ᐅ Аппарат точечной сварки аккумуляторов

2017-08-22 в 01:31 (последнее изменение 2022-01-10 в 23:24)

Появилась необходимость произвести сварку аккумуляторов 18650. Почему сварить, а не спаять? Да потому что пайка не безопасна для аккумуляторов. Пайкой может повредиться пластиковый изолятор, и в результате произойдет короткое замыкание. Сваркой же высокой температура достигается на очень короткий промежуток времени, которого просто недостаточно для нагрева аккумулятора.

Поиск по интернету готовых решений привел меня к довольно недорогим вариантам, правда только с доставкой из Китая. Поэтому, было приятно решение собрать его самостоятельно. Тем более, что "заводские" аппараты точечной сварки используют некоторые основные комплектующие самоделок, а именно трансформатор от микроволновки. Да, да, именно он нам и пригодится в первую очередь.

Список необходимых компонентов сварочного аппарата аккумуляторов.
1. Трансформатор от микроволновой печи.
2. Плата Arduino (UNO, nano, micro и т.д.).
3. 5 клавиш - 4 для настройки и 1 для сварки.
4. Индикатор 2402, или 1602, или еще какой02.
5. 3 метра провода ПуГВ 1х25.
6. 1 метр провода ПуГВ 1х25. (чтобы вас не запутать)
7. 4 медных луженые кабельных наконечников типа КВТ25-10.
8. 2 медных луженых кабельных наконечников типа SC70.
9. Термоусадка с диаметром 25 мм - 1 метр.
10. Немного термоусадки 12 мм.
11. Термоусадка 8 мм - 3 метра.
12. Монтажная плата - 1 шт.
13. Резистор 820 Ом 1 Вт - 1 шт.
14. Резистор 360 Ом 1 Вт - 2 шт.
15. Резистор 12 Ом 2 Вт - 1 шт.
16. Резистор 10 кОм - 5 шт.
17. Конденсатор 0.1 мкФ 600 В - 1 шт.
18. Симистор BTA41-600 - 1 шт.
19. Опторазвязка MOC3062 - 1 шт.
20. Клемма винтовая двухконтактная - 2 шт.
По компонентам вроде бы все. Но можно заказать готовый модуль платы управления сварочником.

Процесс переделки трансформатора.
Удаляем вторичную обмотку. Она будет состоять из более тонкого провода, и количество ее витков будет велико. Рекомендую срезать ее с одной стороны. После того как обрезали, выбиваем по очереди из каждой части. Процесс не быстрый. Так же нужно будет выбить разделяющие обмотки пластины, которые проклеены.

После тог, как у нас трансформатор остался с одной первичной обмоткой, готовим провод для намотки новой вторичной обмотки. Для этого берем 3 метра провода ПуГВ 1х25 сечением. Полностью снимаем изоляцию со всего провода. Надеваем на провод термоусаживаемую изоляцию. Нагреваем, чтобы усадить. За отсутствием промышленного фена, я производил усадку над пламенем свечи. Замена изоляции нужна для того, чтобы провод смог полностью влезть в место для обмотки. Ведь родная изоляция довольно толстая.

После того как усадили новую изоляцию, режем провод на 3 равные части. Складываем вместе и мотаем такой сборкой два витка. Мне в этом нужна была помощь. Но все получилось. Затем ровняем провода между собой, зачищаем и надеваем на 2 конца 2 кабельных медных наконечника сечением 70. Медных я найти не смог, брал медные луженые. Кстати, провода влазят, стоит только постараться. Как надели, берем кримпер для обжима таких наконечников и обжимаем. Такие кримперы являются, к тому же, гидравлическими. Получается куда лучше, чем сбивать молотком либо еще чем-нибудь.

После этого я взял термоусадку диаметром 25 мм и накинул ее на наконечник и всю часть провода, отходящую от трансформатора.

Трансформатор готов.

Подготовка сварных проводов.
Для того чтобы удобнее было варить, я решил сделать отдельные провода. Выбрал, опять же, сверхгибкий силовой провод ПуГВ 1х25 красного цвета. Стоимость, кстати, не отличалась от других цветов. Взял такого провода один метр. Так же взял еще 4 медных луженых наконечника 25-10. Разделил провод пополам и получил две части по 50 см. С каждой стороны зачистил провод по 2 см и надел термоусадку заранее. Теперь накинул медные луженые наконечники и обжал тем самым кримпером. Термоусадку усадил, и все, провода готовы.
Теперь нужно подумать, чем будем варить. Мне приглянулось на местном радиорынке жало для паяльника диаметром 5 мм. Взял две штуки. Теперь нужно было подумать, куда их и как крепить. И тут вспомнил, что в магазинчике, где брал провода, видел шины нулевые, как раз с множеством отверстий с диаметром 5 мм. Тоже взял две штуки. На фото вы увидите, как я их прикрутил.

Монтаж электронных компонентов.
Для постройки сварочного аппарата решил использовать плату Arduino. Хотел, чтобы можно было настроить и время проварки, и количество таких проварок. Для этого использовал дисплей 24 символа на 2 строки. Хотя можно использовать любой, главное в скетче настроить все. Но о программе позже. Так, основной компонент в схеме - симистор BTA41-600. Вот схемы сварочного аппарата для аккумуляторов.

Схема блока клавиш.

подключение кнопок arduino

Схема силового блока.

Схема подключения дисплея к Arduino.

Вот как все это спаял. Не стал заморачиваться с платой, не хотел тратить время на рисование и травление. Нашел подходящий корпус и приспособил все с помощью термоклея.

Тут фото процесса допиливания программы.

Вот как временно сделал сварочную клавишу. В будущем хочу найти готовую ножную клавишу, чтобы руки не занимать.

С электроникой разобрались. Теперь поговорим о программе.

Программа микроконтроллера сварочного аппарата.
За основу программы взял некоторую часть из этой статьи https://mysku.ru/blog/aliexpress/37304.html. Правда пришлось ее значительно изменить. Не было энкодера. Нужно было добавить количество проварок. Сделать так, чтобы настройки можно было производить четырьмя кнопками. Ну и чтобы сама сварка осуществлялась по ножной клавише, либо еще какой, без таймеров.

Код

#include <LiquidCrystal.h>

int bta = 13; //Вывод к котрому подключен симистор
int svarka = 9; // Вывод клавиши сварки
int secplus = 10; // Вывод клавиши увеличении времени варки
int secminus = 11; // Вывод клавиши уменьшении времени варки
int razplus = 12; // Вывод клавиши увеличения количества проварок
int razminus = 8; // Вывод клавиши уменьшении количества проварок

int lastReportedPos = 1;
int lastReportedPos2 = 1;
volatile int sec = 40;
volatile int raz = 0;

LiquidCrystal lcd(7, 6, 5, 4, 3, 2);

void setup() {

pinMode(svarka, INPUT);
pinMode(secplus, INPUT);
pinMode(secminus, INPUT);
pinMode(razplus, INPUT);
pinMode(razminus, INPUT);
pinMode(bta, OUTPUT);

lcd.begin(24, 2);                // Указываем какой установлен индикатор
lcd.setCursor(6, 0);             // Устанавливаем курсор в начало 1 строки
lcd.print("Svarka v.1.0");       // Выводим текст
lcd.setCursor(6, 1);             // Устанавливаем курсор в начало 2 строки
lcd.print("Tehnopage.ru");       // Выводим текст
delay(3000);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Delay:     Milliseconds");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Repeat:    times");
}

void fire() {

for (int i = 1; i <= raz; i++) {
    digitalWrite(bta, HIGH);
    delay (sec);
    digitalWrite(bta, LOW);
    delay (sec);
}
delay(1000);

}

void loop() {
if (sec <= 9 ) {
sec = 10;
lastReportedPos = 11;
}

if (sec >= 201 ) {
    sec = 200;
    lastReportedPos = 199;
}
else
{ if (lastReportedPos != sec) {
      lcd.setCursor(7, 0);
      lcd.print("   ");
      lcd.setCursor(7, 0);
      lcd.print(sec);
      lastReportedPos = sec;
    }
}

if (raz <= 0 ) {
raz = 1;
lastReportedPos2 = 2;
}

if (raz >= 11 ) {
    raz = 10;
    lastReportedPos2 = 9;
}
else
{ if (lastReportedPos2 != raz) {
      lcd.setCursor(8, 1);
      lcd.print("   ");
      lcd.setCursor(8, 1);
      lcd.print(raz);
      lastReportedPos2 = raz;
    }
}

if (digitalRead(secplus) == HIGH ) {
sec += 1;
delay(250);
}

if (digitalRead(secminus) == HIGH ) {
sec -= 1;
delay(250);
}

if (digitalRead(razplus) == HIGH ) {
raz += 1;
delay(250);
}

if (digitalRead(razminus) == HIGH ) {
raz -= 1;
delay(250);
}

if (digitalRead(svarka) == HIGH ) {
fire();
}

}

Как и говорил. Программа расчитана для работы на индикаторе 2402.

Если у вас дисплей 1602, замените эти строки следующим содержанием:

Код

lcd.begin(12, 2);                // Указываем какой установлен индикатор
lcd.setCursor(2, 0);             // Устанавливаем курсор в начало 1 строки
lcd.print("Svarka v.1.0");       // Выводим текст
lcd.setCursor(2, 1);             // Устанавливаем курсор в начало 2 строки
lcd.print("Tehnopage.ru");       // Выводим текст
delay(3000);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Delay:     Ms");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Repeat:    times");

Код

lcd.setCursor(7, 0);
lcd.print(" ");
lcd.setCursor(7, 0);
lcd.print(sec);
lastReportedPos = sec;

Код

lcd.setCursor(8, 1);
lcd.print(" ");
lcd.setCursor(8, 1);
lcd.print(raz);
lastReportedPos2 = raz;

В программе все просто. Опытным путем настраиваем себе время варки и количество проварок. Может вам и хватит 1 раза. Просто по моим ощущениям, если варить два раза, то получается гораздо лучше. Но у вас может и иначе.

Вот как все получилось у меня. Сперва проверял все на обычной лампочке.

Использование микроконтроллера в таких задачах кому-то может показаться слишком сложным и ненужным. Для другого человека может будет достаточно и автомобильного аккумулятора. Но ведь интересно самодельщику делать самоделки с помощью своих же самоделок!

Однако уже можно приобрести профессиональный сварочный аппарат ценой до 100$.
Либо же заказать готовый модуль платы управления сварочным аппаратом, если у вас есть только трансформатор, а возиться с пайкой нет желания.

UPD 08.01.2022.
Изменил код скетча для работы с диплеем OLED i2c. Статья по ссылке.

Тест схемы на лампе накаливания.

Посмотрите еще эти статьи
Управляем вытяжкой на кухне пультом от телевизора на Arduino
Детектор микронаушников
Вывод картинки на дисплей 128x64
Вывод различных данных на дисплей LCD 128x64
Ethernet shield w5100 таймер включения на веб странице
Подключение датчиков газа и дыма серии MQ к Arduino

Не пропустите обновления! Подписывайтесь на нашу группу Вконтакте.
Так же у нас есть Telegram канал.
Вам понравился наш материал? Поделитесь с коллегами!

Просмотров: 32932. Оценка статьи: 4.8 из 5. Уже оценило 38 читателей

Об авторе - Администратор

More by Администратор

Установка новой клавиатуры HP625 2017-06-12 3024	Стильные домашние часы на LCD дисплее 128x64 2020-01-05 7087
Flappy bird на матрице 8х8 2021-11-29 1389	Спортивный секундомер - Система "Старт финиш" 2015-11-13 25748 21
Что делать, если не исправен один беспроводной наушник? 2023-09-22 722	Автоматизация айфон с помощью быстрых команд 2022-01-20 9466
Пропал звук из динамика Yaesu FT-60R. Что делать? 2012-06-29 4706	Автоматический регулятор скорости кулера или вентилятора 2011-08-15 7609
Замена элементов аккумуляторной батареи FNB-83 в Yaesu FT-60R, FT-250, FT-270, VX-120, VX-170. 2013-09-28 10002	Интерфейс соединения ноутбука и радиостанции Yaesu FT-60R 2013-05-22 8582 1

Сварка аккумуляторов 18650. Делаем аппарат своими руками

Об авторе - Администратор