Μετατροπή μπαταρίας 18V NiCd σε Λιθίο
Μετατροπή μπαταρίας 18V NiCd σε Λιθίο. Σήμερα ασχοληθήκαμε με την μετατροπή ενός παλαιού δραπανοκατσάβιδου Kraft το οποίο χρειαζότανε επισκευή/ανακατασκευή μπαταρίας. Η αρχική σκέψη ήταν να αντικατασταθούν τα παλιά στοιχεία (μπαταριες νικελίου καδμίου NiCd) με καινούρια.
Εμείς αντιπροτείναμε στον πελάτη, να φτιάξουμε μια μπαταρία από λιθίο με 18650 για το συγκεκριμένο μηχάνημα. Το κόστος θα παραμείνει ίδιο. Θα αλλάξουν δραματικά όμως 2 πράγματα :
- Το βάρος της μπαταρίας. Οι μπαταρίες λιθίου 18650 έχουν βάρος περίπου 35-40 γραμμάρια ανα τεμάχιο. Για voltage 18V χρειαζόμαστε μόλις 5 μπαταρίες (αντί για 15 μπαταρίες NiCd), με συνολικό βάρος περίπου 200γραμμάρια.
- Η χωρητικότητα (καύσιμο) της μπαταρίας. Χρησιμοποιήσαμε μπαταρία λιθίου VTC6 Sony στα 3150mAh. 240% περισσότερη δύναμη σε σχέση με τις NiCd1300mAh που είχε πρώτα.
Στην φωτογραφία βλέπουμε την συστοιχία μπαταριών Sony VTC6 η οποία αποτελείτο από 5 μπαταρίες Li-Ion 18V στα 3.150mΑh.
Το πρόβλημα με το BMS
H μετατροπή μπαταρίας 18V NiCd σε Λιθίο στο συγκεκριμένο εργαλείο ήταν αρκετά δύσκολη υπόθεση. Εκτός από τις μπαταρίες λιθίου Sony VTC6 που χρησιμοποιήθηκαν, συνδέσαμε και BMS (battery management system) στις μπαταρίες. Το BMS ειναι υπεύθυνο για τη σωστή φόρτιση και εκφόρτιση της μπαταρίας καθώς και για την προστασία του λιθίου απο βραχυκύκλωμα, υπερφόρτιση κλπ. Στην προκειμένη περίπτωση, ο φορτιστής του μηχανήματος δεν επικοινωνούσε με κανέναν τρόπο με την μπαταρία. Ενώ το εργαλείο λειτουργούσε κανονικά με την μπαταρία λιθίου, οταν συνδέαμε την μπαταρία στον φορτιστή, η μπαταρία δεν φόρτιζε!
Το πρόβλημα εντοπίστηκε στον φορτιστή. Θεωρητικά, έπρεπε να δίνει ενα μέγιστο voltage 22.5V αλλά αυτός άγγιζε τα 33V!! Aρα έπρεπε να κάνουμε κάτι άλλο.
Kατασκευή ρυθμιστή φόρτισης
Για να πετύχουμε την ομαλή λειτουργία μπαταρίας και φορτιστή, έπρεπε να τροποποιήσουμε την τάση του φορτιστή. Αφαιρέθηκε το BMS από τις μπαταρίες. Αυτό σημαίνει πως η συστοιχία μπαταρίων δεν έχει προστασία για υπερφόρτιση ή υπερεκφορτίση. Αυτό δεν αποτελεί ιδιαίτερο πρόστιμο στην προκειμένη περίπτωση. Το δράπανο θα σταματησει να λειτουργεί γύρω στα 15V. Aυτο μας δίνει μια τάση 3V / μπαταρία λίθιου, και αυτή η τάση είναι μέσα στα ασφαλή όρια λειτουργίας των μπαταριών 18650. Αρά πρόβλημα υπερεκφόρτισης δεν θα έχουμε.
Για την φόρτιση, έπρεπε να φτιάξουμε κύκλωμα το οποίο θα δίνει σταθερή τάση και ένταση για τις μπαταρίες. Η λύση έγινε με ενα LM393. Σχεδιάστηκε το κύκλωμα, και απο την στιγμή που ο φορτιστής έδινε 33V και εμείς θέλουμε 21V τα πράγματα ήταν εύκολα. Ρυθμίσαμε την τάση στο ανώτερο όριο που θέλουμε και η φόρτιση των μπαταριών έγινε σωστά.
Η διαδικασία ολοκληρώθηκε αφού τοποθετήσαμε τον ρυθμιστή φόρτισης μέσα στη βάση φόρτισης του εργαλείου. Εγιναν οι απαραίτητες δοκιμές και έλεγχος κατα την φόρτιση, και αφού επιβεβαιώθηκε η σωστή λειτουργία, μοντάραμε τα υλικά και το εργαλείο έγινε καινούριο. Οι μπαταρίες τοποθετήθηκαν σε θερμοσυστελόμενο πλαστικό και σταθεροποιήθηκαν στην μπαταριοθήκη.