Выбираем зарядку для дома, часть вторая. Зарядное устройство Opus BT-C3100 V2.2 и его доработка

Всех приветствую, кто заглянул на огонек. Речь в данном обзоре пойдет, как вы наверно уже догадались, об универсальной зарядке для различных типов аккумуляторов – Opus BT-C3100 V2.2. Это вторая из трех возможных статей о простых зарядных устройствах для домашнего использования. При удачном раскладе, в последнем, третьем обзоре будет сводный обзор всех зарядок для лития и большая итоговая таблица, чтобы в дальнейшем не путаться в ТТХ зарядников и сразу подобрать оптимальный выбор. На муське уже было несколько обзоров данного устройства, но там не было ни замеров, ни полноценного тестирования, ни доработки. В данном обзоре я постараюсь рассказать и показать все особенности зарядника, а также покажу, как доработать его для более удобного использования. Если заинтересовало – прошу под кат.
Upd, т.к. возникают вопросы по магазинам, то я покупал тут, можно купить на GearBest
Upd 2, добавлен замер разряда для литий-фосфата и никеля
Upd 3, закончены доработка выключателя и шунтирование контактов

Поскольку данный зарядник был куплен в том же российском интернет-магазине, что и зарядка Xtar SP1 из моего предыдущего обзора, то по правилам муськи ссылки на магазин не будет. Данный обзор итак пропущен в виде небольшого исключения, поэтому если интересно, вот предыдущий обзор Зарядное устройство Xtar SP1, ссылка на магазин вначале обзора. От себя добавлю, что до сих пор работает купон fonarevka, дающий 8% скидку на любые товары…

Комплект поставки включает в себя:
— зарядное устройство
— блок питания с евровилкой (с выходом 12в 3А)
— инструкция на русском языке
— гарантийный талон
Комплектация спартанская, ничего лишнего, но при данной стоимости — довольно таки бюджетная, не помешал бы адаптер для автомобильного прикуривателя, как у Xtar SP1.

Фото коробки:

По сравнению с коробкой от зарядки Xtar SP1, у данной модели коробка не несет практически никакой информативности, только надписи о поддерживаемых аккумуляторах и режимах работы. SP1 в этом плане на три головы выше — все особенности, ТТХ и режимы вкратце описаны на коробке.
К сожалению, все модели этой фирмы не имеют серийного номера, поэтому «пробить» зарядку на подлинность не представляется возможным – нужно покупать только у проверенных продавцов!

Внутри коробки лежит все необходимое:

Блок питания/адаптер крупным планом:

Адаптер рассчитан на 12V 3A — довольно мощный, около 36 Вт выходной мощности, можно использовать не по назначению. Кабель достаточно длинный, около 1,5 метра длиной, что весьма кстати, ибо на ночь лучше убрать подальше, в полной тишине его очень хорошо слышно.

Теперь сам зарядник:


Как видим, в отличие от ранее обозреваемой мной зарядки Xtar SP1 — здесь нет защитного стикера, поэтому с легкостью можно ее разобрать:

Пайка качественная, флюс отмыт, соплей, недопаек, перемычек вроде бы нет.
Зарядка поддерживает Li-ion аккумуляторы длиной до 72мм, этого хватит почти для всех известных формакторов. Если длина аккумулятора слишком мала, используем всевозможные проставки: неодимовые магниты, металлические стержни, болванки. Лучше использовать магнит, просто прилепив его к любому полюсу банки.

Ну и самое главное фото со вставленными аккумуляторами:

Технические характеристики:
— модель – Opus BT-3100 V2.2
— поддерживаемые типы аккумуляторов — NiCd, NiMH, Li-Ion, LiFePO4, с доработкой Li-Pol
— корпус – пластик темно-серого цвета
— индикация – многофункциональный дисплей с подсветкой
— входное напряжение – DC port, 12V (БП с евровилкой на 3А, работает от 220V)
— напряжение окончания заряда – около 1,5V (-dV) для NiCd, NiMH и 3,6V; 4,2V; 4,35V для Li-Ion, LiFePO4
— поддерживаемые формфакторы – литиевые аккумуляторы от 14500 до 26650 (10430, 14500, 14650, 16340, 17335, 17370, 17500, 17670, 18350, 18500, 18650, 18700, 22650, 25500, 26650)
Режимы работы:
1) заряд — 200ma, 300ma, 500ma, 700ma, 1000ma, 1500ma, 2000ma (1500ma и 2000ma только для крайних слотов)
2) разаряд — 200ma, 300ma, 500ma, 700ma, 1000ma (для NiCd/NiMH — 200ma, 300ma, 500ma, 700ma)
3) восстановление – 3 полных цикла разрадки-заряда, при неудовлетворительных результатах — повторение
4) тест – полный заряд аккумуляторов с последующим полным разрядом для тестирования реальной емкости аккумуляторов и повторный заряд
5) быстрый тест – замер внутреннего сопротивления аккумуляторов
— максимальная длина поддерживаемых аккумуляторов – 72мм
— система охлаждения — активная, т.е. с принудительным обдувом вентилятором (6 термодатчиков и «умный» контроллер управления оборотами)
— размеры (д*ш*в) – 150мм*100мм*40мм
— вес – 240 грамм





Подробное описание работы:

Для начала как обычно — включаем сетевой адаптер/БП в сеть, чтобы кратковременные скачки не убили электронную начинку зарядки. Затем подключаем зарядное устройство. В левом углу дисплея (для первого слота) высветится версия прошивки. В моем случае это версия V2.2, как и было заявлено (появляется, буквально на секунду):

При отсутствии аккумуляторов в отсеках или в том случае, если они будут вставлены не правильно, на дисплее будут гореть буквы «null». Если был вставлен аккумулятор, то начнется заряд током 500ma. Устройство всегда стартует с этого режима. За выбор конкретного слота отвечает кнопка «SLOT», после нажатия которой, выбор начинается последовательно, начиная с левого и заканчивая всеми слотами одновременно, т.е. для одновременного управления всеми слотами – жмем 5 раз и после крайнего правого отсека станут мигать все 4 слота (либо зажать на 2 секунды кнопку «MODE»). Кнопка «MODE» управляет выбором режима всегда в определенном порядке (заряд/разряд/восстановление/тест/быстрый тест). Если нужно изменить режим для всех слотов одновременно – зажимаем данную кнопку на 2 секунды. Кнопка «DISPLAY» отвечает за вывод на экран требуемых параметров (ток/напряжение/время/емкость). Кнопка «CURRENT» отвечает за установку тока. По умолчанию подсветка отключается через 19 секунд, но включается автоматически при нажатии любой кнопки. Подсветку можно включить принудительно, зажав кнопку «DISPLAY» на 5 секунд. Для переключения в стандартный режим (отключение через 19 секунд) нужно зажать ее опять на 5 секунд. По завершении выбранного режима в большинстве случаев горит надпись «Full». Нажатием кнопки «DISPLAY» можно переключать режим отображения информации на дисплее (отображаются несколько секунд, потом появляется опять надпись «Full»).
Для тестирования возможностей, будем применять все те же приборчики (трехрегистровый вольтметр и двухрегистровый амперметр). В обзоре про Xtar SP1 амперметр чуть завышал ток (на 0,1А), поэтому пришлось откалибровать приборчик, но т.к. качественного мультиметра у меня нет, а калибровочные платы покупать дорого, то будем сравнивать с зарядными докторами. Так как при последовательном соединении ток в цепи одинаков, то подкрутив в приборчике подстроечный резистор мы получаем довольно точный прибор (фото в первой части заменил). Соответствие зарядных токов (было->стало->сравнение с ампервольтметром):

Доступны 5 режимов работы:
1) независимый ЗАРЯД (CHARGE) током 200ma, 300ma, 500ma, 700ma, 1000ma для 4 аккумуляторов и 1500ma 2000ma для двух (крайние слоты);
Opus BT-C3100 автоматически определяет тип вставленного аккумулятора и начинает заряд согласно алгоритму. Для лития — это алгоритм CC/CV, т.е. аккумулятор заряжается выбранным фиксированным током (CC /Constant Current/постоянный ток), при этом напряжение на аккумуляторе растет. При достижении некоторого уровня напряжения на банке (обычно 4,17-4,20V), зарядное устройство переходит ко второй фазе заряда CV (CV/Constant Voltage/постоянное напряжение). При этом аккумулятор заряжен на 92-95% и ток постепенно снижается, напряжение повышается до штатных 4,2V. Это самая долгая фаза заряда, при этом добивается всего 5-7% емкости.
Для никеля — это алгоритм –dV, он более сложный, но если грубо, то в процессе заряда напряжение на аккумуляторе растет, а в самом конце зарядки оно начинает падать, главное уловить этот момент.
В отличие от лития, после полного заряда никелевых аккумуляторов в данном ЗУ — заряд не прекращается, Opus переходит в режим зарядки «капельным» током 25-30ma. Эта стандартная процедура, все «умные» зарядники La Crosse/TechnoLine/Kweller/Opus также имеют данный режим. В ранних версиях алгоритм заряда не всегда корректно срабатывал, поэтому аккумуляторы довольно сильно нагревались к концу заряда и долго заряжались. В данной версии V2.2 разработчики изрядно потрудились и довели алгоритмы до ума – никакого сильного нагрева не наблюдается.
Зарядный ток соответствует заявленным:

Режим заряда током 1,5А и 2А доступен только для крайних слотов. Если во 2 или 3 слоте находится аккумулятор – на крайних слотах действует ограничение в 1А:


В режиме 4,35V присутствует небольшой недозаряд, в режиме заряда меньшим током ситуация аналогичная. Да, как ни печально, но без ложки дегтя тут не обошлось.

Вот пример заряда 4,2V Li-Ion аккумулятора Sanyo UR18650ZY емкостью 2600mah током 2А. Напряжение держалось 4,204V, при окончании заряда конечное напряжение на банке составило – 4,195V (все в норме):

При заряде 4,35V Li-Ion аккумулятора Samsung ICR18650-32A емкостью 3200mah током 2А напряжение держалось 4,36V, при окончании заряда конечное напряжение на банке составило – 4,332V (небольшой недозаряд, Xtar SP1 заканчивал на 4,34V, но можно было добить до 4,345V — почти до максимума):

При заряде 3,6V LiFePO4 аккумулятора A123 SYSTEMS APR18650M1A емкостью 1100mah током 2А напряжение держалось 3,72V, при окончании заряда конечное напряжение на банке составило – 3,69V:

При заряде 1,2V NiMH аккумулятора Sanyo Eneloop AA HR-3UTGB емкостью 2000mah током 1А напряжение держалось 1,54V, при окончании заряда конечное напряжение на банке составило – 1,52V (при этом зарядка давала «капельный заряд» током 28ma, т.е. по сути заряд не отключался):

2) независимый РАЗРЯД (DISCHARGE) током 200ma, 300ma, 500ma, 700ma, 1000ma для 4 аккумуляторов на основе лития (Li-Ion, Li-Pol, LiFeO4) и током 200ma, 300ma, 500ma, 700ma для 4 аккумуляторов на основе никеля (NiCd, NiMH) без последующего заряда. В основном данный режим предназначен для никелевых аккумуляторов, для устранения так называемого «эффекта памяти», т.е. эффект обратимой потери емкости, имеющий место в некоторых типах аккумуляторов при нарушении рекомендованного режима зарядки. Простыми словами, если вы не до конца разрядили аккумуляторы, то их емкость при полном заряде будет меньше. Больше всего этим паразитным эффектом страдают NiCd аккумуляторы. NiMH аккумуляторы далеко шагнули в этом направлении, но и они не избавились от этого напастья, правда у них этот эффект совсем малозаметен. Если NiCd аккумуляторы нужно каждый раз разряжать до 0,9V для последующего заряда, то NiMH можно разряжать раз через пять, при этом потеря емкости будет малозаметна. Для аккумуляторов на основе лития (Li-Ion, Li-Pol, LiFePO4) разряд не нужен, они полностью лишены этого недостатка. Рекомендуется только несколько раз «погонять» свежую банку, только после этого она выходит на полную емкость и дальнейшая тренировка ей не нужна. Разрядные токи также соответствуют заявленным:

Разряд идет в среднем до 2,9V. При этом в конце разряда, из-за большого интервала обновления показаний (30 секунд), напряжение на дисплее может резко скидывается с 3V до 2,8V (быстро проседает в конце на больших токах разряда, а прибор не успевает обновить показания). На фото разряд током 1А (на правом фото разряд отключился, банка немного восстановилась):

Разряд током 200ma:

Так как возникают вопросы по пределу разряда для разных типов аккумуляторов, то добавляю разряд LiFePO4 (для лития он всегда в среднем до 2,9V). На фото, как обычно, разряд отключился, банка немного восстановилась (виной всему долгий интервал обновления напряжения у Опуса, поэтому показания не совпадают):

Хоть и данный аккумулятор допускает разряд до 2V (см. ниже в даташитах), но зарядник не умеет разряжать до такого уровня, да и не понимает, какой тип лития ему подсунули на разряд, поэтому разряжает до 2,9V.
Разряд аккумуляторов на основе никеля (до 0,85V):

Тут также, фото за пару секунд до отключения, Опус как обычно не успевает обновить напряжение.

3) ВОССТАНОВЛЕНИЕ (DISCHARGE REFRESH) – для устранения «эффекта памяти», восстановления старых аккумуляторов, которые долгое время не использовались, особенно для банок с обычным саморазрядом (не LSD). Этот режим нужен только для аккумуляторов на основе никеля (NiCd, NiNH). При этом будет произведено 3 полных цикла заряд-разряд (в зависимости от выбранного тока процесс может затянуться на пару дней). При неудовлетворительных результатах емкости режим можно повторить несколько раз. При разряде, на экран выводится ёмкость измеренная на цикле разряда, что очень удобно:

4) ТЕСТ (TEST) – предназначен для оценки емкости аккумулятора. Алгоритм следующий – полный заряд аккумуляторов с последующим полным разрядом для тестирования реальной емкости аккумулятора. После полного разряда аккумулятор снова заряжается. Пользователю доступен выбор тока разряда. По окончании тестирования будет периодически мигать надпись «Full» и полученный результат емкости. Следует иметь в виду, что при разряде большим током мы получим меньшую емкость. Большинство производителей тестируют емкость током 0,2С, т.е. для типичных банок это 500-600ma. По сути, важна характеристика, как «отданная энергия», измеряемая в Вт*ч (Wh), т.к. один и тот же аккумулятор при разных токах разряда покажет разную емкость. Многим привычнее ориентироваться по емкости, как и мне.
Посмотрим, что нам покажут «народные» банки (разряд током 1А для лития и 0,7А для никеля):

К сожалению, полностью закончить тест не хватило времени, процесс повторного заряда у некоторых банок не закончен (начал тест поздно вечером), на ночь не хотел оставлять, а повторно запускать нет времени (Sanyo UR18650ZY 2600mah и Sanyo Eneloop AA HR-3UTGB 2000mah повторно до конца не зарядились).

5) БЫСТРЫЙ ТЕСТ (QUICK TEST) – ЗУ определяет внутреннее сопротивление аккумулятора, периодически подключая нагрузку. Сопротивление отображается в единицах мОм, что позволяет сделать вывод о состоянии аккумулятора и о его пригодности к использованию. Внутреннее сопротивление зависимости от типа химии, оно может варьироваться в диапазоне 20 – 150мОм. Высокотоковые банки имеют самое низкое внутреннее сопротивление, что позволяет им без вреда отдавать большие токи (5-10С). Доверять показаниям внутреннего сопротивления не стоит. В силу немалого сопротивления контактов самого зарядника и других факторов, зачастую показания бывают разные.

Итак, что можно сказать из вышеописанного – для лития нужны режимы ЗАРЯД и ТЕСТ, а для никеля – практически все перечисленные. Присутствует небольшой косяк в режиме 4,35V, но недозаряд составляет пару процентов, банки дольше прослужат.


Пожелания разработчикам:
— реализовать программную функцию переключения конечного напряжения (3,6V, 4,2V, 4,35V) для всех 4 каналов независимо (индивидуально для любого слота), т.е. убрать переключатель вообще
— при сложности/невозможности реализации программного переключения диапазонов конечного напряжения — вынести переключатель конечного напряжения (3,6V, 4,2V, 4,35V) на внешнюю сторону корпуса, ибо лезть каждый раз внутрь устройства совсем не камильфо (для тех, у кого нет паяльника)
— сконструировать нормальное, грамотное охлаждение устройства на примере тех же компьютерных блоков питания/видеокарты, т.е. на дне устройства большой низкооборотистый вентилятор, работающий по принципу бловера – сверху и сбоку засасывает, сзади высасывает (некоторые видеокарты тянут около 50-80Вт, а имеют всего один небольшой вентилятор). Тем самым решаются сразу 2 проблемы: хорошее охлаждение платы и снижение уровня шума. Что-то вроде этого:

— повысить ток заряда/разряда до 2А для всех 4 слотов
— добавить режим разряда с последующим зарядом, как в зарядках La Crosse/TechnoLine/Kweller (нужен, в основном, для никеля, т.е. поставил и забыл)
— добавить силовой разъем для зарядки Li-Pol аккумуляторов (для заряда аккумов мультикоптеров, радиоуправляемых вертолетов, лодок и т.д.)
— совсем экзотическая функция — стыковка с ПК для снятия показаний по аналогии с Imax B6/ Turnigy Accucel-6

Плюсы:
+ Информативный дисплей с выводом основных показаний
+ универсальность «всеядность» устройства, т.е. поддержка большинства типов аккумуляторов (NiCd, NiMH, Li-Ion, LiFePO4 aka LFP, а также с некоторой доработкой Li-Pol). Теперь не нужно покупать два отдельных «умных» зарядника для никеля и лития, все реализовано на отличном уровне в одном устройстве, то бишь «All in One» или «все в одном»
+ поддержка режимов 3,6V для LiFePO4 и 4,35V для «раскаченных» банок
+ широкий избирательный диапазон зарядных/разрядных токов (от 200-2000ma на заряд и от 200-1000ma на разряд)
+ наличие дополнительных режимов (анализатор, восстановление, замер внутреннего сопротивления)
+ наличие подвижного контакта (поддержка любых типоразмеров, от 16340 до 26650)
+ защита от переполюсовки аккумуляторов (не сгорит, если перепутали плюс с минусом)
+ защита от перегрева (хоть и не столь эффективная, но свои функции выполняет), совсем небольшой шум
+ функция восстановления заряда аккумулятора (забытая в заряднике банка сильно не разрядится, будет всегда заряжена)
+ откорректированные алгоритмы заряда и отображения показаний
+ возможность модернизации (благодаря режимам зарядки малым током можно переделать под зарядку модельных липолек)
+ мощный блок питания/адаптер, который можно использовать в различных самоделках
+ легкоразборный корпус (в отличие от Xtar SP1, в случае нештатной работы, можно попробовать отремонтировать, SP1 же после разборки уже не собрать)
+ простота в использовании

Минусы:
— очень неудобный переключатель окончания напряжения заряда для лития (проблема решаема, см. ниже), спрятанный внутри корпуса. При этом он действует на все 4 слота, т.е. одновременно полноценно зарядить банки разной химии не получится.
— небольшой недозаряд в режиме 4,35V (больная тема многих зарядок)
— суммарный зарядный ток – 4А, т.е. ток 2А доступен только в крайних слотах, при свободных 2 и 3 слотах.
— функция анализатора внутреннего сопротивления работает не всегда корректно
— не слишком продуманная система охлаждения (точнее совсем не продуманная)
— долгий интервал обновления напряжения (хотелось бы секунд 5-10)
— довольно высокая цена

Вывод:
Если Miller ML-102 – отличная зарядка начального уровня, Xtar SP1 – отличная зарядка продвинутого уровня, то Opus BT-C3100 V2.2 – отличная зарядка полупрофессионального уровня, функционала которой хватит самому искушенному домашнему пользователю. С данной зарядкой можно отсортировать свой парк аккумуляторов, с небольшой доработкой можно заряжать модельные Li-Pol аккумуляторы. Без проблем можно отслеживать старение банок, оперативно заменяя их в каком-либо устройстве. В общем, кому нужно все и сразу за среднюю стоимость – это Ваш выбор, рекомендую к покупке!





Upd, т.к. возникают вопросы по магазинам, то я покупал тут, можно купить на GearBest
Upd 2, добавлен замер разряда для литий-фосфата и никеля
Upd 3, закончены доработка выключателя и шунтирование контактов