устройство чаще используется в непрофессиональном инструменте, оно заряжает батарею примерно за 3-7 часов. Импульсное – больше подходит для профессиональных механизмов. Благодаря ему работоспособность аккумулятора может восстановиться максимум за час.
Полезные рекомендации
- Не утруждайте себя, если ваша батарея относится к литий-ионному типу. Вряд ли вам удастся ее восстановить.
- Традиционный никель-кадмиевый аккумулятор всегда можно «толкнуть» с помощью кратковременной подачи более высокого напряжения. Однако, прежде чем прибегнуть к столь радикальным мерам, необходимо более детально изучить данный электрический вопрос «реинкарнации».
- Возможно, вы не знаете, но традиционного типа АКБ, коей является никель-кадмиевая батарея, нельзя подключать к зарядке, если ее ёмкости имеют достаточный энергетический потенциал. Иначе разрушительных последствий «эффекта памяти» батареи просто не избежать.
Определение неисправности и восстановление аккумулятора шуруповерта
Прежде чем приступать к ремонту аккумулятора, следует определить его неисправность, иначе ремонт сделать будет довольно сложно или совсем невозможно. Нужно отметить, что выход из строя одновременно всех элементов аккумулятора невозможен, за исключением редких случаев, когда могло произойти длительное замыкание выходных клемм батареи.
Для определения неисправности следует:
- Поставить батарею на зарядку и дождаться, пока она полностью зарядится.
- После этого разобрать корпус, и замерить напряжение каждого зарядного элемента. Разница напряжения по банкам для никель-кадмиевых батарей, может быть в пределах 1,2-1,4 V, а разность литиевых может быть около 3,8 V.
- Банки, имеющие напряжение меньше номинального, следует пометить. После чего, аккумулятор нужно снова собрать и дать ему полную нагрузку до ощутимой разрядки.
- Затем батарею снова разобрать и по новой произвести замеры напряжения каждой банки.
- Обычно самая большая просадка напряжения будет в помеченных элементах, которые нужно будет «реанимировать» или просто заменить.
Если для работы шуруповерта необходимо напряжение 12 V, можно попытаться найти неисправные элементы более простым способом. Для этого нужно:
- Произвести полную зарядку аккумулятора, после этого его разобрать и замерять напряжение каждого элемента.
- Затем с помощью 12 вольтовой лампочки полностью его разрядить и снова замерять напряжение всех элементов, чтобы определить, какие из них неисправны.
Вместо лампочки, можно использовать подходящий по напряжению резистор.
Ремонт и замена элементов аккумулятора шуруповерта
Наиболее эффективный метод, как восстановить аккумулятор шуруповерта – это простая замена вышедших из строя зарядных элементов, которые были обнаружены во время их проверки.
Важно. Приобретенные элементы должны по своей емкости и габаритам четко совпадать с заменяемыми. Для ремонта нужно будет приготовить: паяльник, оловянный припой и спиртовой флюс (желательно)
Для ремонта нужно будет приготовить: паяльник, оловянный припой и спиртовой флюс (желательно).
Сам процесс замены зарядных элементов не предоставляет какой-либо сложности, лишь бы был навык в пайке.
Восстановление аккумулятора шуруповерта
Внимание. Чтобы не нанести вред аккумулятору при работе с паяльником, пайку нужно производить быстро. Для соединения элементов рекомендуется использовать родные пластины, а при невозможности их использовать, полностью заменить их на такие же по размеру, но из меди
Это нужно для правильного процесса зарядки. При разном сечении соединительных пластин между элементами, они будут нагреваться, и естественно, для защиты заряжающихся банок будет постоянно срабатывать термистор
Для соединения элементов рекомендуется использовать родные пластины, а при невозможности их использовать, полностью заменить их на такие же по размеру, но из меди. Это нужно для правильного процесса зарядки. При разном сечении соединительных пластин между элементами, они будут нагреваться, и естественно, для защиты заряжающихся банок будет постоянно срабатывать термистор.
Нужно внимательно отнестись к сборке батарей. Соединение должно быть последовательным – минус каждой батареи подсоединяется к плюсу следующего элемента.
После полной сборки всех элементов, производится выравнивание их потенциалов, так как они на данное время будут разными. Для этого нужно провести определенный цикл зарядки/разрядки. Отремонтированный аккумулятор полностью заряжается, после чего он должен примерно сутки отстояться. Через сутки нужно измерять напряжение по отдельности всех элементов, и если сборка была произведена правильно, показатель напряжения каждого элемента должен соответствовать 1,2 V.
После этого батарею следует снова полностью разрядить. Для этого собранному аккумулятору, при помощи шуруповерта, дается полная максимальная нагрузка до его полной разрядки. Главное не перегружать сам шуруповерт, чтобы его не пришлось в будущем ремонтировать. Эту процедуру зарядки/разрядки нужно повторить несколько раз подряд.
Таким же образом примерно каждые три месяца, рекомендуется проводить процедуру по стиранию «эффекта памяти», которая продлит работу аккумулятора и самого шуруповерта.
Что говорит статистика?
Исследование профильных форумов на предмет данной проблемы показало, что довольно большое количество мастеров не только хранят инструмент на морозе, но и регулярно используют его при низких температурах. И статистика показывает, что такой режим не приводит к быстрому выходу из строя электроинструмента.
Важным фактором является лишь одно: при перепадет с низкой температуры на высокую нужно обязательно «просушить» инструмент! Конденсат внутри работающего агрегата – верная смерть.
Обратите также внимание на ваш климат. Если влажность высока, задумайтесь все-таки над теплым помещением, или отапливанием гаража хотя бы до +5 градусов
Влияние холода на Lithium-ion электронакопители разных производителей и моделей (результаты одного теста)
Я предлагаю вам интересный эксперимент, который показывает, что литий-ионные источники питания весьма разнятся по последствиям воздействия на них низких температур. Даже если батареи имеют схожие характеристики, при морозе их работоспособность будет отличаться в значительной степени.
Для тестирования были выбраны семь Li-ion накопителей энергии формата 18650:
- Samsung 30Q (Яндекс.Маркет или AliexPress);
- Samsung 25R (Яндекс.Маркет или AliexPress);
- LG HE2 (Яндекс.Маркет или AliexPress);
- LG HE;
- LG HG2 (Яндекс.Маркет или AliexPress);
- Sony VTC5 (Яндекс.Маркет или AliexPress);
- Sanyo NSX (AliexPress).
Приведённые выше модели АКБ являются наиболее распространёнными и доступными. Они могут выдерживать постоянный ток разряда до 20 A. Эти батареи можно обнаружить на электрифицированных средствах передвижения, в аккумуляторном инструменте, портативных источниках энергии, а также электронных сигаретах.
Тесты осуществлялись при температуре -24 градуса. Ток разряда — 10 A. В процессе тестирования элементы не извлекались из морозилки.
Результаты замеров
Все источники энергии проявили активность, однако с очень разными результатами.
Ниже приведён график разряда накопителей при комнатной температуре и при температуре -24 градуса:
При увеличении графика можно наблюдать, что накопители отличаются по своему поведению в значительной степени. У Samsung 30Q напряжение опустилось до критических показателей, а кривая LG HG2 пребывает в штатном диапазоне напряжений.
Разряд литий-ионных батарей при температуре -24 градуса:
Что мы можем наблюдать на данном графике? Ничего хорошего для Samsung 30Q. Напряжение батарейки просело до минимально дозволенного, а из этого следует, что девайс на котором установлены элементы Samsung 30Q, в сильный мороз с большой вероятностью не запустится.
Разряд Samsung 30Q при температуре -24 градуса:
Как изменяется напряжение источников энергии на морозе
Батарейки целые сутки находились в морозилке при температуре -24 градуса. При замерах, изделия из места заморозки не извлекались.
Номинальное напряжение накопителей — 3,6 V, предел рабочих напряжений — 2,5-4,2 V. Как правило, электроника адекватно функционирует в пределе напряжений 2,7-4,2 V. Осветительные приборы и другие не слишком требовательные девайсы могут выполнять свои прямые обязанности и в более широком диапазоне — 2,5-4,35 V.
Результаты замеров:
- Samsung 30Q — 2,68 V;
- Samsung 25R — 2,78 V;
- Sony VTC5 — 2,6 V;
- LG HE2 — 2,89 V;
- LG HE4 — 2,82 V;
- LG HG2 — 3,16 V;
- Sanyo NSX — 2,67 V.
Как видим, напряжение на всех АКБ превышает напряжение разряда. У LG HG2 оно приближено к номинальному. У Samsung 25R, LG HE2 и LG HE4 — скромнее номинального, но в то же время, его хватает для запуска большинства гаджетов. А вот и неудачники: Samsung 30Q, Sony, а также Sanyo — у них напряжение приближено к нижней черте диапазона. Весьма вероятно, что гаджет обслуживаемый данными элементами не заработает, а индикатор уровня заряда продемонстрирует полный разряд батареи.
Влияние мороза на время функционирования АКБ
График демонстрирует, что продолжительность функционирования батарейки LG HG2 при минусе и при домашней температуре — идентичная:
Делаем выводы по эксперименту
1. Литий-ионные источники энергии весьма разнятся между собой. Вроде бы и характеристики у них одинаковые, а вот на морозе они показывают себя по-разному.
2. Снижение эффективности функционирования при минусовых температурах — это не «заслуга» самой литий-ионной технологии. Здесь имеет место специфика отдельно взятой модели электронакопителя.
3. Для минусовой температуры вполне удачным вариантом будут электробатареи LG HG2.
4. На переохлаждённых источниках питания напряжение растёт первые 50-100 секунд. Почему так происходит? Тут всё просто: разряжаясь АКБ производят тепло и таким образом создают себе обогрев. Кроме того, батареи могут получать дополнительное тепло от электронных схем, находящихся в едином корпусе с ними.
5. Не нужно сразу выжимать из промёрзшего электронакопителя полную мощность. Выгоднее будет дать ему повысить температуру на средней мощности.
Виды АКБ для шуруповертов и их особенности
В современных аккумуляторных шуруповертах и дрелях используются три типа батарей:
- Никель-кадмиевые (NiCd, Ni-Cd).
- Никель-металлогидридные (Ni-MH или NiMH).
- Литий-ионные (Li-ion).
Рассмотрим особенности каждого из типов аккумуляторов подробно.
Никель-кадмиевые
Этот тип источников энергии, пожалуй, самый старый. Появились кадмиевые аккумуляторы в 70-х годах, и это был настоящий прорыв. По сравнению с кислотно-свинцовыми и щелочными батареями никелевые оказались намного компактнее при той же электрической емкости и имели умеренную цену.
Как и свинцово-кислотные, Ni-Cd элементы могут отдавать довольно большой ток в нагрузку и выдерживать до 1 000 циклов заряд/разряд. Причем такое количество циклов – всего лишь гарантия производителя. Фактически батарея продолжает служить и по достижении этой цифры.
Время зарядки Ni-Cd батареи в среднем составляет 6-8 часов, что, к сожалению, многовато, но все же меньше, чем у его кислотных и щелочных собратьев. Отличаются никелевые АКБ и своей «морозоустойчивостью» — они отлично работают при температурах до -20 градусов Цельсия. Дополнительно кадмиевая технология допускает глубокую разрядку, а срок службы батареи зависит в основном от количества циклов заряд/разряд. Храниться же такая батарейка может долго – до 7-8 лет.
Но есть у этого типа аккумуляторов и недостатки, причем существенные. Один из них – большой саморазряд, который может достигать 10% в месяц. Таким образом, если шуруповерт пролежал без дела, скажем, полгода, то перед использованием его придется зарядить.
Еще один недостаток – так называемый «эффект памяти». Если батарею постоянно подзаряжать, не разряжая в ноль, то она «запомнит», до какого уровня ее разряжали и по достижении этого порога просто откажется работать, «сказав», что разряжена. Именно поэтому аккумуляторы данного типа нужно периодически «гонять» — полностью разряжать и тут же заряжать до 100%.
Никель-металлогидридные
Этот тип аккумуляторов появился чуть позже – в начале 90-х годов прошлого века. Ni-MH элементы обладают сходными с кадмиевыми характеристиками, но эффект памяти проявляется у них намного слабее (но все же проявляется) и, главное, в таких аккумуляторах отсутствует кадмий.
Ni-MH батарея аккумуляторов для шуруповерта
Никель-металлогидридная батарея способна отдавать приличный ток, хорошо работает на морозе, а ее саморазряд составляет те же 7-10% в месяц. Что касается стоимости, аккумуляторы этого типа несколько дороже кадмиевых, количество же циклов заряд/разряд, от которого зависит срок службы, составляет всего 300-500 раз, что является существенным минусом. Срок хранения таких элементов – 6-7 лет. Соотношение габариты/емкость, как и время заряда — до 8 часов, сходны с кадмиевыми. Металлогидридные элементы, как и кадмиевые, хорошо переносят глубокий разряд.
Литий-ионные
Li-Ion технология на сегодняшний день является передовой. Литиевые элементы намного компактнее и легче предыдущих при той же электрической емкости и, что очень удобно, могут заряжаться повышенным током. При этом время полной зарядки литий-ионных АКБ может быть сокращено до 1-2 часов.
Li-Ion батарея аккумуляторов для шуруповерта
Большим преимуществом батареек этого типа является и практически полное отсутствие эффекта памяти – инструмент можно подзаряжать когда угодно и до любого уровня. Саморазряд Li-Ion батарейки относительно невелик и составляет примерно 2-3% емкости в месяц.
Что касается недостатков, то до относительно недавнего времени это были высокие степени пожаро- и взрывоопасности. При неправильной эксплуатации батарея могла загореться, а то и взорваться. Причем горящий элемент практически невозможно потушить водой – это только усиливает горение.
Еще один серьезный недостаток элементов этого типа – они не терпят глубокого разряда и перезаряда. В первом случае АКБ тут же выходит из строя, во втором — может загореться. Но эту проблему тоже легко решили все тем же контроллером, который отключает элемент питания от нагрузки при критическом разряде и от зарядного устройства, если АКБ зарядилась.
Обычный ресурс Li-Ion батареек составляет 600 циклов заряд/разряд, но он также сильно зависит и от «возраста». Храниться литий-ионная АКБ может не более 2-3 лет независимо от того, работает она или просто лежит в столе.
Выбирая инструмент с такими элементами питания, следует учитывать, что они будут плохо вести себя на морозе (сильное снижение емкости, которая, впрочем, восстановится в тепле). В дополнение они не смогут отдать большой ток при любой температуре, а значит, не обеспечат большой крутящий момент, необходимый для работы с плотными материалами. И стоимость Li-Ion элементов намного выше, чем у никелевых собратьев.
Какие бывают аккумуляторы в шуруповерте
Неважно, какого бренда электроинструмент – Бош, Интерскол, Макита, Хитачи и т. д., функционируют все они по одному и тому же принципу
Энергия накапливается в элементе питания, который отдает ее при использовании шуруповерта. При этом ресурс аккумулятора зависит от его типа. На сегодня используют 3 основных варианта, у каждого из которых есть свои преимущества и недостатки.
Литий-ионные батареи
Самое совершенное решение на сегодняшний день, которое стабильно работает в широком диапазоне температур
А если оборудование просто лежит, то саморазряд в год не превышает 20%, что также очень важно. Главные достоинства таковы:
- Возможность быстрой зарядки без ущерба оборудованию.
- Литий-ионные аккумуляторы имеют большую емкость при малой массе.
- Нет эффекта памяти, поэтому заряжать элемент питания можно по мере необходимости.
- Система обеспечивает высокую пожаробезопасность, также есть защита от перезаряда.
- Самая большая энергоемкость.
Из минусов надо выделить такие:
- На морозе время работы батареи сокращается.
- Цена литий-ионных батарей на порядок выше.
- Срок службы от 2 до 5 лет.
- Под каждую модель аккумулятора нужно свое зарядное.
Никель-металлогидридные АКБ
В этой разновидности основное значение имеет качество используемых сплавов, поэтому у каждого производителя своя особая технология изготовления. Вариант можно назвать золотой серединой, так как он не содержит токсичный кадмий и имеет много достоинств, среди которых основные таковы:
- Доступная стоимость.
- Эффект памяти есть, но не очень большой.
- При небольшой массе и размерах емкость достаточно внушительная.
- Хорошие рабочие параметры при функционировании в допустимом диапазоне температур.
Есть и определенные недостатки:
- Достаточно высокие показатели саморазряда.
- После 200-300 циклов перезарядки емкость элементов питания снижается.
- Выделение тепла при зарядке.
- Батареи не работают при температурах выше +40°C и ниже -10°C.
Никель-кадмиевые АКБ
Самый недорогой вариант, который был больше всего распространен несколько десятилетий назад. Проще говоря, это традиционные щелочные элементы питания, которые имеют такие достоинства:
- Невысокая стоимость.
- Быстрый процесс зарядки.
- Стабильная отдача энергии при температурах до -20°C.
- До 100 циклов заряда-разряда.
- Большой срок хранения.
Есть и свои недостатки, которые следует разобрать:
- Высокие показатели саморазряда при хранении. После длительного цикла без работы надо проводить процесс восстановления.
- Токсичность кадмия.
- При глубоком разряде батареи получают необратимый ущерб.
Проверка аккумулятора шуруповерта
Для определения реальных основных параметров аккумулятора проводится проверка.
элементы аккумулятора могут изменить свою емкость
Проверку аккумулятора шуруповерта осуществляют при полной зарядке. Полная проверка проходит в несколько этапов.
Инструменты для проверки
Проверку электрического накопителя можно произвести при помощи:
- вольтметра постоянного напряжения на 15 В;
- амперметра и вольтметра постоянного тока;
- тестера;
- мультиметра.
Из инструментов следует обзавестись:
- плоскогубцами;
- отверткой;
- ножом;
- паяльником.
Первый этап проверки
Показания снимаются периодически
Так, спустя полчаса после начала зарядки значение напряжения будет 13 В. Если измерить еще через полчаса, то напряжение будет равно 13.5 В. Через 2 часа после начала зарядки напряжение уже будет около 14 В. Это говорит о том, что достигнут максимум. У полностью заряженного аккумулятора напряжение имеет значение равное 17 В.
Оценить качество накопителя можно, измерив ток во время процесса зарядки. Если аккумулятор в хорошем состоянии, то для него характерен устойчивый рост тока в 1 час в течение процесса зарядки. Прохождение значения тока отметки в 1 А говорит о нормальном функционировании накопителя.
некоторые элементы в аккумуляторе являются нерабочими
По результатам первой проверки можно составить начальное впечатление о работоспособности аккумуляторных элементов. Это поможет установить необходимость в разборке аккумулятора.
Проверка под нагрузкой
Для ответа на вопрос в течение какого времени разрядится аккумулятор следует произвести проверку накопителя под нагрузкой. Нагрузку нужно выбирать исходя из мощности накопителя. Если она неизвестна, то считается что мощность нагрузки равна половине произведения силы тока, который отдается аккумулятора при работе, на напряжение накопителя. Как правило, это значение принимается равным 35–40 Вт. Таким образом, в качестве нагрузки можно применить автомобильную фару (35 Вт) или воспользоваться спот-лампой на 12 В с такой же мощностью.
в аккумуляторе имеется поврежденный элемент
Проверка элементов питания накопителя
Итак, пусть окажется, что с помощью предварительных проверок было установлено наличие неисправных элементов в накопителе. Тогда необходимо разобрать аккумулятор и извлечь последовательно соединенные элементы питания — «банки». Как уже говорилось выше, аккумулятор состоит из 10–12 таких элементов с напряжением в 1.2 В.
После осмотра следует провести измерение напряжения каждой из «банок». Напряжение одного элемента не должно быть меньше 1.2 В. При проведении измерений аккумуляторные элементы следует отключать от соединений со всякого рода датчиками. Прибор для измерения подключается к полюсам батареи. «Банки» с пониженным напряжением подлежат замене. Если при простом измерении не было выявлено несправных элементов, следует померить «банки» под нагрузкой.
Проверка по величине сопротивления
Способность к нормальному функционированию каждой батареи можно проверить, сравнив «банки» по внутреннему сопротивлению. Определяется величина путем деления рабочих параметров напряжение на силу тока и вычетом сопротивления нагрузки.
В качестве нагрузки следует взять резистор сопротивлением в 10 Ом
Для лучшего понимания приведем примерные расчеты. Допустим, в ходе измерения под нагрузкой получены данные для одной «банки»: рабочее напряжение — 1.19 В и рабочая сила тока — 112 мА. Перед тем как произвести вычисление не забываем перевести значение силы тока из мА в А — 0.112 А. Производим соответствующие действия (1.19/0.112) — 10 = 0.63 Ом. Напомним, что вычитаемое в нашем выражении это сопротивление нагрузки резистора (10 Ом).
Проверка остальных параметров
Каждый вид аккумулятора обладает определенной величиной саморазряда.
Так, в течение месяца хранения:
- никель-кадмиевый аккумулятор может разрядиться на 20%;
- никель-металлогидридные — 30 %;
- литий-ионный накопитель — до 8 %.
Проверка элементов электропитания на наличие «эффекта памяти» осуществляется путем полной зарядки аккумулятора и полной его разрядки. Производят несколько циклов заряд-разрядки (3 или 4). Разрядку аккумулятора можно осуществлять при помощи лампы в 12 В. В ходе действий производят измерения остаточного рабочего напряжения и напряжения холостого хода. После многократного повторения циклов «эффект памяти» исчезнет.
