Зарядное устройство ToolkitRC М7 Компактный комбайн для моделистов

Нередко зарядные устройства для аккумуляторов наделены еще и сопутствующими функциями вроде балансировки, замера сопротивления ячеек и подобными. А иногда к стандартным и сопутствующим добавляют еще много разного, собственно к зарядным функциям отношения не имеющего. Под cut — обзор такого компактного зарядного устройства-комбайна с множеством дополнительных функций. И еще чуточку «DIY» в конце.

Зачем

С ростом количества аккумуляторов, заряжаемых перед очередными полетами, одного ЗУ мне стало не хватать. И не помешало бы второе ЗУ, желательно компактное, которое можно еще и брать с собой в поле для зарядки от автомобильной бортовой сети.
Поэтому, увидев на муське обзор на очень компактное SkyRC B6neo отнесся к нему с интересом. Спасибо автору :) Узнал о таком вот компактном классе современных ЗУ.
Посмотрел разные обзоры, но решил купить все же другое компактное устройство — ToolkitRC M7. Причина такого выбора — наличие интересных для меня дополнительных функций.

Это ЗУ — далеко не новинка и на него немало видеообзоров. И я некоторое время думал, стоит ли писать обзор на него. Но обзоров на него в текстовом виде я нашел совсем немного, а на муське и вовсе ничего не нашел, решил исправить это в меру своих возможностей. Остановлюсь на основных особенностях и некоторых интересных, а иногда и странных решениях (в основном, в сравнении с опытом эксплуатации imax B6 т.к. ничего другого у меня ранее не было :).

Внешний вид и характеристики

Коробка, в которой поставляется устройство была в пупырке и в обычном конверте. По коробке видно, что это не самая лучшая защита, коробка слегка пострадала, выполнив функцию защиты самого устройства, но все обошлось.
На коробке приведены ключевые особенности устройства:

• Многофункциональность
• Мощность 200 Вт (10А)
• Цветной 2'' IPS дисплей
• Поддержка различных языков

На дне коробки приведены основные характеристики:

• Вход: 7 — 28 В (макс. 12A)
• Мощность зарядного устройства: 200 Вт (макс. 10A)
• Типы аккумуляторов:
  • LiPo (в т.ч. LiHV), LiIon, LiFe, LTO. 1-6 ячеек;
  • NiMh. 1 — 16 ячеек;. 1-6 ячеек;
  • Pb. 1 — 10 ячеек;
• Может разряжать аккумуляторы на внутреннюю нагрузку током до 3А (до 10Вт), на другой аккумулятор или на внешнюю нагрузку током до 10А (до 200 Вт)
• Может измерять напряжение до 6 ячеек, балансировать их и измерять внутреннее сопротивление до 6 ячеек
• Есть выход usb type-a 5 В и 2.1 А (Он же и вход для прошивки)
• Выход блок питания 1-28 в с возможностью установки напряжения и ограничения тока до 10А (До 200 Вт)
• Измерение и формирование сигналов PWM, PPM, SBUS
• Проверка ESC (регулятор оборотов двигателя) с замером напряжения и тока

Комплектация ну очень бедненькая (в сравнении с imax B6). В коробке помимо самого зарядного устройства положили кабель usb-a — usb-a для прошивки и защитную пленку на экран. Ну и мини-инструкцию.
На донышке устройства раскладные ножки и решетка вентилятора. Он кстати относительно тихий в основных режимах, на разрядке пошумнее. На старте очень шумный, первую секунду, потом тихо. В целом чуть более тихий, чем на imax B6 хоть и приблизительно такой же по габаритам.
Многое во внешнем виде этого устройства говорит о его прежде всего модельном предназначении. Например, разъёмы, широко распространенные в моделизме.
Слева входной разъем XT-60, 2 сигнальных JST 3p разъемы для PWM/PPM/SBUS сигналов. Сигнальные разъемы были закрыты пластиковой заглушкой, выковырять которую довольно проблематично. Но я справился.
Так же тут есть usb type-a разъем для прошивки устройства. И он же может работать на выход: 5В, 2.1А.

Справа выходной разъем XT-60, балансировочный 6S разъем JST(XH)7p.
В какой-то степени такой набор разъемов и объясняет бедность комплектации — силовые разъемы XT-60 сейчас, наверное, наиболее распространены в моделизме. Так же как и JST для сигналов и балансировки. И моделист после покупки этого ЗУ может сразу включать его и использовать. Конечно, если у него есть блок питания AC 220/DC 7-28 В с выходным разъемом XT-60 ;)
Еще слева — энкодер и кнопка.
Управление таким вот энкодером и одной кнопкой тоже довольно популярно в моделистской среде. Я, например уже успел привыкнуть к такому стилю управления — такие же энкодеры на FPV-шлеме. На пультах управления такие тоже нередко ставят.
И, конечно, набор функций, делающий из данного устройства «комбайн» для моделистов: функциональное многобаночное ЗУ, продвинутый серво-тестер, тестер ESC (регуляторов оборотов электродвигателя) с вольтметром и амперметром.

Ну а функции тестера аккумуляторов с возможностью разряда на внешнюю нагрузку (или аккумулятор) мощностью до 200 Вт и блока питания с функциями CC и CV до 200 Вт могут пригодиться не только моделистам.

Собственно таким обширным набором функций и своей компактностью он меня и подкупил. У меня есть отдельно и сервотестер и модельный ваттметр. Но такой компактный комбайн тоже не помешает, его легко можно взять с собой в поле на полетушки. А некоторые функции сервотестера (PPM и SBUS) настолько продвинуты, что будут полезны при настройке полетных контроллеров и дома.

И еще отмечу — устройство очень компактное и легкое. Вес — 90 грамм, а габариты 73х51х27мм. От B6neo габариты практически не отличаются, а вес всего на 10 грамм больше. И мне трудно пока привыкнуть, что несмотря на то, что эта зарядка почти в четыре раза меньше, чем imax B6, она при этом и функциональнее и мощнее.

В отличие от B6neo, функцию питания от USB тут «не завезли». Отчасти, я думаю из-за того, что это устройство пораньше вышло и телефоны с 65 ваттной зарядкой были распространены несколько меньше чем сейчас. Вопрос решается с помощью штатного кабеля SC100 USB-C — XT-60. Но этот кабель стоит треть самого ЗУ, а в комплект его не положили.

Есть возможность калибровки измерений напряжения как по входу, так и по выходу, включая отдельно по каждой из ячеек. Если верить моему мультиметру, отклонения у зарядника были на -0,2 В на входе и -0,1 на выходе. Откалибровал.

Общие функции, меню

Меню организовано несколько иначе, чем у imax B6. Но это и понятно, учитывая такой дисплей, а так же управление энкодером и одной единственной кнопкой. После небольшого периода привыкания — кажется довольно логичным и удобным. Нажатие энкодера — выбор, кнопки — отмена, для перемещения крутим энкодер — очень удобно и быстро получается.

У устройства есть основной и главный экран — зарядка. Собственно после включения мы всегда в него и попадаем. Логично.
И есть еще два меню — это различные настройки и дополнительные функции.

Если длительно нажать энкодер, то попадаем в общие настройки.
Тут есть возможность задать поведение устройства после завершения зарядки — выключиться или поддерживать полный заряд.
Ну и возможность непрерывной работы: отключаем один заряженный аккумулятор, цепляем новый разряженный и устройство сразу начинает его зарядку.
Я пожалуй обойдусь без такого конвейера :)

Есть возможность настроить профили источника питания. Тут их три: P1, P2, P3. Для каждого профиля указывается что именно у нас на входе — батарея или блок питания и задаются ограничения по входу — диапазон напряжений, максимальный ток и максимальная мощность. Очень удобно — можно просто переключать, например дома профиль от адаптера, а в поле от бортовой сети авто или от аккумулятора. Есть и автовыбор профиля при подключении, как понимаю, по напряжению, но я предпочитаю выбрать сам. Довольно продуманно и удобно.

Еще есть общие настройки безопасности — можно указать лимиты по количеству времени заряда и по максимальному количеству отданной энергии. Все это полезно, учитывая повышенную опасность литий-полимерных батарей.
В меню есть настройка отключения по температуре внешнего датчика, но что это за датчик и куда его тут подключать я пока нигде найти не смог. Жаль, полезная была бы функция для контроля температуры заряжаемых аккумуляторов. У imax B6 есть.

Т.к. у нас тут роскошный экран (IPS, 320х240, 650К цветов), то в настройках есть возможность выбрать тему: темную или светлую и уровень подсветки экрана. Можно выбрать на каком языке общаемся (русского нет) и как будет пищать устройство или вовсе отключить пищалку :)

Если длительно нажать кнопку, то попадаем в дополнительные функции.
Они тут собраны в одном разделе. Название, на мой взгляд, неподходящее. Есть: измерение внутреннего сопротивления ячеек, измерение и генерация сигналов, тестирование регулятора оборотов двигателя и блок питания.

Заряд и разряд аккумуляторов

С точки зрения заряда, особенностей и отличий от того же imax B6 не так уж и мало.

Сначала о том, что похоже:

Как и в imax B6 тут есть повышающий преобразователь. В поле это дает возможность зарядки аккумуляторов например с 4 ячейками, от условных автомобильных 12 вольт. Без такой возможности, зарядка батарей 4S в поле была бы невозможна.

Есть возможность перевода аккумуляторов в режим хранения. Тут все обычно. Разряд или заряд до определенного уровня. Есть возможность установить ток и для заряда и для разряда.

Балансировка тут выполняется током до 400 мА, у imax B6 до 500 мА. Иногда, для емких аккумуляторов этого немного маловато, из-за этого увеличивается время зарядки.
Разницу напряжения включения балансира можно настроить от 100 до 400 мВ или задать автоматическую балансировку.

Защита от небезопасных действий пользователя тут также имеется. И я например, проверил, что если аккумулятор «плохой» (средняя банка совсем «устала»), то заряжать его устройство отказалось и вывело сообщение о проблеме с соответствием напряжения на балансировочном разъеме.
Защиту от переполюсовки я пока не проверял, и как-то пока не очень хочется. Думаю она тут есть, как и на imax B6. Но мне как-то удалось за пять лет и там её не проверить. Учитывая установленные тут разъемы, переполюсовку можно сделать только неверно припаяв разъем к аккумулятору.
В ходе тестов таки воткнул на выход LiFePo4 обратной полярностью. Получил сообщение об обратной полярности. Ничего не сгорело :)

Теперь об отличиях:

Есть зарядные профили, до 32 штук. Их можно создать под основные, часто используемые схемы заряда и потом просто переключать, не устанавливая все параметры заново. Это удобно, мне такого в imax B6 не хватало. Впрочем, и тут профили можно отключить, не понимаю зачем, но возможность такая есть.
Для каждого профиля выставляются задача и все основные параметры заряда (и разряда) в зависимости от типа аккумулятора. Например, для всех литиевых аккумуляторов доступен перевод в хранение, а для NiMh доступен циклический заряд/разряд и другие настройки.

В прошивке моего устройства добавлена возможность зарядки LTO (литий-титанатных) аккумуляторов. Мне пока такое не требовалось. Но пусть будет. Есть зарядные профили при выборе типа батарей популярных дронов, Мавика, Фантома и ещё. У меня их нет, но идея хорошая.
Зато «выкинули» NiCd (никель-кадмиевые) батареи. Мне не требовалось до сих пор, но вот у B6neo есть. Не считаю это большим недостатком, но так уж есть.

Нашел забавный глюк — требование наличия и подключения балансного разъема для аккумуляторов из одной ячейки. Да-да — не просто "+" и "-" а еще тот же "+" и "-" будьте добры подать на балансный разъем. На мой взгляд это странно и, как минимум, неудобно.
Думаю, что, отчасти это связано с приоритетной ориентацией устройства на многобаночные аккумуляторы. Ну или просто так и не допилили прошивку. У imax B6 с этим все в порядке.
В комментариях подсказали, что глюк уходит после калибровки, если делается сохранение значений. У меня глюк после калибровки пропал, теперь все удобно, как и у imax B6.

Есть возможность постоянно дозаряжать аккумулятор. Мне такого никогда не требовалось. Возможно это функция для соревнований может потребоваться, когда каждый милливаттчас на счету :)

Как упомянул уже выше, для NiMH есть циклирование аккумуляторов — заряд/разряд, можно установить количество циклов (до 12) и период времени между циклами. Я как-то привык этим сам управлять. Но тут есть, пусть будет. И для них же есть настройка «Nixx Peak» в мВ (5-15). Я не специалист в этом вопросе, наверное это что-то нужное :)

Собственно заряд:

Тут все интуитивно понятно: в верхней строке отображается напряжение входного источника, количество потребленных ватт часов. Температура внутри устройства и работа вентилятора.
В середине отображается режим CC или CV, общее напряжение заряжаемого аккумулятора и ток заряда.
Посредине — прошедшее время зарядки, количество «залитых» миллиампер часов и подобие прогресс-бара.
Ниже «экранчик» с информацией по каждой из ячеек: уровень напряжения и статус балансировки в виде цветного прямоугольника с порядковым номером ячейки.
Энкодером можно перелистнуть этот «ячеечный» экранчик, будет отображаться внутреннее сопротивление ячеек вместо напряжения. Внутреннее сопротивление измеряется и отображается в процессе зарядки.
В процессе заряда отображается балансировка, квадратик у каждой ячейки весело подсвечивается, когда туда «заливается» энергия.
Прямо «на лету» доступно изменение тока зарядки. Мне и раньше такое не требовалось, и сейчас вроде не особо нужно, но тут такая возможность имеется.

После завершения процесса отображается сообщение о завершении и звуковой сигнал. После нажатия энкодера, доступно все то же самое, перелистывание экранчиков доступно, можно посмотреть сколько «залилось» энергии в аккумулятор.

Разряд. Тестируем аккумуляторы.

Сразу нужно отметить — это не электронная нагрузка, хотя в чем-то похожа. Внутренняя нагрузка тут не превышает 3А. И для обычного разряда, например, для замера емкости, или для перевода в режим хранения аккумулятора этого вполне достаточно. А вот для тестирования
поведения аккумулятора на существенной нагрузке этого маловато. Что бы посмотреть, как «проседает» напряжение под нагрузкой нужно побольше :).
И тут есть возможность разряда на внешнюю нагрузку до 10А. Функция очень интересна для моделистов, но и не только для них.

Есть возможность указать ток разряда, в том числе и на внешнюю нагрузку. Ограничение 10А (но не более 200 Вт). Для этой внешней нагрузки есть возможность указания мощности. Т.е. можно подцепить внешний резистор, или мощную лампу накаливания. Для разряжаемого аккумулятора есть возможность указать напряжение, когда следует остановиться. И ток, которым будет выполняться разряд. Я сделал что-то вроде тестового стенда: взял нагрузочный резистор сопротивлением 0.62 Ом и мощностью 100 Вт.

Нажимаю старт и зарядка постепенно за ~15 секунд доводит ток разряда до 7А. Резистор греется и спустя минуту к нему прикоснутся нельзя. Остановил тест, нужно будет установить резистор на хороший радиатор. Но в тесте видно, что напряжение существенно просело на ~ 1 В. А на нагрузке при этом ещё на ~ 1 В меньше. Это немало, но вполне допустимо для моих случаев. После снятия нагрузки напряжение вновь вернулось к 8.2 вольтам.
Для долгих FPV полетов использую сборку из двух 18650 лиитокал, емкостью 3000 мАч (ну так на них написано :). На взлете, на 100% газа, двигатель обычно потребляет около 7А. После взлета прибираю газ до ~40% и ток потребления получается около 1.5 — 2 А. Пролетать можно около часа с небольшим. Вот сейчас тест показал приблизительно те же результаты с начальным падением напряжения на токе взлета и последующий возврат к нормальному в полетном режиме.

Измерение внутреннего сопротивления ячеек

Помимо измерения в процессе заряда, можно измерить внутреннее сопротивление отдельно, без инициации процесса заряда. Для измерения требуется подключение питания и на вход и тестируемого аккумулятора на выход.
Я не нашёл информации, по какой методике тут это делается. Гадать не хочу. Надо понимать, что измерение хоть и отображается в миллиомах, но эти миллиомы на самом деле попугаи и полезны исключительно в сравнительных целях. И тем не менее это полезная функция, позволяет отслеживать сравнительное состояние своих аккумуляторов, сравнивать состояние ячеек внутри аккумулятора, сравнивать и оценивать разные аккумуляторы.
Кстати я заметил, что у трехбаночных аккумуляторов, раньше «устает» средняя банка. Подозреваю, что это из-за того, что она находится в худших температурных условиях.

Вот тут замер «высокотоковой» лиитокалы :) Сравнительно видно, что у неё внутреннее сопротивление повыше, и я её ставлю на маломощную модель — долголёт. Зато емкость позволяет «тошнить» целый час по FPV :)

Блок питания.

Как и в imax B6 тут есть повышающий преобразователь, в поле это дает возможность получить от условных автомобильных 12 вольт более высокое напряжение, вплоть до 28 вольт. Может пригодится в поле, для питания, например, паяльника.

Для режима блока питания есть возможность указания уровня напряжения на выходе от 1 до 28 В и ограничения по току до 10А (Всего до 200 Вт). Есть режим CC и CV. Мощность для источника, указанная в настройках не превышается.
Я подключил мощный 100-ватный резистор 6.2 Ома. Установил его на радиатор и запустил режим блока питания. Ограничение тока 3А и срабатывает режим ограничения тока — напряжение снижается до 18.5 В.

Измерения и генератор сигналов

Функция сервотестера — PWM, PPM, SBUS. PWM — это ШИМ сигнал. В моделизме такой сигнал выдает приемник или полетный контроллер для управления, например, сервомашинками (но не только для них).

А есть и его генерация для проверки тех же сервомашинок. Обычно для проверки работы сервомашинок, дома используется специальное устройство — сервотестер (многие реализуют его на МК, например на Arduino). Подключил серву на выход (2-ой JST разъем). Как и на обычном сервотестере можно включить ручной режим и поуправлять сервой вручную. Кстати доступен расширенный диапазон ширины импульса. И есть авторежим с тремя «скоростями». Все четко работает.

А вот для измерения, потребуется осциллограф или логический анализатор. Так что наличие такой функции и дома неплохо. А в поле вообще отлично. Сколько раз в поле возникал вопрос — все ли в порядке вот с этой сервой или точно ли есть сигнал с полетника.
Подключил на вход (первый JST-разъем) обычный сервотестер и получил, то, что у него на выходе. Измеряет и отображает шустро — успевает отобразить изменения включенного в автомат сервотестера.

PPM и SBUS — это уже цифровые протоколы передачи управляющего сигнала, например, с радиоприемника на контроллер. Иногда такое бывает очень полезно и дома. Да и в поле может пригодиться.

У меня есть и сервотестер и примитивный осциллограф. Но считаю наличие таких функций в этом устройстве очень полезным.

Тестирование ESC

ESC — это регулятор оборотов двигателя. Сейчас это в большинстве случаев регулятор оборотов бесколлекторного двигателя, хотя и коллекторные очень даже встречаются. Обычно управляется ESC тем самым PWM-сигналом. И по сути это та же функция сервотестера описанная выше. У регулятора оборотов практически такой же управляющий сигнал как и у сервомашинки.
Тестирование связки аккумулятор — регулятор оборотов — двигатель с установленным пропеллером нередко требуется для понимания, какой ток будет потребляться в максимальном режиме с тем или иным пропеллером. А заодно, применив весы можно выяснить и статическую тягу, которую выдает винтомоторная группа.Обычно для такого тестирования бывает нужен собственно сервотестер и ваттметр. А тут все совмещено. Это довольно удобно.

Но в этом устройстве ESC еще и подключается по питанию, и отображает, какой ток потребляет ESC.

Выводы

Для моделистов, на мой взгляд, устройство из обзора очень полезное. Я ни разу не жалею, что купил именно его. Именно этот набор функций мне понравился. Жалею, что раньше такого не было :)
За исключением незначительных странностей, все функции реализованы довольно качественно и для комбайна вполне удобно.
Отличный экран, довольно продуманное меню и удобное управление энкодером с одной кнопкой.
Можно посетовать на скудость комплектации, лично я бы предпочел в комплекте кабель type-c на XT-60 вместо пленки и type-a кабеля.

И все же, в качестве только универсального зарядного, ToolkitRC M7, по моему, уступает SkyRC B6neo: он чуть посложнее из-за функционала, возможно чуть меньше защищен от ошибок пользователя. И у него нет возможности питания через type-c «из коробки».
Зато у него есть возможность протестировать аккумулятор на внешнюю нагрузку. Это может быть интересно не только моделистам.

Уверен, что чего-то упустил или в чем-то ошибся. Буду благодарен комментаторам и их полезным комментариям, из них я узнаю много нового ;)

P.S. Немного «DIY»

Решил чуть поправить вселенскую несправедливость с отсутствием питания этой зарядки по type-c.
Для этого взял PD триггер с Али, со странным корпусом и припаял перемычку на 20 В. На разъеме XT-60, провернул плоскогубцами контакты на 180 градусов и приблизительно половину сточил. Припаял выходные площадки триггера к развернутым контактам XT-60. Внимательно, плюс с минусом путать не нужно! Немного изоляции каптоновым скотчем (важно не переусердствовать, иначе корпус не наденется). Корпус пришлось сточить по длине ~4 мм, иначе разъем type-c «мама» слишком глубоко и «папа» не достает :) Эту операцию я сделал не очень аккуратно, добавил коцки на корпусе…
Добавил чуть термоклея и поставил корпус на место. Получилось в целом неплохо и надежно, но чуточку криво. Ну и ладно, и так сойдет. Зато работает!
Настроил первый профиль источника питания на 20 В, 60 Вт и 3.1 А максимум для зарядки Asometech 65 Вт GAN. Удобно :)