чем проверить емкость аккумулятора шуруповерта

Проверяем аккумулятор шуруповерта мультиметром

Наиболее уязвимой частью шуруповерта является батарея. Самостоятельно проверить аккумулятор можно с мультиметром (тестером). С его помощью измеряют силу постоянного тока и напряжение в вольтах. Как проверить аккумулятор шуруповерта мультиметром – опишем в статье.

Как устроен аккумулятор шуруповерта

АКБ представляет собой прибор, устроенный как источник постоянного тока, который передается от батареек. При зарядке аккумуляторного устройства энергия наоборот, накапливается в системе.

Строение акб в электрических приборах имеет одинаковые элементы:

Энергия батарей накапливается и передается благодаря их последовательному соединению между собой. Характерная особенность «банок»: одинаковые размеры и напряжение отдельных элементов.

При поломке аккумулятора шуруповерта, как правило, из строя выходит только одна или несколько батарей.

Помимо батарей на работу аккумулятора влияет повреждение контактов. Силовые позволяют устройству получать заряд и отдавать энергию. Термодатчик защищает шуруповерт от перегревания. А сервисный провод выравнивает заряды во всех элементах.

Кроме этого, на работу прибора влияет тип батарей.

Виды накопителей в аккумуляторах и их свойства

Батарейки устроены на основе процесса электролиза. Он основан на преобразовании энергии при помощи реакций восстановления и распада. Происходит при помощи анода и катода.

В зависимости от основных составляющих выделяют три типа батареек:

Никелевые

Популярны в шуруповертах, бытовой технике, мобильных телефонах, как замена накопителей типа АА или ААА. Обладают большой емкостью и способностью к саморазряду. Среди них в шуруповертах применяют 2 варианта «начинки»: никель в сочетании с кадмием Ni-cd) или металлгидридные (Ni-mh).

Никель-кадмиевые акб. Наиболее распространенный вид. Удельная электроэнергия каждой батареи — 65 кВтч/кг. Быстро заряжаются. Надежны и долговечны (число циклов заряда—разряда — 3500). Напряжение обычно 1,2 В. Среди минусов Ni-cd: «эффект памяти».

Свинцовые

Используются в ИБП, автомобильных системах с напряжением в 12.7В. Имеют меньшую емкость, в 2-4 раза меньше, чем никелевые аналоги. Служат дольше, чем все остальные. Способны выдерживать большие нагрузки.

Литиевые

Самые дорогостоящие варианты. Применяются в шуруповертах марок makita, bosch. Основные принципом работы является процесс распада вещества на ионы, поэтому акб носят название как литий—ионные и имеют маркировку Li-lon.

Один из распространенных типов литиевых акб — имеющий маркировку 18650. Название этой батарейки указывает на ее размеры (18×65 mm). Емкость 1,6—3,6 А/ч. Напряжение — 3,7В.

Эффект саморазряда у Ni-cd достигает 20%, Ni-mh — 30%, Li-lon — 8%.

Для устранения «памяти» аккумулятора нужно провести 3—4 цикла разряд—заряд. Делать это можно через нагрузку. Она обеспечивается при помощи обычной лампы накаливания в 12В, подсоединенной к мультиметру и акб (инструкция правильного подсоединения описана ниже).

При многократном повторении операции аккумулятор восстанавливает первоначальную работоспособность, если причина была в недостаточной емкости и «эффекте памяти».

Как проверить аккумулятор шуруповерта мультиметром

Для самой первой диагностики нужно определить напряжение и силу акб во время зарядки шуруповерта. В норме прибор должен показывать 13В через 30 минут после подсоединения к сети. Через 1 час значение изменится на 0.5В.

Максимальный показатель напряжения шуруповерта должен достигнуть 17В.

Сила тока при подключении к сети у хорошо работающего устройства должна достигнуть более 1 ампера за 1 час.

Сам мультиметр при этом переводят в режим DC — для проверки напряжения аккумулятора. Одновременно переключатель режимов нужно поставить на значение 20В. Это значит, что значение напряжения на шуруповерте не превысит значения в 20 вольт.

При измерении напряжения уже полностью заряженного шуруповерта величина должна быть равной количеству «банок» умноженных на напряжение каждой батареи.

Обычно количество батареей в устройстве составляет 10—12 штук. При напряжении никель-кадмиевых батарей в 1,2В требуемая величина достигнет максимум 14,4В.

Как проверить зарядное устройство аккумулятора

Для этого применяют тестер, установленный в режиме «10А» для измерения постоянного тока. Подсоединяют его к зарядному устройству при помощи щупов и включают в сеть.

Оптимальное выходное значение силы тока должно совпасть с тем значением, которое написано на блоке питания или в инструкции по эксплуатации.

Как проверить емкость аккумулятора шуруповерта мультиметром

Основное свойство акб — емкость. Эта величина показывает накопленную энергию, то есть силу тока за 1 час. Измеряется в А/ч.

Как проверить емкость аккумулятора мультиметром?

Формула расчета емкости:

Е=М/N*t,

M — мощность лампочки,

N — напряжение шуруповерта,

t — время разряда аккумулятора.

Допустим, напряжение акб достигает 18В. При мощности лампы накаливания в 10Ватт время разряда аккумулятора должно достигнуть отметки не ниже 2,3 ч.

Если подсоединенная лампочка погаснет через 30 минут, то вычисленная емкость акб составит:

10 Ватт / 18 В * 0,5 ч = 0,28 Ач

Эта величина значительно ниже значений к примеру, никель-кадмиевого аккумулятора шуруповерта в 1.3 Ач.

Тестирование батареек аккумулятора

Чтобы выявить, какая из «банок» акб неисправна, нужно выпаять каждую и измерить напряжение на полюсах.

Для подсоединения к прибору используют щупы, один из которых (красного цвета) подсоединяют к положительному, а второй (черный) — к отрицательному полюсу накопителя. На дисплее мультиметра высветится значение в вольтах.

Шуруповерты марки «Макита» с Li-lon должны показывать напряжение в 3,6 — 3,8В. Это соответствует характеристикам литий-ионных батарей. В простых китайских моделях Budget, российском Интерскол с Ni-cd значение должно быть — 1,4В, минимальное значение — 1,2В.

Бывает, что проверка таким способом не показывает никаких неисправностей, хотя аккумулятор быстро садится. Тогда проверяют каждую батарею при помощи лампочки (25 Ватт и 12В). Используют также резистор для замера уровня сопротивления, например, на 10 Ом.

При их подключении друг к другу на пару минут яркость не должна меняться. Если она гаснет или мерцает, то накопитель имеет недостаточную емкость.

Также сравнивают значения сопротивлений у всех акб, предварительно отсоединив их от термодатчика.

Уровень сопротивления в батарейке вычисляется по формуле:

где N — напряжение, A — сила тока, S — сопротивление резистора.

Допустим, величина первой акб получилась 0,60 Ом, а второй — 5 Ом. Это значит, что вторая батарейка непригодна для эксплуатации.

Никель-кадмиевую батарейку можно восстановить, если попытаться восполнить недостаток электролита. Для этого в корпусе акб со стороны минуса нужно проделать шилом отверстие. Залить при помощи шприца 1 кубик дистиллированной воды. Закупорить дырку эпоксидным клеем и собрать аккумулятор.

Все остальные типы «банок» (Li-lon, Ni-mh) восстановлению не подлежат. В этом случае нужно будет купить аналогичную батарейку и провести замену.

Проверка акб помогает выявить причину неработоспособности батареи и устранить ее. При этом экономятся средства на покупку нового устройства.

Источник

Ремонт шуруповерта: проверка и замена банок для аккумулятора

Самой дорогой и важной частью шуруповерта является его аккумулятор. Поэтому когда электрический накопитель выходит из строя не хочется покупать новый инструмент. Как проверить аккумулятор и произвести ремонтные работы в случае неисправности аккумулятора можно прочитать ниже.

Конструкция аккумулятора шуруповерта и виды «банок»

В независимости от страны изготовителя шуруповерта все аккумуляторы имеют одинаковое строение. Внутри аккумулятора помещаются ряды последовательно соединенных элементов питания — батарей или «банок». Итоговое напряжение аккумулятора создается благодаря суммированию напряжения каждого элемента питания. «Банки» имеют одинаковые параметры — размеры и напряжение. Различаются элементы питания лишь мощностью.

Сам аккумулятор шуруповерта имеет четыре контакта:

Аккумуляторы шуруповерта компонуются следующими видами накопительных элементов, имеющими свои достоинства и недостатки.

Ni-Cd — никель-кадмиевые батареи, напряжение — 1.2 V.

Ni-MH — никель-металлогидридные батареи, напряжение — 1.2 V;

Li-Ion — литий-ионные батареи, напряжение — 3.7 V.

По своей сути аккумулятор представляет собой источник постоянного тока. Благодаря превращению химической реакции в электрическую энергию, он может отдавать накопленное электричество в цепь. При зарядке ток протекает в обратную сторону, тем самым заряжая накопитель.

Основным параметром любого аккумулятора является емкость накопленной энергии. Она указывает, ток какой силы агрегат может выдавать в течение часа и измеряется в А/ч.

Любая батарея действует на принципе электролиза. Это значит, что в ее конструкцию входят два обязательных элемента — анод и катод, которые находятся в электролите. В результате химической реакции на полюсах создается электрический заряд. Напряжение батареи определяется разностью потенциалов на полюсах.

Проверка аккумулятора шуруповерта

Для определения реальных основных параметров аккумулятора проводится проверка.

При проведении действий, направленных на проверку аккумуляторных элементов, следует не забывать о влиянии такого фактора, как «эффект памяти». Само явление заключается в том, что из-за частой зарядки накопителя элементы аккумулятора могут изменить свою емкость. Происходит это из-за зарядов, оставшихся от предыдущей зарядки. Больше остальных батарей этому явлению подвержены никель-кадмиевые «банки».

Проверку аккумулятора шуруповерта осуществляют при полной зарядке. Полная проверка проходит в несколько этапов.

Инструменты для проверки

Проверку электрического накопителя можно произвести при помощи:

Из инструментов следует обзавестись:

Первый этап проверки

Измерения напряжения и тока проводятся в процессе зарядки электрического накопителя. Показания снимаются периодически спустя определенный отрезок времени. С ростом времени рост напряжения уменьшается.

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.

Установленный в шуруповерт аккумулятор можно проверить тестером или вольтметром, замерив напряжение между полюсами. Без нагрузки напряжение будет соответствовать напряжению холостого хода. Так, если для 12 «банок» с номиналом в 1.2 В рабочее напряжение будет равно 14.4 В, то напряжение холостого хода возрастет до 17 В. Понижение этой величины означает, что некоторые элементы в аккумуляторе являются нерабочими или накопитель зарядился не полностью.

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.

Для проведения измерений батареи аккумулятор подсоединяется к нагрузке через амперметр. Показания снимаются вольтметром. «Банки» подключаются на 2–3 мин. Измеренное напряжение должно быть больше 12.4 В. Если показания попадают в интервал от 12 до 12.4 В, то это значит, что в аккумуляторе имеется поврежденный элемент. О наличии неисправных элементов питания может говорить и снижение яркости лампы, используемой в качестве нагрузки. Если лампа за отведенный временной период погасла, то это значит, что накопитель очень быстро разряжается — у него очень маленькая емкость.

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.

Вначале проводится визуальный осмотр мест соединения элементов на предмет нарушений. Они могут вызвать понижение параметров аккумулятора в целом.

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.

Рабочее напряжения измеряется обязательно под нагрузкой. В качестве нагрузки следует взять резистор сопротивлением в 10 Ом и мощностью 25 Вт. Проверке подвергается каждая батарея. Измеряют рабочую силу тока и напряжение.

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:

Контроль за саморазрядом осуществляется путем замеров напряжения каждый день в течение месяца.

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.

Работы по ремонту аккумулятора шуруповерта

Итак, в ходе проверок были выявлены неработающие элементы питания. Что делать в этом случае? Выхода два — попытка «реанимации» элементов или простая замена неработающих «банок».

«Реанимация» накопительных элементов

Сразу стоит оговориться, пытаться «реанимировать» ионные батареи бесполезно. Эффекта памяти у такого вида батарей быть не может, а следовательно, причина выхода их из строя кроется в разложении лития. Но вначале стоит выяснить — возможно, несправна схема управления. Здесь можно использовать два метода.

Для «реанимации» батареи аккумулятора шуруповерта применяют два способа:

Однако, эти методы не могут полностью решить проблему выхода из строя батарей. Они лишь отсрочат неизбежное. Рано или поздно, но менять банки придется все равно.

Замена «банок» в аккумуляторе шуруповерта

Для проведения ремонта необходимы новые элементы питания. В настоящее время их легко можно приобрести либо в специализированных магазинах, либо заказать в интернете. Стоимость по карману любому. К примеру, цена никель-кадмиевой батареи емкостью в 2000 мА/ч составит около 1000 рублей. Покупая новую «банку», следует проследить, чтобы параметры емкости и габаритов совпадали с заменяемыми элементами.

Сама задача проста. Хорошо если имеется опыт в пайке. В соединении элементов обрезается неисправная батарея, на ее место ставится исправная, затем производится пайка. Как видно, ничего сложного.

Однако, при этом следует учесть несколько важных нюансов:

После пайки, следует провести заряд-разрядный цикл, а затем измерить напряжение на «банках». Оно должно быть около 1.3 В.

Заключение

Как видно, из статьи проверить и починить шуруповерт не так уж и сложно. Лучше потратить немного времени и сил, чем тратить деньги на приобретение дорогого инструмента.

Источник

Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособность

При эксплуатации аккумуляторного электроинструмента в первую очередь выходит из строя АКБ. Перед принятием решения о целесообразности полной или частичной замене батареи, желательно провести ее диагностику, чтобы определить реальное техническое состояние. Проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособность можно мультиметром при наличии еще нескольких вспомогательных электротехнических устройств.

Признаки неисправности, когда требуется диагностика

Вновь купленный аккумуляторный электроинструмент проблем не создает. Батареи заряжаются приемлемое время, долго держат заряд даже под нагрузкой, в тяжелых условиях отдают достаточный ток. Но через определенный период пользователь начинает замечать, что после полной зарядки батареи хватает на меньший период. Аккумулятор начинает быстрее заряжаться, но и быстрее отдавать энергию. И это первый звонок. Дальше все будет лишь усугубляться, вплоть до момента, когда инструментом станет невозможно работать. Также могут наблюдаться другие неприятные явления:

Что понадобится для проверки

Для проверка аккумулятора бытового шуруповерта понадобятся:

По ходу проверки могут понадобиться и другие инструменты и приспособления.

Первичный замер

Перед первичным замером надо попытаться провести процедуру зарядки до номинального напряжения. После этого надо выждать около часа для стабилизации процессов саморазряда и измерить напряжение аккумуляторной батареи. Оно должно быть равно напряжению, указанному на корпусе, но на 100% доверять этой цифре не стоит – она часто носит маркетологический характер и может быть несколько завышена. Поэтому лучше напряжение определить так: взять напряжение единичного элемента (оно зависит от типа аккумулятора) и умножить его на количество ячеек в батарее. Если количество неизвестно, то надо взять кратность так, чтобы итоговое напряжение не превышало указанное на корпусе.

Так, если на корпусе шуруповерта обозначено, что литий-ионный аккумулятор имеет напряжение 20 В, скорее всего это означает, что реально на полностью заряженной АКБ будет 3,7*5=18,5 вольт.

Если напряжение ниже, это означает, что в батарее имеются отстающие элементы. Другой вариант – одна или несколько банок в обрыве и при последовательном включении не дают зарядиться остальным (цепь протекания тока заряда прервана).

Если напряжение аккумулятора, прошедшего процедуру зарядки, ниже ожидаемого на кратное одному или нескольким напряжениям единичного элемента, есть основания предполагать, что имеются полностью неисправные ячейки. Так, если у NiMH батареи на номинал 14 вольт (ожидаемое 1,2*11=13,2 вольт ) по факту на холостом ходу 12,0 вольта, то есть основания предполагать неисправность одной банки, а если 10,8 – то двух.

Замер под нагрузкой

Если батарея на холостом ходу показывает относительно нормальный результат, можно перейти к испытанию под нагрузкой. В качестве эквивалента двигателя можно использовать резистор. Его сопротивление выбирается из соображений номинального тока нагрузки бытового шуруповерта, который на холостом ходу составляет не более 2 ампер (скорее всего, 1..1,5 А), при средней нагрузке около 5 А, при максимальной – до 10 А. Поэтому для испытаний целесообразно выбрать резистор так, чтобы ток составлял 5..10 А. Вычисляется номинал по закону Ома: R=U/I. Так, для шуруповерта на 12 вольт сопротивление резистора должно лежать в пределах 1,2..2,4 Ома. Мощность должна быть от 60 до 120 Вт. Такой резистор найти трудно, поэтому можно соединить параллельно, например, 6 десятиваттных резисторов по 10 Ом и получить нагрузку мощностью 60 Вт и сопротивлением 1,6 Ом.

На этот эквивалент надо нагрузить заряженный аккумулятор и замерить напряжение под нагрузкой.

Другой вариант – составить эквивалент из ламп накаливания, при необходимости соединив их параллельно до достижения нужной мощности. Но тут следует иметь в виду, что сопротивление нити лампы зависит от протекающего через нее тока. Светодиодные приборы свободны от этого недостатка, но их потребление энергии намного ниже, чем у традиционных источников света. Чтобы набрать хотя бы 60 ватт мощности (потребляемой, а не эквивалентной!), потребуется достаточное количество LED-элементов.

Под нагрузкой напряжение несколько просядет относительно уровня холостого хода. Степень снижения зависит от состояния батареи. Четких критериев допустимого уровня снижения напряжение нет, но ориентировочно можно оценить состояние АКБ, сравнив ее с новой батареей.

Проверка каждой банки по отдельности

Вероятность выхода из строя сразу всех элементов крайне мала, поэтому есть смысл проверить каждую ячейку аккумулятора отдельно, чтобы выяснить состояние каждой составляющей и принять решение о выбраковке.

После вскрытия корпуса батареи надо извлечь элементы и внимательно их осмотреть (рассоединять их пока не надо). Ячейки, имеющие вздутия, потеки электролита, следы глубокой коррозии сразу помечаются, как неисправные. Нет никакого смысла в их дальнейшей проверке. На остальных ячейках надо измерить напряжение холостого хода.

Если оно отличается от номинала, но остается в указанных выше пределах, то можно попробовать зарядить отстающий элемент (возможно, полностью восстановить заряд в составе батареи не получилось из-за неисправных ячеек) током 0,1..0,2С. Для этого нужен регулируемый источник тока и измерительные приборы. Заряжать придется вручную, контролировать параметры, чтобы избежать перезаряда, тоже. У незащищенных литий-ионных аккумуляторов желательно следить и за температурой элемента. Еще лучше поставить термовыключатель, разрывающий цепь заряда при перегреве.

Если в течение разумного времени напряжение не восстановилось, ячейка подлежит отбраковке.

После того, как остались элементы, нормально поддающиеся зарядке, можно испытать их под нагрузкой – этот тест для раздельных ячеек будет более информативным, чем для АКБ в целом. Нагружать элементы надо поочередно на одинаковое сопротивление. Уровень просадки напряжения каждый раз надо записывать. Тогда после окончания проверки будет понятно, какие ячейки не держат нагрузку – у них снижение напряжения будет более значительным, чем у большинства банок. Эти «батарейки» также надо отбраковать.

Можно ли измерить емкость АКБ

Проверить емкость аккумулятора шуруповерта вполне реально, имея лишь мультиметр и известную нагрузку. Для этого надо провести цикл заряда-разряда. Полностью заряженную батарею подключают к эквиваленту шуруповерта и контролируют напряжение на ней и время разрядки до нижнего уровня.

Важно! Для этой процедуры использовать лампочки накаливания или нихромовый провод нельзя – ток разряда должен быть постоянным. В противном случае достоверность измерения значительно снизится.

Например, никель-кадмиевая батарея номинальной емкостью 1500 мА*ч (1,5 А*ч) разрядилась током 1 А с напряжения 1,25 В до 1,1 В за 1 час. Значит, ее фактическая емкость – 1000 мА*ч (1 А*Ч). Если разряд производить током 0,5 А, то при такой емкости разряд до нижнего предела будет происходить в течение 2 часов, но надо помнить, что емкость зависит от тока разряда.

Таким способом можно проверить не только АКБ в целом, но и каждый элемент отдельно. Так выявляют отстающие банки, и если одна или несколько ячеек выбиваются из общего ряда по емкости, надо принимать решение об их выбраковке и замене. Если емкость упала у всех элементов (следовательно, у всей батареи), надо менять АКБ полностью.

В следующих роликах можно визуально ознакомиться с примерами диагностики шуруповерта.

Имея из измерительных приборов один мультиметр, можно провести предварительную (и даже более глубокую) диагностику состояния АКБ шуруповерта, а не просто прозвонить элементы цепи на целостность. Для этого надо всего лишь знать приемы тестирования, изложенные в обзоре.

Источник