Модельное зарядно-балансировочное устройство iCharger 208B

Всех приветствую, кто заглянул на огонек. Речь в обзоре пойдет, как вы наверно уже догадались, о профессиональном зарядно-балансировочном устройстве iCharger 208B. Это мой первый профессиональный модельный зарядник, поэтому, возможно, где-то я мог ошибиться или неправильно истолковать сущность процесса, хотя старался писать простым и понятным языком. Кому интересно, что представляет из себя зарядник и на что он способен, милости прошу под кат.

Общий вид:

Краткие ТТХ:
Производитель – Junsi (Shenzhen New Junsi Electronic Co., ltd)
Модель – iCharger 208B
Корпус – алюминий
Напряжение питания – постоянное 4,5-32V (DC), БП в комплект не входит
— Зарядный ток – 0,05-20А (шаг 0,1А)
— Разрядный ток – 0,05-20А (шаг 0,1А)
— Максимальная мощность заряда — 350W (при питании >18V)
— Максимальная мощность разряда — 30W
— Максимальная мощность разряда с внешней нагрузкой — 600W (при 30V/20A)
— Ток балансировки – не более 350ma
— Точность балансира – 10mV
— Типы поддерживаемых аккумуляторов:
— — — литиевые (LiPo/Li-Ion/LiFe) – 1-8 банок (LiFe до 10 банок)
— — — никелевые (NiCd/NiMH) – 1-25 банок
— — — свинцовые (Pb) – 1-18 банок
Дополнительные функции:
— — — подключение к ПК
— — — термоконтроль
— — — пресеты/настройки для различных аккумуляторов/сборок — 10
— Размеры – 143мм*97мм*26мм
— Вес – 420гр

Основные особенности:
— высокая зарядная (350W) и разрядная мощность (30W/600W без/с внешней нагрузкой)
— высокая степень защиты от неправильной полярности (вход и выход), от недостаточной входной мощности питания, перегрева как самого зарядника, так и батареи/сборки, от избыточной мощности заряда и превышения времени заряда
— благодаря наличию microUSB порта зарядник легко подключается к ПК. При этом можно безопасно обновлять прошивку, строить графики, просматривать логи, анализировать полученные данные
— интеллектуальная защита зарядника от перегрева (3 режима работы вентилятора, снижение выходной мощности на 25% при превышении температуры выше 60ºС)
— многофункциональный информативный дисплей с регулируемой подсветкой
— настраиваемая балансировка литиевых элементов питания с точностью 10mV
— наличие достаточно точного анализатора емкости
— наличие режима замера внутреннего сопротивления банок/ячеек
— наличие режимов для работы с аккумуляторами на основе никеля (заряд/разряд/тренировка)
— наличие режима тестирования электродвигателей
— наличие восстанавливающего разряда (при питании зарядника от внешнего аккумулятора в режиме «разряд»)
— наличие 16Mbit флеш памяти, которая может хранить логи заряда/разряда в течение 36 часов

Комплектация:

Поставляется зарядник в фирменной коробке, на которой присутствуют все основные спецификации:

Внутри коробки есть защитный бокс из вспененного полиэтилена для защиты от механических воздействий при транспортировке:

В комплекте присутствуют все необходимые компоненты, а также небольшой бонус:

Комплектация за такую цену очень скудная, заряжать многие аккумуляторы без дополнительных аксессуаров будет не очень удобно. Большим плюсом явилось то, что в период покупки зарядника была небольшая акция и мне бесплатно достались некоторые компоненты.

Основные компоненты:
— зарядно-балансировочное устройство iCharger 208B
— два силовых зажима «крокодил» с гнездом под разъем «банан» (питание зарядника)
— кабель с двумя выходными зажимами «миникрокодил» (подключение аккумуляторов)
— температурный датчик
— кабель для подключения к ПК (USB->miniUSB) длиной 120см
— CD диск с программным обеспечением
— четыре силиконовые ножки

Дополнительные компоненты (бонус магазина):
— балансировочный кабель для 6S сборок
— балансировочная плата для 6S сборок (для удобства пользования)

При такой стоимости можно было положить дополнительный выходной кабель с силовым разъемом (к примеру, EC5 или XT) и холдер/держатель/кроватку (кому как удобнее) для распространенных 18650 аккумуляторов:


Все это придется приобретать отдельно, как и блок питания (БП).

Габариты зарядника:

Размеры зарядника небольшие, всего 142мм*97мм*26мм:

А вот вес уже немаленький, около 380гр:

Вот сравнение с «домашним» полупрофессиональным комбайном Opus BT-C3100 V2.2:

Внешний вид:

Зарядник выполнен в привычном для модельных ЗУ прямоугольном алюминиевом корпусе с гордой надписью iCharger 208B:

Компоновка стандартная – компактный алюминиевый корпус, хорошо отводящий тепло, небольшой вентилятор, монохромный дисплей с регулировкой яркости и 4 кнопки управления. Все разъемы и прорези для забора воздуха расположены с торцов:

Для лучшего охлаждения и снижения вибрации в комплекте идут 4 силиконовые самоклеящиеся ножки:

Разъемы:

Для подключения питания служат два провода с разъемами типа «банан», расположенные с левого торца прибора, длина проводов около 50см:

Для зарядки от автомобильного аккумулятора на выезде или подключения к «времянке» в комплекте идут «крокодилы» с разъемом «банан-мама»:

Для подключения заряжаемых аккумуляторов есть провода с «миникрокодилами»:

Провода достаточно толстые, сечение 16AWG. Для уменьшения дополнительных потерь разъемы везде припаяны:

Для контроля температуры присутствует специальный термодатчик, подключаемый в гнездо Temp:

Термодатчик, скорее всего, на основе какого-то транзистора, точность средняя:

Для подключения к ПК служит обычный USB->miniUSB кабель длиной 120см:

В качестве бонуса – плата балансировки и балансировочный кабель для удобства использования:


Питание:

Вот здесь начинается самое неприятное, ибо БП в комплект не входит. Многие скажут, мол, стоимость и так далеко не маленькая, но что поделать. С другой стороны, жестких требований к напряжению питания нет, сгодится любой БП с выходным постоянным напряжением от 4,5 до 32V. Главный критерий – достаточная мощность БП, т.к. в самом заряднике встроена своя схема питания. Поэтому на первое время сгодится один из вариантов:
— б/у компьютерный БП AT/ATX 250-350W (приобретается в любом сервисном центре за 100-150р)
— достаточно мощный лабораторный БП
— блоки для питания светодиодных лент, видеозаписывающей аппаратуры (DIY БП, как в моем случае)
— блоки питания от ноутбуков, зарядных устройств и т.д. (бюджетный вариант, будут ограничения)
Как видим, выходы из данной ситуации есть. Придется только немного поколхозить – припаять разъемы (бананы), где-то балластное сопротивление добавить или переходники. Либо прикупить специализированный блок питания для модельных зарядников, но стоят они немало:

Я использую ранее обозреваемый DIY БП S-360-24 на 24V/15A, общей мощностью 360W:

Со временем, конечно, для удобства использования прикуплю разъемы типа «бабан-мама», а пока цепляюсь крокодилами к «времянке».

Кишочки:

Поскольку аппарат куплен на свои, поэтому во избежание потери гарантии разобрать не рискнул. К тому же внутри зарядки есть неплохо греющиеся силовые элементы, соединенные с корпусом через термопрокладки, поэтому при следующей сборке теплоотвод будет похуже, по крайней мере, мне так кажется. В сети полно фотографий кишочков, поэтому для интересующихся продублирую у себя (взято отсюда):


Итак, с аппаратной частью разобрались, теперь переходим непосредственно к управлению и использованию.

Управление и рабочее меню зарядника:

Прошивка самая последняя — V3.14, на CD диске есть специальная программа для скачивания и установки обновлений:

Для навигации по менюшкам нам помогут 4 кнопки управления:


Коротко по управлению:
— кнопка Batt Type — предназначена для перехода в предыдущее меню или остановки текущего процесса
— кнопки Dec и Inc – предназначены для перемещения по подменю (влево/вправо), установки нужных параметров (вверх/вниз), а также для активации дополнительных меню при активном процессе (настройка параметров/отображение напряжение на ячейках)
— кнопка Start — предназначена для активации настройки нужного параметра (короткое/долгое нажатие) и запуска выбранного задания (длительное нажатие более 3 секунд). После запуска зарядник проверит правильность подключения, о чем сообщит на экране (при заводских настройках):

После часового знакомства с меню все вопросы должны отпасть, ибо все достаточно просто.

Вот упрощенная схема меню:

Коротко поясню. В первом меню (Program SELECT) можно выбрать, с каким типом аккумулятора работать, либо зайти в специальные режимы или настройки. Для выбора типа аккумулятора доступны четыре варианта – литий (LiPo/Li-Ion/LiFe), никель (NiMH), никель (NiCd) и свинец (Pb). Некоторые настройки доступны при активном процессе и могут настраиваться, а именно:
— конечное напряжение
— ограничение по емкости (дефолтное 5000mah)
— ограничение по времени (дефолтное 120 мин)
— ограничение по температуре (50°С)
— мониторинг температуры
При подключенном балансире при нажатии кнопки «Inc» всегда можно посмотреть напряжение на каждой ячейке/банке.

Небольшой стенд для тестирования:
Поскольку для аккумуляторов на основе никеля у меня не нашлось холдеров, то основной упор буду делать именно на литий. Именно под него в большей степени «заточен» зарядник. Для проверки характеристик я собрал небольшой стенд из следующих компонентов:
— три трех/четырехрегистровых вольтметра
— холдер для трех 18650 аккумуляторов

Вольтметры соединил в параллель – показания практически идентичные:

Взял шлейфик от ПК, балансировочный разъем как раз подошел, пришлось только срезать небольшой гребень:

Соединил согласно типовой схеме:

Все дальнейшие тесты буду проводить на данном простеньком модуле…

Заряд аккумуляторов:

Здесь все просто без каких-либо ограничений. Более простыми словами – если позволяет заряжаемый аккумулятор/сборка и мощность БП, то можно использовать зарядник на пределе его возможностей, а именно заряжать током до 20А. Для отдельного аккумулятора это много, разве что емкие лифешки (LiFe) могут заряжаться такими высокими токами.
Для лития доступны три режима заряда: заряд с балансировкой, обычный заряд и быстрый заряд:

Не трудно догадаться, что в последних двух балансир не используется. При обычном заряде отключение происходит при снижении зарядного тока на 1/10 от начального, а при быстром заряде – на 1/5 от начального. Другими словами при быстром заряде батарея чуток недозаряжена, т.к. последняя фаза заряда кончается немного раньше.
Ток заряда можно выбрать любой в диапазоне 0,05А – 20А с шагом в 0,1А:

Конечное напряжение для различных типов аккумуляторов:

Как видим, для Li-Ion банок конечное напряжение зафиксировано на уровне 4,1V. Я затрудняюсь ответить, с чем это связано, но в настройках можно изменить на стандартные 4,2V или заряжать в режиме Li-Pol. К слову, вот некоторые интересные отличия для Li-Pol/Li-Ion:
— настраиваемое максимальное конечное напряжение заряда – 4,3V для Li-Pol и 4,2V для Li-Ion
— настраиваемое максимальное конечное напряжение разряда – 3V для Li-Pol и 2,5V для Li-Ion
— конечное напряжение для режима «хранение» — 3,85V для Li-Pol и 3,75V для Li-Ion

Как пример, заряд аккумулятора Samsung INR18650-25R емкостью 2500mah током 3А:

В итоге мы имеем корректное окончание заряда на уровне 4,2V, но почему-то на экране зарядника напряжение немного занижено.
Для заряда банок с завышенным порогом заряда (4,3V и 4,35V) необходимо в настройках увеличить конечное напряжение (максимум для Li-Pol 4,3V):

В итоге 4,35V аккумулятор Samsung ICR18650-32A емкостью 3200mah при токе заряда 3А зарядился до 4,28V:

Опять небольшой недозаряд, но здесь скорее из-за большого зарядного тока, т.к. окончание заряда происходит при снижении зарядного тока на 1/10 от начального, 300ma еще многовато…

Балансировка аккумуляторов:

Предназначена для выравнивания напряжения на ячейках/банках, соединенных последовательно две или более (2S-8S). Как известно, аккумуляторов с абсолютно одинаковыми параметрами не бывает, поэтому один разряжается чуть быстрее, другой – чуть медленнее остальных. Следовательно, и при заряде один зарядится чуть быстрее, другой – чуть медленнее. Если заряжать без балансира, то одну или несколько банок можно перезарядить, а это чревато сильной деградацией химии или возгоранием банки. Также и с разрядом, одну или несколько банок можно сильно переразрядить, тем самым сильно снизив ее ресурс.
Работает балансировка следующим образом:
При подключении балансировочного разъема, зарядник измеряет напряжение на каждой банке и смотрит установленный метод балансировки. Доступно 3 режима: CV phase, storage voltage и always. При первом методе балансир включается тогда, как только одна из ячеек/банок перейдет в режим CV (вторая фаза заряда). При втором методе балансировка начнется, когда напряжение на одной из ячеек/банок превысит напряжение хранения (см. выше, 3,85V/3,75V/3,3V). При последнем методе, балансир включен изначально и первым делом выравнивает напряжение на всех банках/ячейках и только после этого зарядный ток равняется установленному и идет процесс заряда. Также в настройках есть опция «капельного заряда» (Balance Trickle), при активации которой зарядник не прекратит заряд, пока ток не снизится до 20ma.
Судя по мониторингу, точность вольтметра балансира в норме (первая банка/ячейка — снизу):

При балансировке я забыл отключить таймаут, поэтому процесс балансировки был остановлен автоматически. За это время было залито около 600mah. После повторного запуска балансировки получилось следующее:

Банки отбалансированы неплохо, в пределах погрешности (10mV или 0,01V), но вот конечное напряжение занижено, вместо положенных 4,2V получилось в районе 4,185V. Я пока не смог добиться от зарядника отключения при более точном конечном напряжении без танцев с бубном, хотя можно установить в настройках конечное напряжение, к примеру, 4,22V (доступно в интервале до 4,3V):

Несколько помогает опция «Balance Trickle», но это не решение проблемы:

Но с другой стороны, при заряде без балансира напряжение на банках в норме. Получается, что встроенный вольтметр несколько занижает напряжение. Это не есть гуд…

Разряд:

Данный зарядник может разряжать аккумуляторы током до 20А, но при условии подключения внешней нагрузки. При этом максимальная разрядная мощность равна 600W (при 30V/20A, т.е. 8S). Для одного/нескольких запараллеленных аккумуляторов максимальная разрядная мощность равна около 80W. Поскольку зарядник не обладает достаточно мощной нагрузкой, а следовательно и радиатором, то максимальная мощность разряда без внешней нагрузки ограничена 30W:

Грубо говоря, при полностью заряженном литиевом аккумуляторе получить разрядный стабилизированный ток выше 7А не получится, ибо 30W/4,2V=7,14А. Даже при установке разрядного тока более 7А, значение будет ограничиваться в этом районе.
Для разряда с внешней нагрузкой предусмотрен специальный режим – DCHG+:

В качестве нагрузки можно использовать обычные нагрузочные резисторы, т.к. при нагреве они не меняют сопротивление, как, к примеру, лампы накаливания. Подключается следующим образом (именно к плюсовым зажимам!):

Рассчитывается сопротивление все по тому же закону Ома (пример для одного высокотокового литиевого аккума на разряд током 20А):
Сопротивление нагрузки = напряжение банки / требуемый ток нагрузки = 4 / 20 = 0,2 Ома
Рассеиваемая мощность = напряжение * ток = 4 * 20 = 80 W
Итого, для разряда высокотокового литиевого аккума током 20А нужен, как минимум, 100W резистор на 0,2 Ома, либо комбинация из нескольких резисторов.

Как пример, разряд аккумулятора Samsung INR18650-25R емкостью 2500mah током 7А без нагрузочных резисторов (график см. ниже):

Емкость получилась около 2435mah. Для тестирования большинства аккумуляторов и для домашнего использования хватит за глаза.

Специфические режимы:

— Режим хранения (STORAGE):
Не секрет, что литиевые банки должны храниться в прохладном месте заряженными на треть. Поэтому, если длительное время не планируется использовать аккум/сборку, то рекомендуется прогнать ее в данном режиме (в разделе «Литий»):

Конечное напряжение для режима «хранение» — 3,85V для Li-Pol и 3,75V для Li-Ion

— Определение внутреннего сопротивления аккумулятора/сборки (Measure Internal resistance):
Данный пункт расположен в меню специальных режимов (Special Modes). Здесь, думаю, все понятно. По внутреннему сопротивлению и остаточной емкости можно судить о возрасте батареи. Для начала напомню, что высокотоковые аккумуляторы имеют самое низкое внутреннее сопротивление, что позволяет им отдавать большие токи без особого ущерба. Поэтому, купив новенькие баночки, можно измерить их внутреннее сопротивление и емкость, а в дальнейшем периодически сравнивать. Чем больше будет использовано циклов заряд/разряд, тем больше будет внутреннее сопротивление, а емкость будет постепенно уменьшаться.
Вот сравнение внутреннего сопротивления одного и того же аккумулятора Sanyo UR18650ZY 2600mah и Samsung INR18650-25R 2500mah на ЗУ Opus BT3100 V2.2 и iCharger 208B:


Точность «гуляет» благодаря невысокому качеству контактов ЗУ и холдера. Для точного определения внутреннего сопротивления необходимы качественные держатели, к примеру BF-1L:

Программное обеспечение:

После установки драйверов и программы LogView, становится доступной возможность построения графиков заряда/разряда. Функция полезная, особенно для сравнительного тестирования аккумуляторов, ибо сразу можно оценить качество аккумулятора, в частности способность держать напряжение под хорошей нагрузкой. В качестве примера приведу график разряда Li-Ion аккумулятора 18650 Samsung INR18650-25R емкостью 2500mah током 7А:

Если запустить программу Upgrader.exe с CD диска, то при наличии свежей прошивки можно безопасно обновить прошивку зарядника:

Некоторые примечания:
— при выборе LiIo заряд оканчивается при напряжении на банке 4,1V, а при выборе LiPo – 4,2V. При этом настраиваемое максимальное конечное напряжение заряда – 4,3V для Li-Pol и 4,2V для Li-Ion, а конечное напряжение разряда – 3V для Li-Pol и 2,5V для Li-Ion. Ну и конечное напряжение для режима «хранение» — 3,85V для Li-Pol и 3,75V для Li-Ion
— при активации опции «Balance Trickle» конечное напряжение при заряде лития с балансировкой становится более корректным
— для аккумуляторов на основе никеля можно вручную задать дельту (-dV), а также настроить или отключить вовсе подзаряд малым током («капельный заряд» — Trickle). Для LSD аккумуляторов (с низким саморазрядом) рекомендую отключить капельный заряд.
— звуковое оповещение полностью настраиваемое – можно либо включить, либо выключить сигнал нажатия (Key Beep) или сигнал оповещения/тревоги (Buzzer). Я рекомендую сигналы оповещения оставить включенными. Сигнал завершения процесса (Completion Ring) имеет 4 варианта на выбор, в т.ч. и выключен.
— вентилятор охлаждения имеет 3 режима – автомат, включен всегда и выключен. Рекомендую автоматический режим с регулировкой оборотов в зависимости от внутренней температуры зарядника. При выключенном вентиляторе будет часто срабатывать термозащита и снижать выходную мощность на 25% при достижении 60ºС
— при выборе восстанавливающего разряда, т.е. зарядник запитывается не от сети, а от внешнего аккумулятора и разряжает аккум/сборку — энергия разряда не гасится на нагрузочных резисторах прибора, а передается питающему внешнему аккумулятору (работоспособность не проверял)

Возможные применения зарядника:
— непосредственный заряд привычных 18650 аккумуляторов как по отдельности, так и в сборе. Если нужно быстро зарядить несколько банок – либо в параллель на большой ток, либо с «быстрым» балансиром. Дискретные зарядки сильно ограничены по току (не более 2А), поэтому модельные зарядники здесь вне конкуренции
— заряд модельных Li-Pol аккумуляторов – тут все ясно, без балансира никуда, т.к. липоли очень привередливые и хорошо горят
— заряд или тренировка элементов питания аккумуляторного электроинструмента – как пример, заряд дешевого аккумуляторного электроинструмента без встроенного балансира (дешевый шурик на литии без балансира) или тренировка инструмента на NiCd аккумуляторах (массовые бюджетные шурики)
— при отсутствии специализированного умного зарядника для никеля – докупив холдеры для АА/ААА, мы получаем отличный зарядник с корректными режимами для никеля (умные зарядники для них дорогие, да и никель обычно используются либо по две, либо по четыре штучки)
— при отсутствии зарядника для автомобильного аккумулятора – данное ЗУ хорошая альтернатива
— наличие достаточно точного анализатора емкости и функции замера внутреннего сопротивления – оперативный контроль состояния всего парка аккумуляторов (особенно для моделистов, ибо липольки дохнут очень быстро), а также аргументированный спор с продавцами некачественных аккумуляторов или ПБ (в некоторых случаях и с продавцами смартфонов/планшетов)
— зарядка любых поддерживаемых аккумуляторов в походных условиях (от автомобильного аккума или внешнего источника)

Плюсы:
+ бренд, гарантия качества
+ высокая зарядная и разрядная мощность
+ широкий диапазон питающего напряжения
+ богатый функционал, настройка практически всех параметров
+ корректная поддержка большинства типов аккумуляторов
+ достаточно точная балансировка банок/ячеек литиевых сборок

Минусы:
— при заряде с балансиром есть небольшой недозаряд (возможно где-то есть калибровка), а также небольшой ток балансировки (в зависимости от дисбаланса банок процесс затягивается)
— некоторое неудобство использования, ибо в разложенном виде все это хозяйство занимает много места
— необходимость покупки дополнительных аксессуаров (БП, при необходимости силовые модельные/балансировочные провода и холдеры)
— нет возможности управления через ПК, как в том же iMax (настройка параметров/запуск/остановка и т.д.)
— отсутствует поддержка NiZn аккумуляторов (есть небольшое решение)
— цена

Вывод: даже несмотря на незначительные недостатки, устройство качественное и функциональное. Мне устройство очень понравилось. Для обычного применения, а именно зарядка обычных аккумуляторов (никель/литиевые банки) — не очень подходит, проще купить универсальный комбайн, типа Опуса. Но если в наличии имеются липольки, требуется больший зарядный ток или функция анализатора емкости, то данный зарядник очень хорошее приобретение. В дальнейшем я планирую соединить воедино БП, зарядник, балнасировочные разъемы и несколько холдеров. Получится некий компактный чемоданчик, который решит вопросы заряда аккумуляторов полностью…