Обзор-сравнение нескольких моделей универсальных зарядников для Li-Ion(Li-Po) и NiCd-NiMh аккумуляторов. Проведена оценка возможности использования их в походных условиях. Часть 2.
Поделиться этой страницей в:
Продолжение.
Часть 2. Электрические испытания.
Предупреждаю сразу и честно, точность этих проверок достаточно низкая, т.к. из измерительных инструментов использовался лишь цифровой мультиметр. Результаты, полученные здесь, следует рассматривать как оценочные, чтобы понять порядок величин и сравнить некоторые параметры зарядников в одинаковых условиях. (Нечасто они вместе собираются.)
Ток холостого хода.
Этот параметр влияет на то, насколько безопасно будет забыть эти ЗУ подключенными после окончания зарядки. Входной ток всех зарядников незначительно менялся от напряжения питания, возрастал с ростом этого напряжения. Напряжение питания задавал от 8 до 14 В.
У AcmePower CH-P1670 ток (без подсветки) составлял около 16 мА (15…17 мА).
У Ansmann Digi Charger Plus - около 24 мА при 12 В и от 21 мА до 26 мА при 8...14 В.
Ansmann Digi Charger Plus и Robiton SmartCharger-4-Li-Ion по потреблению тока были практически одинаковы: средний ток был около 23 мА при 12 В, 18...25 при 8...14 В. Также у них ток потребления был не постоянным, а менялся импульсно, примерно, от 15 до 30 мА.
Разряд аккумуляторов через ЗУ.
Не обнаружен ни в одном из зарядных устройств, т.е. при пропадании питания, ни один из ЗУ аккумуляторы не разряжает. Т.е. можно безопасно забыть аккумуляторы установленными в ЗУ после окончания зарядки и они не разрядятся.
Напряжение начала работы
Этот тест проводился путем изменения входного напряжения и отслеживания порога включения ЗУ, при зарядке различных типов аккумуляторов. Для туриста этот параметр может быть интересен в случае питания ЗУ от неизвестного источника напряжения, а не обязательно только от прикуривателя 12 В (10...14 В).
AcmePower CH-P1670
Зарядка NiCd-NiMh аккумуляторов.
Начал заряжать примерно от 7 В на входе. Зарядка импульсами около 1.5 Гц.
Зарядка Li-Ion(Li-Po) 3.7 В - началась примерно с 6 В на входе, но была неустойчивой, постоянно выдавал ошибку и прекращал заряд. Реальная работа должна быть с 8...9 В.
Ansmann Digi Charger Plus
Зарядка как NiCd-NiMh, так и Li-Ion(Li-Po) аккумуляторов началась примерно с 7 В.
Ansmann Digi Charger Vario
Как на литиевых, так и на NiCd-NiMh аккумуляторах резкой границы прекращения заряда не наблюдалось, просто ток достаточно быстро падал при напряжениях ниже 9В.
Аналогичное поведение демонстрировал и Robiton SmartCharger-4-Li-Ion.
Проверка зарядки Li-Ion(Li-Po) аккумуляторов на 7.4 В не проводилась, но предполагаю, что порог запуска будет где-то в районе 10 В.
Примечание: Во время данного теста с зарядником от AcmePower случился конфуз - из него неприятно завоняло. Нет, не тем, что вы могли подумать, а гарью. Пришлось вскрыть корпус, где и обнаружился выгоревший полевой транзистор. Почему, неизвестно, поскольку попахивать он начал ещё при первом включении. В общем, пришлось впаять новый, предположительно более мощный. Больше проблем не возникало.
Особенности потребления тока
Несмотря на то, что на заряднике написан штатный ток потребления, это совсем не означает, что в какие-то моменты времени он не захочет большего. Дело в том, что многие ЗУ потребляют ток импульсами, например, полсекунды заряжает, полсекунды проверяет напряжение на заряжаемом аккумуляторе. Поэтому питать такие ЗУ напрямую от маломощного источника, например, от солнечной батареи проблематично - в импульсе её тока обычно не хватает, хотя средний ток может и обеспечиваться. Т.о. для подобных ЗУ наличие буферного аккумулятора на их входе при питании от солнечной батареи практически всегда обязательно.
Эту особенность потребления тока и хотелось бы уточнить в данном тесте. Итак.
AcmePower CH-P1670 при зарядке "пальчиков" потребляет ток импульсами частотой около 1.5 Гц. Скважность импульсов тока, похоже, близка к 50-ти процентной, т.е. примерно 0.4 сек. ток идёт, 0.3 сек. нет. Колебания тока получаются весьма большими, относительно среднего значения.
Литиевые аккумуляторы заряжаются постоянным током, т.е. бросков тока при этом не замечено.
Ansmann Digi Charger Plus
"Пальчики" - зарядка идет также с периодическим прерыванием тока с частотой около 2 Гц, но, в отличие от предыдущего ЗУ, эти отключения очень короткие и поэтому средний ток почти равен току в импульсе.
Литиевые аккумуляторы, как и в предыдущем ЗУ, заряжаются без бросков.
Ansmann Digi Charger Vario
Также как и у Ansmann Digi Charger Plus импульсы практически незаметны при зарядке как "пальчиков", так и литиевых.
Robiton SmartCharger-4-Li-Ion
Тоже потребляет равномерно, без импульсов.
Предварительный вывод №1: Буфер по питанию обязательно нужен для AcmePower CH-P1670. Как увидим дальше, увы, не только ему.
Возможность работы от солнечной батареи напрямую.
Проверялась корректная работа ЗУ при питании от маломощного источника, который не обеспечивает достаточный для штатной зарядки ток. Таким источником, например, может быть солнечная батарея, выходной ток которой, в зависимости от освещённости, может меняться в широких пределах. И всегда возникнет такой момент, когда тока "не хватит".
В качестве такой "слабой" батареи использовался блок питания на 12 В с регулируемым ограничителем выходного тока. Было выставлено 12В, 150мА. Иногда добавлялся последовательный резистор 82 Ома, чтобы ещё больше "усложнить жизнь" заряднику.
Что же в результате?
AcmePower CH-P1670
Зарядка пальчиков шла, как с одним, так и с двумя вставленными NiCd-NiMh аккумуляторами размера АА. Зарядник очень старался, входное напряжение при подаче им импульсов зарядного тока проседало ниже 5В, в эти моменты даже гас экран, но зарядка продолжалась. Даже можно было в перерывах между импульсами прочесть на вновь загоревшемся экране уровень заряда аккумуляторов.
Однако, зарядку литиевого аккумулятора 3.7 В, увы, зарядник "не осилил". Он делал несколько попыток начать зарядку, просаживая напряжение почти до 5В, после чего выдавал ошибку и останавливался, и далее уже ни на что больше не реагировал до перезагрузки в виде "ОТКЛ/ВКЛ" по питанию. Увеличение мощности источника без перезагрузки его из этого зависания не выводило.
Ansmann Digi Charger Plus
Ни зарядки "пальцев", ни "лития" от маломощного источника провести не удалось.
При просадке напряжения источника при начале зарядки, у ЗУ "едет крыша", он сам себя перезагружает, и при этом ещё постоянно противно пищит - возмущается. Однако, что хорошо, при увеличении тока, отдаваемого источником, зарядка самостоятельно восстанавливается. Уровень этого тока зависит от количества заряжаемых аккумуляторов.
Зарядка "лития" также не шла. При попытке заряда и, последующей просадке питающего напряжения заряднику "приходит в голову", что зарядка уже благополучно завершена и можно остановиться, что он и делает. После чего радостно сообщает, что всё готово и ждёт, когда пользователь снимет аккумулятор. Увеличение мощности источника не заставляет его продолжить зарядку.
Проверка зарядки литиевых аккумуляторов 7.4 В не проводилась, т.к. не удалось подключить имевшийся аккумулятор к контактам ЗУ, но, полагаю, картинка будет похожая.
Ansmann Digi Charger Vario
Надо сказать, молодец!
Зарядка "пальчиков" шла гладко и ровно даже при самом слабом токе и просадке источника до 5.5 В.
Зарядка литиевого аккумулятора 3.7 В тоже шла нормально, хотя и меньшим током. Напряжение снижалось до 7.5В.
Для ограничения тока источника даже пришлось поставить в цепь питания дополнительный резистор 82 Ома в обоих случаях, чтобы ещё больше осложнить работу заряднику, приблизив условия по питанию к "боевым".
Зарядка при 8.4В также шла, естественно, в более медленном режиме.
Robiton SmartCharger-4-Li-Ion
Также не подвёл!
Результаты практически аналогичны предыдущему ЗУ Ansmann Digi Charger Vario.
Предварительный вывод №2: Как видим, данный тест, показал необходимость буфера не только для AcmePower CH-P1670, но и для Ansmann Digi Charger Plus. Ansmann Digi Charger Vario и Robiton SmartCharger-4-Li-Ion можно подключать к солнечной батарее напрямую. Впрочем, это тоже не очень выгодно с точки зрения эффективности использования энергии батареи и буфер будет полезен и тут. Но, важно, что он для них не обязателен.
Оценка КПД зарядки
Данный тест показывает, насколько бережно ЗУ расходует входную энергию. Это важно в походных условиях, т.к. источники электричества имеют весьма ограниченную мощность, которую следует максимально экономить.
Честно говоря, результаты печальные для всех зарядных устройств. Об экономии производитель, понятно, не заботился, главное было, чтобы зарядник не перегревался.
Проверка проводилась при фиксированном напряжении питания 12В. Сравнивалась мощность, забираемая от источника питания и отдаваемая в аккумулятор.
AcmePower CH-P1670
Эффективность для "пальчиков" оценить не удалось, т.к. ток импульсный, и мультиметром реально измерить ничего нельзя, но греется слабо, поэтому можно надеяться, что до аккумуляторов доходит, как минимум, половина энергии.
При зарядке литиевого аккумулятора потребление было около 2.4 Вт, а отдавалось примерно 1.2 Вт, т.е. половина энергии источника выбрасывалась (КПД - 50 %).
Похоже, внутри стоит плохонький импульсный стабилизатор, т.к. ток зарядки аккумулятора был больше тока потребления, но КПД стабилизатора невелико.
Ansmann Digi Charger Plus
"Пальчики", зарядка 1 шт: от источника забиралось 3.6 Вт, отдавалось 1 Вт. КПД получается, примерно, 30 %, т.е. 70 % энергии переводилось в тепло.
"Пальчики", зарядка 2 шт: от источника забиралось 4.32 Вт, отдавалось 1.64 Вт. КПД около 40%. Уже лучше, но всё равно больше половины потеряется.
Вывод: "в поле" выгодно заряжать пальчики парами.
Литиевый аккумулятор на 3.7 В - потребляемая мощность 2.2 Вт, отдаваемая 1 Вт, КПД около 45 %.
Ansmann Digi Charger Vario
"Пальчики", зарядка 1 шт: от источника забиралось 2.9 Вт, отдавалось 0.83 Вт. КПД получается, как и в предыдущем случае, тоже около 30 %.
"Пальчики", зарядка 2 шт: от источника забиралось 3.6 Вт, отдавалось 1.64 Вт. КПД около 45 %. Немного лучше, чем у Ansmann Digi Charger Plus, но незначительно.
Вообще, при зарядке 2-х пальчиковых аккумуляторов ток, измеряемый в них ,менялся с частотой около 1...2 Гц, словно зарядник переключает свой источник тока между этими аккумуляторами. А может, просто шла импульсная зарядка, как в AcmePower. Сами же аккумуляторы стоят параллельно, с общей землёй. Но "плюсы" у них не соединены между собой.
Литиевый аккумулятор на 3.7 В - потребляемая мощность 4.25 Вт, отдаваемая 2.55 Вт, КПД около 60 %.
Robiton SmartCharger-4-Li-Ion
Литиевый аккумулятор на 3.7 В - потребляемая мощность 4.25 Вт, отдаваемая 2.1 Вт, КПД около 50 %.
Предварительные выводы №3: При зарядке "пальчиков" все ЗУ довольно расточительно обходятся с энергией - лишь от трети до 40 % заряда достаётся аккумуляторам, остальное переводится в тепло. При зарядке литиевых аккумуляторов, КПД зарядки чуть выше - от 40 до 60 % энергии идёт в аккумулятор. Лучшим по экономичности является Ansmann Digi Charger Vario.
На этом электрические тесты закончим и перейдём разделу для самых любопытных.
Часть 3. Что под крышечкой?
Этот раздел для любопытных, желающих поглядеть, а что же скрыто внутри симпатичного корпуса. Вообще, надо заметить, что качество плат и паек выдавало явно китайское происхождение всех четырёх зарядников.
AcmePower CH-P1670
Как писал выше, пришлось перепаять в нём сгоревший транзистор, поэтому грех было не воспользоваться и не запечатлеть внутренности. Справа внизу виден дроссель импульсного понижающего стабилизатора.
Ansmann Digi Charger Plus
Вид со снятой нижней крышкой.
Другая сторона платы.
Ansmann Digi Charger Vario
Robiton SmartCharger-4-Li-Ion
Хорошо видна конструкция подвижных контактов. Лепестки контактов скользят каждый по своей дорожке, нанесённой на фольгированный текстолит. Дорожки и контакт, золочёные, поэтому окисление не страшно.
Качество и надёжность.
Как показало вскрытие, качество изготовления паек плат достаточно низкое у всех зарядников, что и понятно, приборы, всё же, бытовые. Впрочем, всё работает.
Для примера, ниже показаны участки плат в большем разрешении, где лучше видно некоторые огрехи их изготовления, плохую промывку, кривые пайки и т.п.
Хорошо видно, что платы плохо промыты и паялись, явно, вручную. Это касается всех четырёх устройств, качество одинаковое.
Поэтому, в походных условиях следует очень тщательно оберегать такие ЗУ от сырости, т.к. защиты никакой и брызги, да и просто сырость легко проникают внутрь.
Это неприятно тем, что могут измениться пороги окончания зарядки и ЗУ будет либо недозаряжать, либо, что опаснее, перезаряжать аккумуляторы.
В идеале, конечно, те, кто хочет сильно повысить надёжность работы схемы, может покрыть плату электроизоляционным лаком. Сделать это несложно, благо, все ЗУ разбираются отвинчиванием всего 4-х саморезов.
Часть №4. Дополнения.
Были взвешены все ЗУ и их элементы. Результаты ниже.
AcmePower CH-P1670
98 г - Корпус ЗУ;
25 г, 24 г, 24 г - Переходники, (37 г - универсальный для литиевых аккумуляторов);
110 г - Блок питания 220в;
42 г - Шнур в прикуриватель;
5г - Колупалка.
365 г - Вес всего комплекта; 201 г - Вес походного комплекта (корпус ЗУ, 2 переходника, прикуриватель).
Ansmann Digi Charger Plus
77 г - Корпус ЗУ;
32 г - Переходник для зарядки NiCd-NiMh аккумуляторов;
32 г - Переходник для зарядки Li-Ion(Li-Po) аккумуляторов;
334 г - Блок питания 220 В;
40 г - Шнур в прикуриватель.
515 г - Вес комплекта. 181 г - Вес походного комплекта (без б/п 220 В).
Ansmann Digi Charger Vario
71 г - Корпус ЗУ;
80 г - Блок питания 220в;
38 г - Шнур в прикуриватель;
2 г - Колупалка.
191 г - Вес всего комплекта. 109 г - Без б/п 220 В.
Robiton SmartCharger-4-Li-Ion
74 г - Корпус ЗУ;
72 г - Блок питания 220 В;
39 г - Шнур в прикуриватель.
185 г - Вес всего комплекта. 113 г - Вес без блока питания 220 В.
Часть №5. Самая интересная. Выводы.
Представленные в обзоре зарядники достаточно логично разделились на две группы: "домашние" и "походные".
"Домашние" - это первые два прибора, AcmePower CH-P1670 и Ansmann Digi Charger Plus.
Их отличает
лучшая индикация,
большая скорость зарядки,
вероятно, более продвинутая схема.
Но, с другой стороны, они
более требовательны к источнику питания, напрямую их подключить к солнечной батарее не получится, нужен буфер,
имеют примерно вдвое больший вес.
И, наоборот, "походные" Ansmann Digi Charger Vario и Robiton SmartCharger-4-Li-Ion весьма нетребовательны к питанию, легки и более экономичны в расходе электричества. Однако обладают более аскетичным интерфейсом пользователя, в виде пары светодиодов, да одним универсальным зажимом для всех аккумуляторов.
Разделение на "домашние" и "походные" ЗУ, конечно же, условно, в поход можно взять и те и другие. Просто последние менее "капризны", легки и более дёшевы.
На первом месте по совокупности характеристик, для использования "на природе" я бы расположил Ansmann Digi Charger Vario.
Он заряжает практически все аккумуляторы.
Нетребователен к питанию.
Наиболее экономичен при зарядке.
Имеет минимальный вес из всех рассмотренных.
Его характеристики всего чуть-чуть хуже, чем у Ansmann Digi Charger Vario, но он почти вдвое дешевле. Он "заточен" именно под зарядку Li-Ion(Li-Po) аккумуляторов и только их.
Качество изготовления всех зарядников приблизительно одинаковое и в походе их нужно тщательно оберегать от влажности. Либо заранее, ещё дома защитить плату лаком.
Несмотря на то, что Ansmann Digi Charger Vario и Robiton SmartCharger-4-Li-Ion не нуждаются в буфере, всё же его использование очень желательно. Подробнее, почему это так, можно прочесть в статье
Автор: Носов Николай. 04.03.09
статьи находится на сайте , при перепечатке ссылка обязательна.
На главную
