Зарядное устройство/повербанк Miller ML-102 v7.1 и его доработка

Всех приветствую, кто заглянул на огонек. Речь в обзоре пойдет, как вы наверно уже догадались, о зарядке/повербанке Miller ML-102 v7.1 и ее небольшой модернизации. Обзор на mySKU уже был, но там тестировалась устаревшая версия. Так как внешний вид и принцип работы остался один, поэтому все подробно расписывать не буду, отмечу только главные особенности.


Краткие ТТХ устройства:
— модель — Miller ML-102 (далее просто Миллер)
— версия – 7.1
— корпус — противоударный пластик-поликарбонат бело-серого цвета
— индикация — многоцветовые индикаторы работы (3 штуки)
— входное напряжение – DC 5V, microUSB разъем
— напряжение окончания заряда — 4,2V (в моем экземпляре 4,15V)
— поддерживаемые формфакторы – Li-ion 18650, 26650 (с проставками 10430, 14500, 16340, 17335, 17500 и 18500)
— максимальная длина поддерживаемых аккумуляторов – 65мм (только незащищенные)
— максимальный ток заряда — 1200mA (в зависимости от разряженности аккумулятора и от возможностей источника питания)
— режим Power Bank (ПБ) – присутствует
— выходной ток в режиме ПБ – 1200 mA (возможен до 2,1А)
— выходное напряжение в режиме power bank – DC 5,05V (в холостом режиме), USB разъем
— напряжение контроля разряда аккумулятора — 2,9V (в моем экземпляре 3,06V)
— размеры (д*ш*в) – 97мм*24мм*30мм
— вес – 32 грамма
— особенности — одновременная зарядка аккумулятора и внешних устройств (в отличие от XTAR SP1), защита от неправильной полярности вставленных батарей.
Зарядка была заказана 14.08.14 за 5.96$, минус 5% купон BLF (5.66$, около 210 рублей). Но, впоследствии оказалось, что на складе ее нет. Поэтому выехала только 27.08.14 отдельной посылкой. Дошла до Приволжского ФО почтой Швейцарии всего за 3 недели. Возможно, мне повезло и версию 7.1 начали отправлять с новой партии. Отличий от версии 7.0 я не знаю. Пришло в обычном бумажном пакете с эмблемой магазина, изнутри приклеена пупырка, никаких двойных-тройных слоев защиты в виде изолона дополнительно не было, все как обычно. Зарядного кабеля в комплекте не было, но на сайте об этом и не говорилось. Коротко – хороший девайс за свои деньги, брать стоит! Без допилинга, конечно, есть ограничения, да и присутствует небольшой недозаряд, но в данном ценовом диапазоне и с таким функционалом, однозначно лидер!
Фото устройства (с сайта магазина, свои фото еще без доработки куда-то делись):



Что представляет из себя зарядка:
Зарядка сочетает в себе как зарядник для Li-ion аккумуляторов, так и Power Bank (ПБ). Что это такое и с чем его едят, наверно, знают многие. Но, если кто забыл, то это, по сути, резервная автономная зарядка, которой не нужна розетка. К примеру, если куда-то спешите, а зарядить телефон/смартфон/планшет/mp3-плеер/навигатор/любой другой девайс не успели/не смогли/забыли, то для того, чтобы не остаться без связи и существует данное устройство. Просто вставляете Li-ion аккумулятор в данное устройство, подключаете к смартфону/любому устройству и кидаете в сумку/барсетку. Телефон принимает заряд от вставленного в Миллер аккумулятора. Устройство имеет всевозможную защиту как от перезаряда/переразряда аккумуляторов, так и от неправильной вставки батареи. В общем, полезная штуковина, а при ее габаритах, иногда просто незаменимая вещь.
Корпус очень прочный, ничего не скрипит, не болтается. Стягивается снизу 4 винтами. Как изнутри, так и снаружи присутствуют специальные ребра жесткости. Те, которые снаружи, являются одновременно «перилами» и дополнительно удерживают вставленный аккумулятор, а также не позволяют корпусу «разогнуться» от слишком длинного аккумулятора. Но для 26650 аккумуляторов чуток мешают. В общем, сборка качественная, на пять. Напрягает, конечно, внешний вид. Кустарный стиль, это еще мягко сказано. Блеклый, унылый серый пластик не тянет на какую-нибудь стильность, зато по ТТХ среди однобаночных зарядников/повербанков, ему практически нет равных в данной ценовой нише. Китайские друзья постарались на славу, но, как обычно, накосячили. Дело в том, что данная зарядка рассчитана на незащищенные аккумуляторы, длиной до 65мм. Аккумуляторы с защитой (18670), без доработки устройства, просто не входят. Почему производители сделали такой опрометчивый ход, не знаю. У предыдущих версий, вместо жесткой клипсы стояла пружинка, которая позволяла использовать аккумуляторы с защитой, до 67мм в длину, но зато ТТХ были не такими выдающимися и присутствовали некоторые косяки с недозарядом и с ранней, долгой последней фазой заряда.
С внешним видом, думаю, все понятно. Что касается электронной начинки, то здесь мы имеем синхронный повышающий преобразователь M3tek MT5032A (http://download.21dianyuan.com/download.php?id=279233), который способен отдать 2,1А при 5V и зарядный модуль ETA6002, заряд до 2,5А по даташиту (http://www.etasolution.com/upload/product/ETA6002.pdf), так что есть возможности для разгона. Пайка ровная, аккуратная, остатков флюса не обнаружено (чуток не пропаяна минусовая клипса). При работе в штатном режиме греется не сильно. В электронных схемах я далеко не спец, поэтому о тонкостях работы девайса лучше спросить у электронщиков.
Внутренности:


Описание работы/индикаторов Miller ML-102:
Для того чтобы зарядить 4,2в Li-ion аккумулятор, необходим будет либо отдельный сетевой адаптер (блок питания), для более быстрой зарядки, либо свободный USB порт компьютера/устройства. Можно использовать зарядку от смартфона/планшета, можно приспособить DIY платы преобразователи и т.п., у кого на что хватит фантазии. Если есть ПК с поддержкой USB 3.0, можно обойтись вообще без адаптеров, ибо тока в 900ма должно хватить большинству. Тем более, на некоторых материнских платах и ноутбуках, одно или несколько гнезд USB 3.0 могут быть помечены значком молнии. Это значит, что от данного порта можно запитывать и заряжать устройства, потребляющие ток более 1А, а также зарядка будет идти при выключенном компьютере (с ВиКи). Я поначалу использовал родной сетевой адаптер от смартфона Samsung Galaxy S3, он без проблем выдавал 1,2А с некоторой просадкой напряжения, но прилично нагревался. Поэтому потом приспособил дешевую плату с выходом 2 ампера (KIS 3R33S DC 7-24 V to 5V 2A USB) с БП от сгоревшей зарядки ROBITON, выдающей 12в-2,5А. Осталось подобрать подходящую коробочку.
Итак, коротко и ясно о работе устройства:

— Зарядка литий-ионного аккумулятора:
Как всегда, сначала втыкаем адаптер в сеть, чтобы кратковременные скачки не убили электронную начинку. Затем втыкаем зарядный кабель в microUSB разъем Миллера. Если в нем нет аккумулятора, то будет мигать зеленый/красный индикатор снаружи устройства и тускло мигать синий внутри корпуса. Если в него был вставлен аккумулятор, то начнется зарядка и будет гореть красный индикатор. Если аккумулятор вставлен, но зарядный кабель не подключен, то будет очень тускло гореть/мигать синий индикатор внутри устройства. По окончании зарядки, красный индикатор сменится на зеленый (там один двухцветный трехногий светодиод). Пара слов о заряде: весь процесс зарядки идет согласно алгоритму CC/CV, т.е. сначала небольшой предзаряд средним током (если просажен аккум), дальше зарядка фиксированным максимальным для зарядника током до достижения определённого уровня напряжения (постепенно повышается), затем плавное снижение тока до минимального при одном уровне напряжения (4,2V).

В Миллере, согласно спецификации зарядного модуля ETA6002, сначала идет зарядка фиксированным током в 1,2А. При достижении на банке напряжения 4,05в, почему-то, зарядный ток начинает снижаться, хотя по идее, должен быть фиксированным вплоть до 4,2V. Начинается последняя фаза зарядки со снижением тока и почему-то, небольшим ростом напряжения. Заряд заканчивается при достижении на аккумуляторе 4,14в-4,15в, что не есть гуд, т.е. при напряжении 4,163V, заряд заканчивается, включается зеленый индикатор и напряжение скидывается до 4,147V. Замер напряжения на вынутой банке аналогичный. На свежей, 2014г Sanyo UR18650FM 2600mah — 4,146V. Время заряда изношенного ноутбучного LG LR1865SE, емкостью около 1900-2000мач, составляет 140 минут (около 2ч 20мин), чуток долговато, возможно из-за раннего последнего этапа заряда.

— Работа устройства в режиме ПБ:
вставляем Li-ion аккумулятор в устройство, начинает тускло гореть/мигать синий индикатор внутри корпуса. Втыкаем зарядный кабель в USB порт Миллера, а другой microUSB разъем кабеля, в то устройство, которое планируем заряжать. Выходной ток устанавливается в зависимости от подключенной нагрузки. Так как из больших потребителей только смартфон, кушающий в среднем 0,7А и он занят съемкой данного материала, то для тестов будет использоваться самодельная нагрузка, в виде комбинаций мощных резисторов. При подключении самодельной нагрузки на 4,15 Ома (хоть и DT832 показывает 4,4 Ома), ток получился 1,18А, напряжение при этом 4,85V-4,9V. Согласно спецификации преобразователя M3tek MT5032A, он может выдавать до 2,1А. При подключении резистора на 2,6 Ома, ток составил в среднем 1,86А при напряжении 4,8V. При 2.1А просадка думаю будет в том же районе. При просадке напряжения аккумулятора «донора» в Миллере до 3,06V, сработает защита и Миллер прекратит зарядку других устройств.


Возможности ПБ:





Как видим, показатели аналогичные, но там всего 3 подсевших банки. С четырьмя заряженными будет чуть лучше. Но, как говорится, Миллер с одной банкой здесь чемпион!

Теперь об уровне защиты вставленного аккумулятора. Как я уже говорил, напряжение отсечки 3,06V, но есть одно но. При большой нагрузке и сильно разряженном аккумуляторе «доноре», выходное напряжение снижается до 3,0-3,5V и приемник отключается от Миллера. Вот пример, даже CHARGER Doctor отключился (дико моргает), а ток продолжает идти в нагрузку:

Не знаю почему, но Миллер все отдавал и отдавал энергию, не жалея вставленный аккумулятор. При этом, у последнего напряжение просело до 2,7V, дальше я рисковать не стал. Но со смартфоном и другими потребителями, все нормально. Они отключаются, как и положено, при 3,06V. Так что имейте в виду, при подключении «прожорливых» потребителей, напряжение отсечки вставленного аккумулятора будет в районе 3,1V-3,2V.

Еще одна интересная особенность Миллера, это возможность одновременно и заряжаться, и отдавать ток (разные каналы). К примеру, есть смартфон и миллер с аккумулятором, адаптер только один. Включаем адаптер и запитываем Миллера. От Миллера питаем смартфон. По окончании оба будут заряжены. Довольно удобно.
Фото одновременной работы


Индикация светодиодов для справки:
Красный — идет зарядка
Зеленый — Зарядка окончена
Тусклый/моргающий синий диод внутри зарядки – подача питания на USB-выход
Синий — зарядка внешнего устройства
Моргающий красный/зеленый и синий внутри корпуса — при зарядке аккумулятор не найден

Пара слов о коэффициенте полезного действия (КПД). Что это такое, думаю, объяснять не надо. Кто подзабыл, грубо говоря, это показатель эффективности устройства. КПД данного устройства в районе 75%-80%. Это значит, что 20% энергии теряется в преобразователе/в тепло. Значит, если в нем вставлен полностью заряженный аккумулятор, емкостью 2600мач, а в смартфоне полностью разряженный 2100мач, то он не может зарядить смартфон полностью, да и о 500мач можно забыть. При КДП 80% без учета дополнительных потерь в зарядном кабеле, до потребителя может дойти максимум ~2050мач. К тому же, из-за особенностей аккумуляторов, они не смогуть отдать всю свою емкость, только 85-90%. А если еще прибавить потери в ужасных тонюсеньких китайских кабелях, то дай бог 1900мач залилось бы. За неимением качественных приборов, точно измерить КПД не могу, поэтому только приблизительно.
Хороших точных приборов нет, опять же, планировал купить к распродажам, но курс бакинского рубля обломал все планы. Мерить будем стареньким мультиметром DT-832 с хорошими силиконовыми щупами и покупным 3-х разрядным вольтметром. Для начала, что показывают приборы одновременно:

Вторая банка используется для питания прибора. В принципе, точно, для наших целей вполне сойдет. При измерении тока погрешность измерения DT-832 еще больше, но при сравнении с аналогичным одноразрядным амперметром, показания приборов допустимые. CHARGER Doctor показывает аналогичные данные.
Посмотрим КПД Миллера на нескольких примерах (в принципе, КПД зарядки можно не измерять, там 1,18А вход-1,22А выход):



В качестве примера приведу зарядку от свежезаряженной Sanyo 2600мач смартфона SGS3 с 5% уровнем заряда аккумулятора с неплохим родным зарядным кабелем. При зарядке, у смартфона включен режим энергосбережения, выключены WiFi, GPS и мобильные данные, поиск сети работал (уровень 50%). Смартфон зарядился лишь до 98%, возможно, нужно было вынуть SIM, ибо поиск и поддержание сети кушает неплохо. Но, думаю, общая картина понятна.

Краткое отличие версий Miller ML-102:
Miller ML-101 чисто зарядка
Miller ML-102 зарядка/повербанк
Miller ML-102 v.3 это же, что и выше, но идет с более жесткой пружиной
Miller ML-102 v.5 замена пружинки на загнутую пластинку (скобу)
Miller ML-102 v.6 идентична v.5, схемотехника одна и та же, немного другое расположение компонентов и вырезы на плате. Заменен miniUSB разъем на microUSB.
Miller ML-107 другая схемотехника, улучшены ТТХ девайса.
Miller ML-103 только однобаночная зарядка, отличается отсутствием USB. Вместо него — dc port (круглый штекер питания, как у ноутбука)
Miller ML-202 двухбаночная зарядка с независимыми каналами, светодиодная индикация заряда

Небольшое сравнение самых распространенных версий. Некоторые, правда, уже в продаже не найти:


Небольшое примечание:
Абсолютно все версии устройства в первую очередь являются зарядниками. При зарядке от ПК, заряжают максимальным для USB 2.0 током 0,5А. От USB 3.0 (максимум 0,9А) брать максимум могут абсолютно все. Малышки (14500 и подобные) не рекомендуется заряжать током 1,2А. Используйте вместо сетевого адаптера – порт USB 2.0 компьютера, ограничивающий ток 500ма (0,5А). Рекомендуемый зарядный ток для аккумуляторов – 0,5С-0,7С, где С это емкость батареи. Кто не хочет припаивать пружинку, можно выпрямить скобу плоскогубцами и использовать для защищенных аккумуляторов. Для незащищенных при этом — использовать неодимовые минимагниты или другие подходящие проставки из металла, либо вообще неприпаянную пружинку (но не очень неудобно).

Плюсы:
— Небольшая стоимость
— Компактный размер
— Неплохой зарядный ток
— Одновременная независимая работа зарядки и ПБ
— Высокий выходной ток в режиме ПБ
— Возможность заряда практически всех формфакторов Li-ion
— Простота использования
— Надежность, проверенная многими
— Защита от переполюсовки

Минусы:
— Небольшой недозаряд. Самое оптимальное напряжение отсечки – 4,18V-4,19V, и аккумуляторы дольше проживут, и емкость будет почти максимальной. В моем случае 4,15V, что маловато (недозаряд около 5-7% емкости). Для примера, 4х баночный ПБ заряжает до 4,18V, XTAR SP1 отсекает на 4,19V, бренд есть бренд.
— Не поддерживают защищенные (18670) аккумуляторы без допилинга
— Кустарный внешний вид
— В определенных случаях нужен отдельный БП
— Заточены только под Li-ion

Вывод: как зарядка начального уровня, очень годное устройство, даже, несмотря на недостатки. Для более продвинутого уровня, есть брендовая XTAR SP1 с зарядом 0,5А/1А/2А морозостойких высокотоковых LiFePo4 на 3,6V, обычнх 4,2V Li-Ion и «раскаченных» Li-Ion на 4,35V со встроенным ПБ на 1А.

Итак, небольшой допилинг, как и обещал, основная цель которого – возможность зарядки защищенных аккумуляторов. Вдаваться в подробности не буду, просто скажу, что из-за торчащей клипсы, воткнуть акки с защитой не представляется возможным. Для этого, нужно проделать небольшой паз, чтобы клипса была немного утоплена в корпусе, а также припаять пружинку, чтобы сохранилась возможность зарядки незащищенных аккумуляторов без всяких ухищрений (проставки в виде неодимовых магнитиков, например). Если вырез не делать, то защищенные аккумуляторы все равно не влезут, так как припаянная пружинка имеет толщину 2мм (1-2 витка), а сам отсек для аккумуляторов 685мм от борта до борта. Сама клипса представляет из себя две сдвоенные пластины, для жесткости. Необходимо их выпаять и разогнуть (если нет флюса, то лучше не отпаивать). Для подстраховки их лучше разъединить. Если при гибке пластина вдруг сломается, то в запасе будет еще одна (пластины на основе сплава железа, магнитятся). Тем более, впаивать обратно на место лучше все-таки одну пластину. Чуть не забыл, в моем экземпляре одна из пластин не была припаяна вообще и после выгибания, просто отлетела. Также необходимо сточить два небольших выступа на корпусе (защищали эту самую клипсу от изгибов по сторонам), иначе даже при отсутствии клипсы, 18670 аккумуляторы просто не войдут в корпус. Ну и для подстраховки, одеть на ножки светодиода термоусадочную трубку, для защиты от замыкания этой самой клипсой (можно обмотать изолентой), хотя в моем варианте они не соприкасаются. Сам допилинг занимает около 2-3 часов. Из инструментов, банальный канцелярский нож, надфиль и паяльник. Пружинку выдрать из любых устройств, либо заказать на том же Фастече. Покупать лучше более длинную, желтую пружинку (мин заказ 2шт), чем красно-желтую (мин заказ 10шт), какие были в ранних версиях Миллера. Они не слишком плотно прижимают незащищенный аккумулятор, хотя и имеют меньшее сопротивление. Поэтому изначально я припаял красно-желтую (https://www.fasttech.com/p/1347100), а потом перепаял на эту (https://www.fasttech.com/p/1124700). Из флюса: ортофосфорная или паяльная кислота, канифоль эту жестянку не берет, либо таблетку аспирина (тоже кислота). После этого, места пайки промываем либо спиртом/ацетоном, либо пропаиваем с канифолью, нейтрализуя кислоту. У кого есть в наличии дремель/бормашинка, то работа получится более качественно, займет меньше времени, а конечный внешний вид будет более симпатичным. Для более четкой фиксации 26650 аккумуляторов рекомендуется сточить выступающие борта ребер жесткости. Внешний вид пострадает еще больше, но в будущем, возможно, это пригодится. Тем более внешний вид и так убогий, хуже не будет. Вот, что у меня получилось, думаю все понятно по фото:

Как говорится, ничего сложного, главное, чтобы изгиб клипсы вошел в вырезанное отверстие. Тогда, при максимальном сжатии пружинки, ее толщина (1-2 витка) будет наравне с корпусом и мешать не будет.
Ну и по традиции, фото живности. Своего нет, поэтому фото кошака из нета:


Дополнение 1: