Как надо делать «заряд-разряд » аккумулятора шуруповерта? Как часто? Как стереть «эффект памяти»?

Еще совсем недавно главным помощником в руках мастера была дрель, но сегодня ее заменил шуруповерт. Этот портативный электроинструмент применяется для завинчивания и вывинчивания крепежных элементов, сверления отверстий и даже шлифования поверхностей. Однако инструмент по разным причинам ломается, и как его отремонтировать, описано здесь. В описании рассмотрим, как выполняется ремонт зарядного устройства для шуруповерта, и можно ли восстановить целостность электронного блока.

Как выявить неисправность зарядного устройства

Перед тем, как браться за ремонт зарядки шуруповерта, нужно проверить, действительно ли причиной отсутствия заряда аккумулятора является блок питания. Ведь намного чаще из строя первой выходит батарея инструмента. Как проверить аккумулятор на исправность, подробно описано в этом материале.imageСамый простой способ убедиться в том, что требуется ремонт зарядного устройства шуруповерта — это включить в розетку блок питания, и посмотреть на индикаторы. Обычно каждый зарядный блок имеет индикаторную подсветку, по которой выявляется восстановление заряда аккумулятора (заряжает ли блок аккумуляторную батарею). Если индикаторы не светятся, значит блок с высокой вероятностью неисправен, и требуется его ремонт. Однако и здесь не нужно делать поспешные выводы. Чтобы убедиться в неработоспособности блока зарядки от шуруповерта, надо проделать такие действия:

  1. Взять в руки тестер или мультиметр
  2. Включить блок питания в розетку
  3. Выставить на мультиметре режим измерения постоянного напряжения. Величина напряжения зависит от самого инструмента. Чтобы узнать величину выходного напряжения, нужно осмотреть наклейку с описанием. Обычно величина выходного напряжения находится в диапазоне от 9 до 24 В
  4. Красным щупом мультиметра требуется прикоснуться к положительному контакту зарядного блока, а черным к отрицательному (или минусу)
  5. Обратить внимание на экран мультиметра, и значения, которые он показывает

image

В зависимости от показаний мультиметра можно делать соответствующие выводы:

  • Если показания отсутствуют, то есть на экране цифра «0» — блок нерабочий, и поэтому требует ремонта или замены
  • Если показания мультиметра соответствуют значению, указанному на блоке питания — устройство исправно, и причина неработоспособности мультиметра скрывается с большой вероятностью в батарее инструмента
  • Если показания на приборе ниже значений, которые указаны на блоке питания, то есть при норме выходного напряжения 9В или 12В, прибор показывает 3В, 5В или 7В (или другие значения) — в зарядном блоке из строя вышли элементы электроники, поэтому понадобится небольшой ремонт

Есть еще один вариант развития событий — прибор показывает значения выше номинала, указанного на зарядном блоке. Такие ситуации редкостные, и если блок выдает напряжение, выше чем указано на блоке питания, то это может вывести из строя батарею или снизить ее ресурс. В таком случае нужно также прибегнуть к ремонту зарядного от шуруповерта. Если проверка мультиметром подтверждает неисправность зарядного блока, значит пора приступать к поиску неисправности.

Это интересно! Многие при выходе зарядного блока от шуруповерта предпочитают приобрести новый, однако найти его не так просто, как может показаться. Особенно, если инструмент малоизвестной фирмы, и покупался достаточно давно. Исходя из этого, больше ничего не остается, как приступить к ремонту устройства.

Что может сломаться в зарядном от шуруповерта

О том, что ломается в зарядке шуруповерта, известно специалистам, которые ежедневно сталкиваются с проблемой неработоспособности инструмента. Покупать новую зарядку для шуруповерта нерационально, поэтому если батарея электроинструмента не набирает заряд, значит надо начать ремонт с поиска причины поломки.

Причинами неработоспособности зарядных блоков аккумуляторов являются следующие детали и механизмы:

  1. Предохранитель — все электроприборы, которые собираются не «в подвале», имеют защитные элементы, и одним из таковых является предохранитель. Он защищает плату зарядника от перенапряжений, блуждающих токов, коротких замыканий и т.п. Для этого в конструкции схемы применяется предохранитель, рассчитанный на соответствующий номинал тока, величина которого зависит от напряжения аккумулятора. Обычно его номинал составляет 5А, и размещается он сразу после трансформатора перед выпрямительным мостом. Предохранитель имеет цилиндрическую конструкцию из прозрачного стекла со стальными контактами по бокам. Внутри расположена «волосинка», которая рассчитана на пропускание тока пределом до 5А (на разных моделях величина силы тока может отличаться)
  2. Выпрямитель или диодный мост — если предохранитель исправен, а как его проверить, описано ниже, то переходим к рассмотрению диодного моста. Это четыре диода, которые предназначены для выпрямления тока из переменного, поступающего из сети в постоянный, требуемый для зарядки аккумулятора. Чтобы починить выпрямитель, понадобится выпаять неисправный диод или все диоды, и заменить их
  3. Конденсатор — это большой цилиндрический бочонок, который очень часто становится причиной выхода из строя прибора. Конденсатор вздувается, в результате чего выходит из строя предохранитель, и часто это влечет за собой еще выгорание диодного моста
  4. Высоковольтный транзистор инвертора, который очень часто выходит из строя на зарядных блоках шуруповертов, рассчитанных на 220В

Какой элемент не вышел бы из строя, но для начала нужно убедиться в том, что поломка заключается именно в самом блоке питания. Ведь часто грешат на блок питания, хотя на самом деле уже давно пора заменить батарею. Если собираетесь произвести ремонт зарядки шуруповерта, тогда начинать следует с проверки устройства на неисправность. Выше описана инструкция, как проводится проверка самого блока, поэтому теперь найдем неисправный элемент, который и является причиной неработоспособности зарядки.

Как найти поломку в зарядном блоке шуруповерта

Что нужно для того, чтобы найти поломку в зарядном блоке шуруповерта, знают немногие, поэтому подробно рассмотрим этот процесс. Начинать следует с разборки корпуса зарядного, но делается это исключительно на отключенном от сети устройстве. Убедитесь в том, что вилка прибора не подключена к розетке, и только после этого начинайте разбирать конструкцию корпуса.

Чтобы добраться до внутренности зарядки шуруповерта, ремонт которой выполняется, необходимо изначально выкрутить 3-4 или 6 винтов, фиксирующих крышку. Количество винтов зависит от модели шуруповерта и самого блока питания. Как только будет разобран корпус, перед глазами появится картина следующего вида, как показано на фото ниже.

Что со всем этим делать? Начинать ремонт зарядки шуруповёрта нужно с выявления неисправного элемента или узла. Для начала выполняются следующие действия:

  • Проводится осмотр. Если имеются следы нагара, то поломка найдена, и можно приступать к ее устранению, однако не стоит торопиться. Ведь наличие нагара на одном элементе могло послужить выходом из строя других деталей. Чтобы их отыскать, нужно проделать следующие действия, поэтому читаем дальше
  • Вооружаемся тестером, и, установив переключатель в режим прозвонки, прикасаемся щупами к выводам предохранителя. Как он выглядит, показано выше на фото. Если тестер пищит, значит, предохранитель исправен, и поломка в другом. Вспоминаем нашу первоначальную проверку устройства на исправность — если показания тестера были положительными (а не нулевыми), значит, предохранитель можно не проверять, и причина в другом. Если показания тестера нулевые, то предохранитель проверяется в первую очередь
  • Следующим на очереди надо проверить конденсатор. Его неисправность можно выявить по форме — если он вздулся, то ремонт зарядки шуруповерта можно закончить, заменив сгоревший элемент. Перед тем как выпаивать, рекомендуется убедиться в том, что элемент действительно неисправен. В помощь снова берем мультиметр, только теперь переключатель устанавливаем в режим измерения сопротивления, и щупами прикасаемся к выводам устройства. Показывает «0», значит нужно заменить конденсатор и «дело в шляпе»
  • Часто выход из строя конденсатора влечет за собой перегорание диодного моста. Из строя могут выйти все диоды или некоторые, но в любом случае, их стоит проверить. Ниже на фото показано, как выглядит конденсатор и диоды. Проверить исправность диодов можно путем постановки мультиметра в режим измерения постоянного напряжения. Для этого поочередно прикасаемся щупами к выводам диодов. В одном направлении диоды должны пропускать напряжение, и показывать соответствующее значение на приборе. После этого нужно поменять полярность, и снова прозвонить выводы. Если они пропускают в обратном направлении, значит следует заменить соответствующие элементы. Если ни один не пропускает, значит, они целые и не требуют замены
  • Проверка дросселя или резистора также проверяется при помощи прозвонки или измерения сопротивления. Если прозвонка не пищит, значит, резистор неисправен, и требуется его замена. Все остальные элементы из строя выходят редко (если только это не удар молнии в электросети, после которого выгорает вся плата напрочь), поэтому обычно на этом мероприятия по поиску неисправных элементов завершаются

Найденные неисправные элементы нужно заменить, но как проводится ремонт зарядного устройства шуруповерта, в деталях описано ниже.

Как отремонтировать зарядное устройство шуруповерта

Когда разобран блок питания и найдены вышедшие из строя элементы, то провести ремонт зарядки шуруповерта, не составит большого труда. Для этого понадобится вооружиться паяльником, а также флюсом и припоем, после чего приступать к делу.

Это интересно! Настоятельно рекомендуется в качестве флюса использовать не канифоль, а ортофосфорную кислоту, так как она намного эффективнее справляется со своей задачей, и стоит очень дешево.

Для того чтобы провести ремонт зарядного устройства для шуруповёрта своими руками понадобится еще новые элементы, которые нужно установить, вместо вышедших из строя — это предохранитель, резисторы, диоды и конденсатор. Стоят эти элементы копейки, а если у вас в распоряжении имеются старые зарядные блоки или микросхемы, то их можно выпаять оттуда. Когда все инструменты и элементы готовы, можно приступать к ремонту.

  1. Для начала требуется выпаять или извлечь предохранитель. В зависимости от модели блока питания, предохранители в нем могут быть вставными или припаиваться. Даже если это вставной предохранитель, а вам удалось найти только тот, который с ножками, то вставки нужно выпаять из платы и вместо них к контактам припаять предохранительный элемент
  2. Если вздулся и не работает конденсатор, то его тоже надо выпаять, и заменить. При выпаивании не забудьте посмотреть, какие ножки, где располагаются. Это очень важно, иначе элемент будет работать неправильно, что приведет к повторному выходу из строя. Положительный контакт конденсатора «плюс» должен соединяться в цепочке с катодами диодов. Для того чтобы понимать, о чем речь, ниже приведена схема, на которой выделен интересующий участок. При установке нового конденсатора нужно подобрать его по параметрам, которые имеет вышедший из строя элемент
  3. Если из строя вышел диодный мост, то нужно выпаять диоды, и припаять их. При этом также надо учитывать, что диоды должны быть припаяны в правильном положении — анод на вход высоковольтной части, а катод на низковольтную часть. Если ориентироваться на схему, которая представлена выше, то трудностей с припаиванием элементов не возникнет

Если неисправен резистор, транзистор или другие элементы, то они также подлежат замене. Самая большая трудность, с которой можно встретиться при ремонте зарядного шуруповерта — это выход из строя микроконтроллера. Еще из строя может выйти термистор, который расположен в конструкции первичной обмотки трансформатора. Его назначение — это ограничение и снижение пускового тока. Термистор способствует заряду конденсаторов, которые стоят на входе схемы. Как отремонтировать зарядный блок шуруповерта, если из строя вышел термистор, описано подробно в видеоролике.

Если вышел из строя данный элемент, то проще купить новый блок, так как найти аналогичный элемент очень трудно, и даже если удастся, то для припаивания понадобится воспользоваться специальным феном.

После проведения несложного ремонта зарядного устройства шуруповерта, нужно изначально проверить его работоспособность, и только после этого можно подключать батарею. Как проверить работоспособность отремонтированного зарядного блока — включить его в розетку (только предварительно установите на место крышку), и к выводам подключить щупы мультиметра. Соответствующие значения означают, что прибор работает, и может применяться. Теперь ваш «шурик» спасен, и может прослужить вам еще очень долго.

Это интересно! Знаете, почему часто зарядные ломаются — потому что недобросовестные производители исключают из схемы множество элементов, за счет которых увеличивается нагрузка на другие, поэтому конденсатор не выдерживает, и вздувается. Еще причиной также служит неправильный выбор элементов, поэтому, как результат, после покупки нового шуруповёрта, нужен ремонт зарядного блока.

Подводя итог, надо отметить, что долго хранить батарею разряженной нельзя, и если ваш зарядный блок от шуруповерта сломался, то приступать к его ремонту нужно немедленно, иначе откладывание этого процесса в долгий ящик не приведет ни к чему хорошему, а только поспособствует необходимости покупки нового аккумулятора вдобавок к заряднику. Кстати, если не удается отремонтировать зарядное от шуруповерта или устройство было утеряно, и найти в продаже такое невозможно, то решить вопрос поможет изготовление зарядного устройства своими руками. Однако для этого понадобятся некоторые познания в электротехнике.

Публикации по теме

Назначение реноватора и скрытые возможности инструмента Как отремонтировать перфоратор быстро в домашних условиях Паяльник для пайки труб — виды, выбор и как пользоваться инструментом Низкооборотистая дрель и ее предназначение

  • 26-01-2015
  • 2645

В последнее время шуруповерт стал достаточно востребованным инструментом. Для удобства многие стремятся приобрести шуруповерт, работающий от зарядной батареи. Со временем, естественно, возникает вопрос: как можно проверить аккумулятор шуруповерта?

Схема никель-кадмиевого аккумулятора шуруповерта.

Основные типы аккумуляторов

Самым распространенным типом накопителей, используемых в шуруповертах, является никель-кадмиевый аккумулятор. Основными преимуществами таких элементов признана высокая емкость при малых габаритах и массе, а также достаточно большой срок службы (до 3500 циклов). Электродвижущая сила элемента достигает 1,37 В, а удельная электрическая энергия – до 65 Втч/кг. Ограничивает применение таких элементов (особенно в импортных инструментах) вредное производство.

Никель-металлгидридные аккумуляторы для шуруповерта становятся основным конкурентом никель-кадмиевых экземпляров. Главное преимущество таких элементов заключается в безопасности и экологической чистоте. Хранить элементы рекомендуется в заряженном состоянии, так как в случае неиспользования их в течение месяца они могут разрядиться до такого состояния, когда их зарядка станет невозможной.

В последних моделях шуруповертов находят применение современные перспективные типы аккумуляторов: литий-ионные и литий-полимерные. Они имеют очень высокую емкость при малых габаритах, но их стоимость пока достаточно велика.

Вернуться к оглавлению

Общие сведения об аккумуляторе

Таблица разновидностей аккумулятора.

В общем случае электрический накопитель представляет собой источник постоянного электрического тока, за счет преобразования химической реакции в электрическую энергию. При работе он отдает накопленную электроэнергию в электрическую цепь. При зарядке аккумулятора шуруповерта ток пропускается в обратную сторону и протекает процесс накопления энергии.

Главный параметр любого аккумулятора – емкость накопленной энергии, которая указывает, какой ток батарея способна выдать за один час. Поэтому емкость аккумулятора, обычно, измеряется в ампер-часах.

Принцип действия любой батареи основан на электролизе. Следовательно, аккумулятор состоит из двух электродов – анода и катода, находящихся в электролите. Химическая реакция вызывает создание электрического заряда на электродах (полюсах). Разность потенциалов между электродами определяет напряжение аккумулятора, которое считается одной из важнейших характеристик батареи. Последовательное соединение отдельных аккумуляторов ведет к сложению их электрических напряжений.

Основные параметры накопителей зависят от материалов электродов и состава электролита. В никель-кадмиевых батареях анод изготовлен из смеси гидрата закиси никеля с графитом, а катод представляет собой гидрат закиси кадмия или металлический кадмий. В качестве электролита использован гидроксид калия с добавлением гидроксида лития. В никель-металлгидридном аккумуляторе использован аналогичный анод, но катод изготовлен из сплава никеля с редкоземельными металлами. В литий-ионных аккумуляторах катод выполнен из угля, а анод состоит из диоксида лития и кобальта. Электролит представляет собой соляной раствор с ионами лития. Отличием литий-полимерного варианта является только изменение состава электролита – это гелеобразное полимерное вещество.

Вернуться к оглавлению

Принципы проверки накопителя

Схема прибора для проверки аккумуляторов.

Проверить аккумулятор шуруповерта – значит определить его реальные основные параметры. Проверка батареи, обычно, проводится для определения ее качества или причины неработоспособности. В первом случае она нацелена на уточнение качества новой батареи, а во втором – включает измерения параметров на аккумуляторе, которые не питают шуруповерт в нужном объеме. Проверка проводится только при полной зарядке батареи.

При проведении проверки батарей для шуруповерта следует помнить о влиянии «эффекта памяти». Это явление основано на том, что частая зарядка не разряженного полностью аккумулятора может изменить емкость элемента, за счет остаточных зарядов от предыдущей зарядки. Особо подвержены «эффекту памяти» никель-кадмиевые экземпляры. Такое свойство вызывает проведение полного «тренировочного цикла» перед проведением проверки. Он заключается в полной разрядке батареи и последующей полной зарядке его.

Наиболее важный параметр батареи шуруповерта – ее емкость. Для ее определения существует специальный прибор – тестер аккумуляторов типа «кулон», но его в основном используют профессионалы, и для большинства пользователей он не доступен. Поэтому этот параметр, как правило, анализируется путем оценки других параметров. Прямому измерению подвергается ток и напряжение на выходе аккумулятора.

Вернуться к оглавлению

Первый этап проверки

Проверка аккумулятора имеет смысл только при его полной зарядке. Первый этап проверки проводится на стадии зарядки аккумулятора. На этой стадии измеряется напряжение и ток, а также скорость их восстановления. Другими словами, эти параметры измеряются периодически через определенный промежуток времени.

Схема проверки напряжения аккумулятора.

Контроль по напряжению производится следующим образом. Через 0,5 часа зарядки измеряется напряжение на аккумуляторе. Например, оно достигло 13 В, что соответствует норме. Рост напряжения постепенно уменьшается и еще через 0,5 часа зарядки достигает 13,5 В. Последнее измерение через 2 часа зарядки показывает напряжение 14 В, причем последние 0,5 часа рост его не отмечается. Зарядка достигла максимума возможного. У накопителей в полностью рабочем состоянии значение напряжения составляет 17 В. Вывод такой проверки – в аккумуляторе есть нерабочие элементы. В приведенном примере таких элементов, скорее всего, два.

Качество аккумулятора можно оценить и путем измерения тока в процессе зарядки. Для нормальной батареи характерен стабильный рост набираемого тока в первый час зарядки. Если ток достигнет силы выше 1 А, то можно говорить о работоспособности аккумулятора.

Если аккумулятор уже установлен в шуруповерте в заряженном состоянии (например, новый), то первое измерение напряжения на нем производится без разборки инструмента. С помощью простого тестера или вольтметра измеряется напряжение между полюсами. Следует помнить, что замеряемое напряжение без нагрузки соответствует напряжению холостого хода, которое несколько выше номинального рабочего напряжения. Например, при 12 элементах на 1,2 В каждое рабочее напряжение составит 14,4 В, а напряжение холостого хода устанавливается 17 В. Если измерение показывает величину напряжения ниже требуемой, то это значит, что есть нерабочие элементы или аккумулятор не полностью заряжен.

Таким образом, первые выводы о работоспособности батареи можно сделать уже на первой стадии проверки, путем использования простого тестера. По результатам такой проверки устанавливается необходимость разборки шуруповерта и аккумулятора.

Вернуться к оглавлению

Проверка под нагрузкой

Схема проверки аккумулятора амперметром.

Предварительная проверка не позволяет оценить емкость аккумулятора, т.е. время, в течение которого он будет разряжаться. Для оценки параметра необходимо провести проверку аккумулятора под нагрузкой. Если мощность указана на накопителе, то мощность нагрузки подбирается по этому значению. В случае если мощность аккумулятора неизвестна, нагрузку примерно можно выбрать из расчета, что ее мощность составляет половину произведения силы тока, отдаваемого аккумулятором при работе, на напряжение аккумулятора. Обычно достаточно использовать нагрузку мощностью 35-40 Вт. В качестве такой нагрузки можно использовать лампу для автомобильной фары мощностью 35 Вт или спот-лампу на 12 В той же мощности.

Собирается схема, где аккумулятор, как источник электроэнергии, разряжается на нагрузку через амперметр. Напряжение измеряется вольтметром. Батарея включается на 2-3 мин. Если за это время яркость нагрузочной лампы не уменьшилась, то емкость аккумулятора можно предварительно оценить как нормальную. Такой вывод следует подкрепить измерением напряжения (оно должно быть более 12,4 В). При напряжении от 12 до 12,4 В следует искать возможный поврежденный элемент. Напряжение ниже 23 В говорит о недостаточной емкости аккумулятора.

Если яркость заметно снизится, то это свидетельствует о наличии нерабочих элементов. И совсем плохо, если лампа погаснет. Это значит, аккумулятор разряжается очень быстро и его емкость очень мала.

Вернуться к оглавлению

Проверка элементов аккумулятора

После того как предварительная проверка установила наличие неисправностей в накопителе, необходимо вскрыть шуруповерт и извлечь аккумуляторную батарею, т.е. аккумуляторные элементы, соединенные последовательно между собой. В состав батареи включается от 10 до 12 элементов (банок), каждая имеет рабочее напряжение 1,2 В. Обычно в шуруповертах устанавливается батарея из 10 таких банок.

Проверка элементов начинается с визуального осмотра мест крепления. Нарушение в креплении (пайке, сварке) может стать причиной заниженных параметров. Затем измеряется напряжение на каждой банке. Напряжение не должно быть менее 1,2 В. Следует учитывать, что в современных конструкциях шуруповертов размещаются тепловые датчики для контроля за зарядкой аккумулятора. При измерениях их следует отсоединить, а прибор подключить к основным клеммам (полюсам банки). Выявленные банки с заниженным значением рабочего напряжения отсоединяются от батареи и подлежат замене. Если простое измерение напряжения не выявило наличия нерабочих элементов, то следует произвести измерения под нагрузкой по методике, аналогичной предварительной проверке накопителя.

Вернуться к оглавлению

Проверка по величине сопротивления

Схема устройства мультиметра.

Работоспособность каждой аккумуляторной банки можно оценить с большей вероятностью путем сравнения банок по их внутреннему электрическому сопротивлению. Этот параметр четко указывает на надежность батареи. Величина сопротивления определяется расчетным путем как результат деления рабочего напряжения на силу рабочего тока за вычетом нагрузочного сопротивления.

Рабочее напряжение обязательно измеряется под нагрузкой, причем в качестве нагрузки следует использовать резистор с точно определенной величиной собственного электрического сопротивления. Можно рекомендовать для создания нагрузки резистор с сопротивлением 10 Ом и мощностью 25 Вт. Проверка проводится по каждой банке в отдельности. Измеряется рабочее напряжение и сила тока.

Для примера можно рассмотреть усредненную проверку. Для новой аккумуляторной банки величина внутреннего сопротивления составляет 0,1 Ом. В целом, чем внутреннее сопротивление банки ниже, тем она качественнее. В реальных условиях получено рабочее напряжение под нагрузкой 1,19 В и сила тока 112 мА у одной банки и 1,18 В и 70 мА – у второй банки. Сопротивление составит, соответственно, 0,63 Ом и 5,71 Ом.

Значительное превышение сопротивления указывает на непригодность такой батареи.

Вернуться к оглавлению

Проверка других параметров

Все аккумуляторы имеют определенную величину саморазряда, т.е. разрядки без нагрузки в условиях хранения. Так, саморазряд никель-кадмиевых аккумуляторов может достигать 20% в течение месяца хранения, никель-металлгидридных – до 30%, литий-ионных – до 8%. Саморазряд рекомендуется проконтролировать путем измерения напряжения через каждые сутки в течение месяца.

Проверка наличия «эффекта памяти» целесообразна, так как помогает устранить его вредное воздействие. Она проводится путем проведения нескольких (3-4 раза) циклов: полная разрядка-полная зарядка батареи. Разряжать аккумулятор можно через нагрузку, в качестве которой используется 12-вольтовая лампочка. Измеряется остаточное рабочее напряжение и напряжение холостого хода. При многократных таких тренировках «эффект памяти» должен исчезнуть.

Вернуться к оглавлению

Необходимый инструмент

При проведении проверки аккумулятора шуруповерта потребуется следующий инструмент и приборы:

  • вольтметр постоянного напряжения на 15 В;
  • амперметр и миллиамперметр постоянного тока;
  • тестер;
  • мультиметр;
  • плоскогубцы;
  • отвертка;
  • нож;
  • паяльник.

Для определения неисправности аккумулятора необходимо провести полную проверку его элементов. Такая проверка под силу любому пользователю шуруповертом.

Автор статьи

Статьи по теме

в Сообщество Ремонтёров 1 год назад

Работаю в сервисном центре по ремонту электро- и бензоинструмента, силовой техники. Периодически к нам на ремонт поступает аккумуляторный инструмент – как клиентский, так и предторговый – с причиной обращения: “Не работает/не заряжается АКБ”. Предпосылками к данному дефекту, обычно, являются:

– дефектная емкость/несколько емкостей – КЗ, уход емкости в защиту и т.п.;

– неисправность управляющей (балансировочной) платы – также, КЗ, выбраковка элементов на плате, плохой контакт/дефект пайки;

– глубокий разряд емкостей, в частности литий-ионных.

Сегодня хочу остановиться на последнем варианте. Глубокий разряд емкостей происходит по причине долгого хранения разряженной аккумуляторной батареи, например, в шкафу у Вас дома,В  или, к примеру, в холодном помещении – эффект проявляется быстрее (уверен, многим знакома ситуация, когда заряд батареи смартфон на морозе тает на глазах). От наших оптовых клиентов, также бывает, что поступает абсолютно новый инструмент с данной проблемой. Чаще всего, выясняется, что инструмент они хранят всю зиму в неотапливаемых складах.

Корень проблемы в том, что даже если батарея не используется – она теряет свой заряд, хоть и немного. Уровень заряда со временем падает ниже минимально-допустимого значения, и в определенный момент модуль защиты, встроенный в управляющую плату зарядного устройства/АКБ, либо модуль защиты аккумулятора 18650, отказывается принимать заряд, считая, что с аккумулятором есть какая-то проблема (КЗ к примеру). Модуль защиты необходим для Вашей безопасности. Как итог – АКБ не подхватывает зарядку, и пустая она, соответственно, тоже не работает. Данный факт справедлив для всего семейства литий-ионных аккумуляторов, в т.ч. – аккумуляторы смартфонов. Самое нехорошее в глубоком разряде – аккумулятор неизбежно и необратимо теряет свою емкость, поэтому храните свой аккумуляторный инструмент хоть немного заряженным.

Глубокий разряд аккумулятора/аккумуляторной батареи – меньшее из возможных зол и “лечится” очень просто: в обход управляющей платы АКБ/зарядного устройства нужно подать заряд на емкости напрямую и зарядить их до того уровня, когда плата посчитает уровень заряда в общей цепи аккумуляторов штатной и начнет заряжать аккумуляторную батарею. Предлагаю, перейти к практикуму)

Вчера к нам поступил предторговый аккумуляторный шуруповерт с литий-ионными АКБ на 18В, поступил из магазина оптового клиента, с двумя нерабочими батареями. Проблему выявили при продаже. Забрал его на выходные домой, специально для написания поста:

Обе АКБ разряжены, индикация не работает, зарядное устройство не подхватывает. Напряжение – меньше меньшего:

Необходимый минимум (он же максимум) – мультитестер, отвертка с крестообразным шлицем/TORX и хитрый кабель. Хитрый кабель собирается из любого ненужного обыкновенного USB-кабеля и резистора в 62 Ома (резистор понижает ток и сопротивление для максимально безболезненной для аккумулятора зарядки). USB-кабель состоит их 4-х жил: резистор вешается на красный VBUS +5V, черный GND не трогаем. ДАТА+ и ДАТА- нам не нужны, можно удалить. Хитрый кабель питается от любого блок питания для смартфона, USB-разъема ПК, да хоть от USB- разъема телевизора. В общем, любого USB-разъема с 5В и от 400мА:

И вот мы вооружены всем необходимым. Цепляем зубастых крокодилов к щупам мультиметра, выставляем режим “20В постоянного тока”:

Заряжаем емкости. Заряд до ~1,5В пустой аккумулятор набирает не более ,чем за минуту. Если, до и после зарядки аккумулятор не набирает заряд и показывает 0 – аккумулятор ушел в защиту. В нашем случае все емкости заряд набирают, т.к. шуруповерт новый, им не пользовались. По опыту, именно на этой модели, достаточно зарядить каждую емкость до ~1,5-1,6В. Бывает по разному, в зависимости от платы, т.е. от производителя и модели. Отвечаю на вопрос “Почему крокодилощупы, а не магниты?” – так лучше контролируется процесс. Вольтаж на емкостях после зарядки должен быть одинаковый. Хоть плата и выравнивает заряд в емкостях, но от производителя к производителю она это делает с переменным успехом. Как итог: если на емкостях разный заряд – при достижении уровня заряда, к примеру, в 4,2В на одной емкости, а на других 3,6В – плата перестает заряжать, достигнув максимального заряда на одной из емкостей. В результате, получаем АКБ с 15-16В на борту, хватать ее будет на малую щепотку шурупов, после чего придется заряжать по новой. Заряжаем любым понравившимся вариантом (помним, что юбка на термоусадке – там где плюс, где юбки нет – минус):

Зарядили до7-8В, проверяем. Появилась индикация, АКБ заряжается:

Собираем батарею в корпус, заряжаем, проверяем:

Все работает, все хорошо, все прекрасно. Со второй аккумуляторной батареей делаем тоже самое. На каждую АКБ уходит минут 15 от силы. После устранения дефекта даем отлежаться инструменту день-два. Если напряжение в АКБ не упало – выдаем инструмент клиенту.

Выбор шуруповертов, предлагаемых на современном рынке, впечатляет – можно без особых трудностей выбрать оптимальный вариант для любых специфических задач.

image

По типу питания все разнообразие шуруповертов можно разделить на 2 категории: сетевые, получающие питание от обычной электросети, и аккумуляторные, комплектуемые батареями. Последние привлекают своей автономностью – для работы с ними не придется тянуть переноски, думать, куда их подключить и т.д. К тому же за последние годы аккумуляторная технология существенно шагнула вперед, поэтому такой инструмент по производительности сегодня практически не уступает обычным сетевым моделям. Однако АКБ по-прежнему остается потенциально слабым местом – неправильное использование и особенно зарядка могут существенно сократить срок службы батареи. А цена нового элемента питания может оказаться немногим ниже нового инструмента. Поэтому следует заранее разобраться, как пользоваться аккумулятором шуруповерта, чтобы он как можно дольше сохранял свою работоспособность и изначальную производительность. Также не лишним будет знать, как проверить состояние батареи и при необходимости реанимировать ее подручными средствами.

Устройство аккумулятора шуруповерта

Чтобы лучше понимать, как правильно пользоваться АКБ электроинструмента, нужно представлять себе, как она устроена и как работает.

Общий принцип действия таких аккумуляторов такой же, как у батарей любого другого типа. При подключении через специальный адаптер к сети он начинает накапливать проходящую через него энергию, а впоследствии создает на выходных клеммах напряжение с определенной постоянной величиной. Ключевые характеристики АКБ – емкость, показывающая, сколько энергии в ней может накопиться, и выходное напряжение, определяемое разностью потенциалов на положительной и отрицательной клеммах.

Конструктивно элементы питания любых автономных шуруповертов очень похожи. В них традиционно присутствуют следующие компоненты:

  • корпус с выведенными на него контактными клеммами;

  • накопители энергии (своего рода батарейки);

  • температурный датчик, защищающий аккумулятор от перегрева и повреждения (есть не у всех моделей).

Корпус батареи – это, по сути, составная коробка, защищающая чувствительную электронную начинку. В ней находятся батареи, называемые банками, в которых и аккумулируется энергия. Емкость и напряжение каждой из них строго ограничены, поэтому в 1 аккумуляторе может использоваться до 10 и более накопителей. Они объединяются в единую цепь, образуя цельную систему питания, а их напряжения суммируются. Остающиеся незанятыми клеммы крайних элементов подключаются к выводным контактам корпуса, через которые энергия будет передаваться на электродвигатель шуруповерта. Через них же будет осуществляться зарядка аккумулятора.

image

На корпусе современных аккумуляторов, как правило, предусмотрены 4 клеммы:

  • 2 силовых с разной полярностью, используемых для зарядки от сети и питания устройства;

  • 1 управляющий контакт, расположенный вверху и связанный с температурным датчиком;

  • 1 контакт, предназначенный для зарядки от спецстанций, имеющих функцию выравнивания заряда всех размещенных в едином корпусе банок.

В зависимости от используемых элементов питания все АКБ электрошуруповертов можно разделить на 3 типа:

  • NiMh – никель-металлогидридные батареи, выдающие напряжение в 1.2В;

  • NiCd – никель-кадмиевые варианты, выдающие те же 1.2В;

  • Li-Ion – литий-ионные батареи, самый современный вариант, выдающий напряжение от 1.2В до 3.6В (зависит от количества банок в конструкции).

image

Конструкция отдельных элементов-накопителей в общем виде выглядит следующим образом:

  • 2 контакта на «+» и «–»;

  • 2 электрода с противоположными зарядами;

  • электролит;

  • внешний корпус.

Среди представленных типов АКБ в шуруповертах чаще всего используются никель-кадмиевые батареи. Такая их популярность обусловлена, прежде всего, более доступной ценой в сравнении с литий-ионными аккумуляторами, а также компактностью и внушительной емкостью. Срок их службы составляет до 1000 циклов зарядки-разрядки.

Как правильно использовать аккумулятор электрического шуруповерта?

Чтобы батарея сохраняла свою работоспособность как можно дольше, ей нужно правильно пользоваться. Прежде всего, АКБ нужно уметь правильно заряжать. Делать это нужно в подходящих температурных условиях – оптимальным диапазоном для элементов питания любого типа будет 10-40 градусов. Зарядка при отрицательной температуре может привести к необратимым изменениям работе батарей. Точно также противопоказана им и избыточная жара –в этом случае блок банок может перегреться и выйти из строя.

По этой же причине нужно отключать полностью заполненный аккумулятор от зарядного устройства – в противном случае он будет продолжать нагреваться. К критичным проблемам это вряд ли приведет, но на сроке службы может отразиться отрицательно. Также не рекомендуется подсоединять заряженную АКБ к шуруповерту, если вы вряд ли будете пользоваться им в ближайшее время – лучше хранить аккумуляторы в инструментальном кейсе, закрепляя их в специальных нишах. Если источники энергии используются крайне редко, то следует ежемесячно подзаряжать их – это не позволит им деградировать и утратить полезную емкость.

image

Время, необходимое для зарядки батареи, зависит от ее типа, емкости и ряда других параметров. В большинстве случаев на это требуется от получаса до 6-7 часов. Внимательно ознакомьтесь с инструкцией к своему инструменту – в ней должна быть указана оптимальная длительность зарядки. И, как показывает практика, соблюдение этой рекомендации помогает на длительное время сохранять ресурс АКБ. Кроме того, не игнорируйте сигналы световых индикаторов. После того, как они показывают полный заряд, отключите батарею от зарядного устройства.

При работе аккумуляторным шуруповертом следует соблюдать оптимальное соотношение времени работы и отдыха инструмента. Если инструмент будет работать слишком долго, то и он сам, и его батарея могут перегреться – а это вряд ли будет полезно для их конструкции. В большинстве случаев рекомендации по активности использования можно найти в инструкции.

Как заряжать аккумуляторы разных типов?

В зависимости от того, какой именно батареей оборудован ваш шуруповерт, заряжать ее нужно с учетом ряда специфических особенностей. Такие различия обусловлены, прежде всего, разными свойствами используемых в аккумуляторах материалов. Причем большое значение во многих случаях имеет правильность выполнения первой зарядки. Поэтому перед тем, как начать пользоваться аккумулятором вашего шуруповерта, его нужно грамотно подготовить к использованию.

image

Учитывайте, что для популярных никель-кадмиевых батареей характерен так называемый «эффект памяти». Это означает, что аккумулятор «запоминает» количество получаемого заряда, из-за чего впоследствии может уменьшиться его емкость. Поэтому при начале эксплуатации следует выполнить 3 цикла полной зарядки-разрядки – только в этом случае вы сможете использовать весь объем АКБ, предусмотренный ее производителем. В дальнейшем перед тем, как ставить батарею заряжаться, лучше также полностью разряжать ее.

Обладают «памятью» и никель-металлогидридные накопители энергии. Причем у них он даже еще более выраженный. Поэтому перед первым использованием такие аккумуляторы нужно зарядить-разрядить не менее 4-5 раз подряд – только после этого их можно будет считать полноценно «активированными». При последующей работе пополнять уровень заряда следует при необходимости, когда мощность инструмента будет ощутимо падать.

Пренебрежение такой предварительной подготовкой чревато тем, что емкость батарей будет постепенно падать. Следовательно, будет сокращаться срок автономной работы – и аккумуляторный шуруповерт потеряет свое ключевое преимущество.

Если ваш инструмент оборудован литий-ионным источником питания, то для него такая подготовка необязательна. Дело в том, что современные литиевые аккумуляторы лишены эффекта памяти и демонстрируют более стабильную работу. Поэтому даже после длительной эксплуатации они без проблем принимают заряд и эффективно его сохраняют. В то же время такие батареи не очень любят полные разрядки, поэтому использовать их емкость на все 100% не рекомендуется.

Как правильно хранить аккумулятор от шуруповерта?

Важно не только грамотно пользоваться батареей, но и правильно хранить ее. Самое главное правило здесь заключается в том, что держать любые аккумуляторы независимо от типа нужно отсоединенными от инструмента. В таком состоянии они будут оставаться работоспособными существенно дольше.

image

Но это не единственное условие. Есть немало тонкостей, характерных для того или иного типа аккумуляторных батарей:

  • Никель-кадмиевые источники энергии следует хранить слегка – но не полностью! – разряженными. Перед тем, как отправить его в кейс, поработайте им, чтобы электродвигатель шуруповерта исчерпал некоторую долю энергии.

  • Никель-металлогидридные элементы лучше всего переносят хранение при полной зарядке. Однако незначительная разрядка не будет критической.

  • Литий-ионные батареи перед отправкой в кейс на длительное хранение следует разрядить примерно на 50%.

Нужно также правильно выводить аккумуляторы разных типов с хранения. Наиболее требовательны здесь никель-металлогидридные АКБ. Их после «расконсервации» следует поставить на подзарядку и оставить в таком состоянии примерно на 1 сутки. Объясняется это тем, что такие батареи более всего подвержены т.н. саморазрядке, то есть способны терять энергию даже тогда, когда они просто лежать в кейсе.

Самые простые в обслуживании вообще и в подготовке к работе в честности литий-ионные источники питания. Главная их особенность, как уже отмечено выше, – это отсутствие эффекта памяти. Кроме того, они отличаются минимальной склонность к саморазрядке. А это значит, что даже при длительном хранении уровень их заряда практически не снижается. И перед началом работы такие аккумуляторы не потребуют никаких особых манипуляций. В то же время они более чувствительны к полному разряду, чем никелевые аналоги. Если уровень их зарядки упадет до нуля, то это может спровоцировать отключение встроенной системы защиты – в результате конструкция АКБ может получить повреждения. Поэтому нелишним будет поставить долго лежавшую в кейсе батарейку на подзарядку.

Как показывает практика, выполнение рекомендаций по подготовке батарей к работе и их хранению помогает существенно продлить срок их эксплуатации. Это дает возможность использовать весь ресурс, заложенный в АКБ производителем – и как можно дольше не тратить деньги на покупку нового элемента питания.

Реанимация АКБ

Насколько бы бережной ни была эксплуатация шуруповерта  и его аккумулятора, полностью исключать возникновение проблем в работе последнего нельзя. Касается это и аккумуляторных батарей, чья конструкция достаточно чувствительна к широкому спектру внешних воздействий.

image

Неполадки в работе АКБ в большинстве случаев провоцируются следующими причинами:

  • Сбой и или поломка контроллеров, отслеживающих уровень заряда, напряжение, температуру.

  • Повреждение или выход из строя одной из банок – составных частей накопителя энергии.

Наиболее распространенными симптомами проблем с аккумулятором шуруповерта являются следующие:

  • Отсутствие напряжения на контактах.

  • Продолжение зарядки даже после полного заполнения батареи, приводящая к ее перегреву.

  • Непринятие заряда.

Кроме того, возможно проявление и индивидуальных симптомов. В отдельных случаях батарея начинает выдавать меньшее напряжение, что можно выявить только мультиметром. Возможен и полный выход АКБ из строя, когда она перестает реагировать на любые манипуляции.

Однако это не значит, что нужно сразу же отправляться за новым аккумулятором. Во многих случаях неполадку можно определить и устранить самостоятельно. Вот только перечень диагностических и реанимационных процедур в зависимости от того, какой тип аккумулятора установлен в вашем шуруповерте, может существенно отличаться.

Если ваш инструмент работает от литий-ионной батареи, то для оценки ее состояния нужно выполнить следующие действия:

  1. Снимите с батареи плату управления – при наличии определенного опыта и сноровки это не должно создать каких-либо проблем. Поставьте вместо нее плату с другого заведомо рабочего аккумулятора аналогичной модели. Если аккумулятор заработал, то поломка кроется в его плате.

  2. Выньте из разобранной АКБ банки и протестируйте их. Для этого посредством любого блока питания с возможностью регулировки параметров выдаваемого тока подайте на банку напряжение 4 В с силой тока в 200 мА. Исправный элемент должен начать набирать энергию, а напряжение на его контактах будет расти.

Если же какие-либо из накопителей вышли из строя, то их можно заменить. Сама их установка не должна составить каких-либо проблем, гораздо сложнее может быть найти подходящие элементы на замену. Однако это вполне возможно, да и затрат на такой ремонт потребуется гораздо меньше.

В то же время нужно учитывать следующую особенность литий-ионных аккумуляторов: носитель заряда, которым наполняются их составные элементы, постепенно разрушается. Поэтому после 3-4 лет эксплуатации емкость батареи уменьшается примерно вдвое. Поэтому в любом случае рано или поздно источник питания придется менять.

Еще одна возможная проблема здесь – это разбалансировка. Она выражается в неравномерном уменьшении емкости отдельных банок. В результате ухудшается работоспособность всей батареи. Однако с этой проблемой можно разобраться:

  • Выньте все емкостные элементы.

  • Проверьте их с помощью мультиметра.

  • Выявите те, напряжение на контактах которых самое низкое.

  • Замените их на новые.

С никель-кадмиевыми аккумуляторами дела обстоят несколько иначе. Прежде всего, в них используется постепенно испаряющийся жидкий электролит. А восстановить его уровень невозможно. Поэтому решение этой проблемы только одно – покупка новой батареи.

Другая особенность таких источников питания – чувствительность к механическим повреждениям. Поэтому, если АКБ вашего шуруповерта вышел из строя из-за деформации, выправьте повреждение – и проблема с достаточной долей вероятности исчезнет.

Еще один действенный метод реанимации никель-кадмиевых батарей – подача уровня напряжения и большего тока. Делать это нужно максимально осторожно посредством БП с регулировкой параметров электропитания. И помните – гарантий здесь никто дать не может.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий