Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов с функцией повербанка 

СмартПульс - держите руку на пульсе высоких технологий! Новости, статьи, обзоры мобильных устройств, компьютеров, комплектующих, радиолюбительских конструкций

Главная

Новости

Обзоры

Статьи

Обзоры РУНЕТа

   Главная - DIY (Радиолюбителям) - Питание электронных устройствЗарядное устройство для литиевых аккумуляторов с функцией повербанка


 Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов с функцией повербанка

 Тест, обзор


Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов с функцией повербанка
 

Обзор посвящен комбинированному устройству, которое может как заряжать литий-ионные аккумуляторы, так и наоборот, заряжать другие устройства от этих аккумуляторов.

С принципиальной точки зрения ничего особенного тут нет. Устройство можно даже было назвать и наоборот, "повербанком со съемными аккумуляторами" (здесь и далее будет употребляться народное название Power Bank - "повербанк").

Но, поскольку конструкция этого устройства оптимизирована всё-таки под зарядку аккумуляторов, то называть его будем именно зарядным устройством (ЗУ).

Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов с функцией повербанка
 

Устройство было приобретено вместе с 4-мя аккумуляторами типоразмера 14500 ёмкостью 900 мАч; они тоже будут протестированы, раз уж попали "под горячую руку". Куплено было всё у этого продавца на Алиэкспресс, цена за всё на момент составления обзора $13.4.

 

Внешний вид и конструкция зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов

Конструкция зарядного устройства хорошо продумана: кабель с разъёмом USB для подключения к блоку питания не болтается, как попало; а укладывается аккуратно в паз по периметру устройства:

зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов

Зарядное устройство (далее - ЗУ) предназначено для зарядки цилиндрических аккумуляторов. В устройстве предусмотрено для них два посадочных места.

Каждое посадочное место имеет неподвижный положительный контакт и подпружиненный отрицательный, который может перемещаться по направляющим полозьям.

Если заряжаются одновременно два аккумулятора, то они не обязаны быть одинаковыми; возможна одновременная зарядка аккумуляторов разных типоразмеров.

Длина встроенного кабеля - небольшая, 24 см; но в большинстве случаев этого будет достаточно. Благодаря малой длине кабеля он также имеет и малое сопротивление, что ускоряет зарядку аккумуляторов и улучшает КПД.

Кабель зарядного устройства для лития (Li-ion аккумуляторов)

Если такой длины кабеля будет недостаточно, то возможен иной вариант подключения, об этом - чуть далее.

Теперь посмотрим на передний торец зарядного устройства:

Зарядное устройство для цилиндрических литий-ионных аккумуляторов (18650, 14500 и других)

Разъём микро-USB на этой стороне устройства предназначен для зарядки аккумуляторов. При помощи кабеля с таким разъёмом можно подключить устройство к блоку питания, расположенному на большем удалении от ЗУ, чем это возможно сделать со встроенным USB-кабелем (кабеля микро-USB в комплекте нет).

Полноразмерный разъём USB - это выход устройства, когда оно работает в режиме повербанка (для этого достаточно подключить нагрузку).

Сквозная зарядка не поддерживается. Если устройство подключено на зарядку, выход повербанка автоматически отключается.

И, наконец, последняя маленькая деталь на фото - отверстие у левого угла ЗУ. Его выход расположен рядом на прилегающей стороне ЗУ. В это отверстие можно продеть проволочку или тесёмочку и сделать темляк для удобства переноски ЗУ. Лично мне такая идея не понравилась, но о вкусах не спорят.

На обратной стороне устройства имеется информация о некоторых его технических параметрах:

Зарядное устройство литий - список совместимых аккумуляторов

Самое главное: здесь есть список совместимых типоразмеров аккумуляторов. Грубо говоря, заряжать можно любые аккумуляторы с длиной от 34 до 65 мм и диаметром не свыше 26 мм.

В числе совместимых аккумуляторов указаны также никелевые, но проверить это не удалось, т.к. последняя пара таких аккумуляторов у меня умерла просто от того, что лежала без дела. :)

Теперь пора, наконец, посмотреть на зарядное устройство для лития в работе:

Зарядное устройство для лития в работе

На лицевой панели всё - прозрачно и понятно. Проценты означают уровень заряда; точки "бегают" в процессе заряда и останавливаются в конце.

Кнопка "MODE" устанавливает зарядный ток: 0.5 А или 1 А в каждом канале (т.е. суммарно может быть до 2 А, это - минимальное требование к источнику питания). При нажатии кнопки переключение происходит не мгновенно, требуется удержание в течение примерно 1 с.

Левый аккумулятор на фото был куплен в комплекте с зарядным устройством. Его типоразмер - 14500 (диаметр 14 мм, длина 50 мм), номинальная ёмкость - 900 мАч.
 

Разборка зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов

Теперь ознакомимся с богатым внутренним миром (не шутка) зарядного устройства.

Разборка делается не сложно. Достаточно открутить 5 саморезов на нижней стороне устройства: 4 шт.  по углам, и пятый (скрытый) - под этикеткой.

И вот что получаем (вид с нижней стороны):

Разборка зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов
 

Теперь осматриваем плату с обеих сторон.

Лицевая сторона платы (обращённая к днищу):

Плата зарядного устройства для лития (Li-ion аккумуляторов) - вид сверху
 

Обратная сторона (обращённая кверху):

Плата зарядного устройства для лития (Li-ion аккумуляторов) - вид снизу

Описать схемотехнику можно только очень схематично :), поскольку две "главные" микросхемы маркировки не имеют (она не затёрта, её просто нет - видимо, по просьбе заказчика).

Итак, здесь находятся три DC-DC преобразователя (судя по числу индуктивностей). Преобразователь с индуктивностью 3R3 работает на USB выход, когда устройство работает в качестве повербанка. Рядом с этой индуктивностью, кстати, виден чип преобразователя FP6276B (предназначенный для повышающих DC-DC преобразователей).

Остальные два DC-DC преобразователя работают в составе контроллеров заряда аккумуляторов.

Рядом с контактными площадками для аккумуляторов можно заметить маленькие 6-ногие транзисторные сборки 8205A, используемые обычно в схемах защиты аккумуляторов.

Больше тут рассказать особо нечего.
 

Тестирование зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов

Сначала вспомним, что зарядное устройство может работать в двух режимах: как зарядное устройство и как повербанк.

Тестирование начнём с режима зарядного устройства, как основного.

Ток холостого хода (когда ни один аккумулятор не подключен) составил 38 мА (приемлемо).

Проверяем ток зарядки вставленных в ЗУ аккумуляторов 14500 ёмкостью 900 мАч, прибывших в комплекте с зарядным устройством. Аккумуляторы до момента вставки в ЗУ были заряжены на 50%.

Зарядка осуществлялась через встроенный USB-кабель от телефонного зарядного устройства 5 В 2 А.

Количество установленных аккумуляторов Режим зарядки Ток, потребляемый зарядным устройством
1 0.5 А 0.49 А
1 1 А 1.01 А
2 0.5 А 0.96 А
2 1 А 1.55 А

Теоретически, при двух вставленных аккумуляторах в режиме "1 А" зарядное устройство должно потреблять от источника питания ток 2 А, но "не осилило". Возможно,  причина состоит в потерях мощности в подводящем кабеле, разъёме и внутренних элементах устройства.

При попытке осуществить зарядку через кабель микро-USB длиной 1 м потребляемый ток упал до 0.46 А почти независимо от режима и числа установленных аккумуляторов. Такой результат получился из-за добавленного в цепь питания собственного сопротивления кабеля и сопутствующих потерь.

То есть, заряжать встроенным кабелем USB лучше, чем с помощью внешнего кабеля микро-USB.
 

Переходим к тесту устройства в качестве повербанка.

Производитель в инструкции особо оговаривает, что при работе в качестве повербанка устройство может отдать ток 1 А, если в нём установлен один аккумулятор; и ток 2 А - если установлено два аккумулятора. Правда, на обратной стороне ЗУ указано, что максимальный ток выхода составляет только 1 А, но и с током 2 А проверим.

Результаты теста потребления тока непосредственно от аккумулятора (установлен один аккумулятор) при выходном токе устройства 1 А (выходная мощность 5 Вт):

Уровень заряда аккумулятора Напряжение на аккумуляторе Ток, отдаваемый аккумулятором КПД
100% 4.2 В 1.37 А 87%
50% 3.7 В 1.68 А 80%
0% 3.2 В 2.17 А 72%

Из таблицы следует, что по мере падения заряда на аккумуляторе он будет переходить во всё более и более тяжелый режим с повышением тока и ухудшением КПД. Иными словами, лучше использовать заряд аккумулятора не до конца, а по возможности подзаряжать его почаще.

При установке двух аккумуляторов устройство, действительно, может отдать ток в 2 А.

При этом, если установлены аккумуляторы с разным уровнем заряда (заряжены до разного напряжения), то устройство потребляет более высокий ток от более заряженного аккумулятора. Мораль: при использовании в качестве повербанка с двумя аккумуляторами желательно, чтобы они были одинаковыми, и были бы заряжены до одинакового уровня.

В плане удобства использования устройства в качестве повербанка у него есть существенный механический недостаток: аккумуляторы в устройстве слабо закреплены, и могут просто вылететь из устройства при его тряске, движении и т.п. (например, если устройство лежит в сумке, рюкзаке и т.п.).

В общем. пользоваться устройством в качестве повербанка не очень удобно, это подходит только для совсем крайнего случая. А для постоянного использования лучше купить настоящий повербанк.
 

Последний тест - проверка ёмкости аккумуляторов 14500, купленных в комплекте с зарядным устройством.

Она составила 826 мАч. Это - немного меньше номинала (900 мАЧ); но для китайских производителей такое отклонение - весьма благопристойное, и можно их даже и не осуждать за это. :)
 

Окончательный диагноз зарядного устройства для литиевых аккумуляторов и рекомендации

По своей прямой функции (для зарядки аккумуляторов) устройство полностью оправдало ожидания. Индикация работает адекватно; режим зарядки (0.5 А / 1 А) успешно переключается.

Формально можно придраться, что в максимальном режиме (зарядка двух аккумуляторов в режима 1 А каждый) зарядный ток составил не 2 А, а только 1.55 А, но и это  - тоже неплохо (чуть более 75% от требуемого); да и более мягкий режим заряда полезнее для аккумуляторов. :)

Кроме того, надо отметить удобную конструкцию со встроенным кабелем USB, уложенным в паз по периметру устройства.

Что касается использования устройства в качестве повербанка, то здесь восторгов будет поменьше. Да, оно работает, но его конструкция для такого применения не удобна.

Купить этот аккумулятор на Алиэкспресс можно, например, здесь (следует выбирать последний вариант, где в комплекте идут аккумуляторы и ЗУ).

Рекомендация

Переключатель режимов зарядки в устройстве очень полезен с точки зрения предотвращения превышения допустимого тока зарядки.

Для большинства литиевых аккумуляторов (кроме специализированных, например, высокотоковых) рекомендуется зарядка током не более 1C, а для увеличения срока службы - не более 0.5C; где C - номинальная ёмкость аккумулятора. Например, аккумулятор ёмкостью 1000 мАч рекомендуется заряжать током не более 1 А, или в "мягком" режиме - не более 0.5 А.

Соответственно, переключатель режима желательно для аккумуляторов с ёмкостью до 1000 мАч устанавливать в положение "0.5 А", а для более ёмких аккумуляторов - можно переключить в положение "1 А".

Но если и для ёмких аккумуляторов оставить переключатель в положении "0.5 А", то хуже не будет (если не критично время зарядки).

 

Весь раздел "Сделай сам! (DIY)" - здесь.
 

Вступайте в группу SmartPuls.Ru  Контакте! Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.

   Искренне Ваш,
   Доктор
  
01 апреля 2022 г.

 

                Порекомендуйте эту страницу друзьям и одноклассникам                      

 

 

 

   Комментарии FaceBook:

При копировании (перепечатке) материалов активная ссылка на источник (сайт SmartPuls.ru) обязательна!

  
     
  Доктора! (Администрация сайта - контакты и информация)
  Группа SmartPuls.Ru  Контакте - анонсы обзоров, актуальные события и мысли о них