ZH-YU ZB206+ - универсальный тестер/анализатор аккумуляторов

Всем привет.

Сегодняшний обзор будет посвящен универсальному тестеру/анализатору аккумуляторов ZH-YU ZB206+, приобретенному мною на просторах eBay. Не так давно я уже писал обзор на подобное устройство, правда, с более скромными функциями, но обо всем по-порядку.

Итак, после заказа предыдущего тестера, мне на глаза попался лот, который порадовал своими характеристиками и функционалом. К сожалению, отменить предыдущий заказ возможности уже не было, а потому пришлось делать еще один :) Посылка была отправлена на следующий день после оплаты. К тому же продавец снабдил ее полноценным треком, так что если кому-то интересно, то посмотреть маршрут движения посылки из Китая в Беларусь можно здесь.

Пришел тестер без какой-либо оригинальной упаковки. Из средств обеспечения его сохранности в пути был только небольшой кусочек пупырки, перемотанный скотчем. Помимо самого анализатора в посылке была небольшая инструкция, но с учетом того, что весь текст напечатан в ней на китайском языке, то особой пользы от нее нет. В живую все это дело выглядело следующим образом:

Блока питания для подключения тестера к розетке нет, как нет и «отсека» для аккумуляторов. Мой экземпляр на 12В, но у продавца есть вариант с питанием от microUSB 5В. Для того, чтобы получить этот вариант нужно написать сообщение продавцу во время оформления заказа. К сожалению, я заметил данную строку в описании товара слишком поздно :(

Из основных элементов можно выделить LED индикатор, три кнопки посредством которых осуществляется настройка тестера и пищалка. Помимо этого есть парочка разъемов для подключения проводов и один из основных элементов — полевой транзистор F55NF06, отвечающий за разряд тестируемых аккумуляторов. Более подробно узнать о нем можно тут. Для уменьшения нагрева установлен он совместно с радиатором охлаждения, но на плате так же имеются разъемы для подключения вентилятора.

В принципе, больше ничего интересного во внешнем виде тестера нет, а значит можно переходить к его тестированию. К сожалению, блока питания с подходящим разъемом у меня не оказалось, так что пришлось подпаять еще один с обратной стороны платы :)

Итак, включаем — раздается протяжный писк, а на LED индикаторе появляются циферки. Но перед тем, как начать проверку его работоспособности, думаю, будет не лишним ознакомить вас с его характеристиками:

Напряжение электропитания: DC12V (DC11-14V) (если нужна версия microUSB 5V, то следует связаться с продавцом);
Рабочий ток: менее 35 мА;
Максимальное входное напряжение батареи: 8.5V;
Ток разряда: 0,1-2,6 А;
Максимальная погрешность тока разряда: 1% + 2 мА;
Максимальная погрешность измерения напряжения: 1%;
Размер платы (без медных опор): 97 мм * 62 мм * 38 мм;
Вес: 47 г.

Поддержка автоматической идентификации типа аккумуляторов:
— 1,2 В Ni-MH Ni-Cd аккумуляторы;
— 1,5 В щелочные;
— 1,6 В никель-цинковые батареи;
— 1,8 В литиевые батареи (например, L91);
— 2,0 В свинцово-кислотные батареи;
— 2,4 В никель MH Ni-Cd аккумуляторы;
— 3,0 В литиевая батарея;
— 3,2 В литий-фосфатная железная батарея;
— 3,6 В NiMH NiCad аккумулятор;
— 3,6-3,7 В литиевая (полимерная) батарея;
— 3,8 В высоковольтная литиевая батарея (полное напряжение 4,35 В);
— 4,0 В свинцово-кислотная батарея;
— 5,0 В аккумуляторы мобильных устройств;
— 6,0 В свинцово-кислотная батарея;
— 6,0 В Ni-MH Ni-Cd батарея;
— 6,4 В литий-фосфатная группа,
— 7,2-7,4 В Серия литиевых батарей.

Приличный список получается. А самое главное, что в него попали все те аккумуляторы, которые широко применяются в повседневной жизни.

Итак, поехали. Если просто подключить анализатор к сети, то он сразу перейдет в режим тестирования емкости. Останется выбрать ток разряда и запустить процесс. Однако, есть еще два способа его включения, которые существенно расширяют возможности, заложенные «по-умолчанию». Если включить анализатор с зажатой кнопкой «S--» (крайней левой), то он переключиться в режим измерения сопротивления тестируемого аккумулятора, при этом на панели загорится надпись «r000».

Думаю, мало кто задумывался о таком параметре аккумулятора, как его внутреннее сопротивление :) Хотя данный параметр, в первую очередь, важен для тех, кто самостоятельно объединяет аккумуляторы в один блок…

Сейчас будет немного ликбеза, если интересно — читайте, если нет — переходите к следующей фотографии. Итак, если максимально упростить определение, внутреннее сопротивление аккумулятора — это совокупность химических и физических процессов, которые протекают в аккумуляторе и отражают его способность проводить электрический ток, плюс, собственно, сопротивление плюсовой и минусовой клемм элемента питания.

Величину сопротивления можно рассчитать по следующей формуле:

R=(Uбез нагрузки — Uпод нагрузкой)/Iнагрузки.

Простым языком, из напряжение элемента без нагрузки вычитаем напряжение под нагрузкой и делим на ток нагрузки.

К примеру, если (условно) взять полностью заряженный элемент питания 18650, то его напряжение составит 4,2 В. Подключив к нему лампочку, увидим, что напряжение упадет, примерно, до 4,0 В. Ток, проходящий через лампочку, допустим, 1,5А. В этом случае:

R=(4.2В-4.0В)/1.5А=0.14Ом.

Сам по себе данный пример скучный и ничего нам не дает. Но если попробовать перенести его на практику, то можно получить довольно любопытный результат.

Представим, что нам надо из пяти таких аккумуляторов собрать панель на 21 Вольт (4,2*5=21), соединив их последовательно. Позже, к собранной нами аккумуляторной панели, нам придется подключить условный прибор с потреблением тока 10 А. Вопрос: что из этого получится?

Вспомним предыдущие расчеты: наши заряженные аккумуляторы имеют внутреннее сопротивление 0,14Ом. Можно рассчитать падение напряжения при подключении прибора: 0,14*10=1,4В. Исходя из этих данных можно высчитать напряжение на каждом элементе: 4,2-1,4=2,8В! А это уже переразряд. Ну и, собственно, нужных нам 21В под нагрузкой мы никогда не получим: 2,8В*5=14,0В!!! Ну и помимо всего прочего 70Вт (1,4В*10А*5) будет преобразовываться в никому не нужное тепло, то есть элементы будут нагреваться, причем не слабо… То есть зная величину внутреннего сопротивления, нам удалось сделать вывод о том, что данные условные элементы совершенно не годятся для поставленной перед нами задачи. :) Если ничего не путаю, то получается как-то так…

Проверим внутренне сопротивление разряженного высокотокового аккумулятора 18650 LG HE2:

Кстати, чем выше заряд аккумулятора, тем ниже внутреннее сопротивление и, соответственно, наоборот. В нашем экземпляре оно 0,58Ом.

Будем считать, что с сопротивлением разобрались. Переходим к кнопке «SK». Если тестер включить с зажатой кнопкой, то мы попадем в меню настроек. Их тут не очень много, но все же они есть. Изменение настроек осуществляется при помощи кнопок «S--» и «S++», подтверждение данных «SK». Выйти из меню настроек когда захочется нельзя, необходимо прогнать их все.

Первый пункт — выбор двух- или четырехпроводного интерфейса. На индикаторе светится «LJ2/LJ4».

Как написано у продавца, LJ4 — это профессиональный четырехпроводный тестовый режим, который требует приобретения специального приспособления и позволяет точно протестировать работу батареи для проверки дифференциального напряжения на клеммах BV. «Специального приспособления» — ни что иное, как батарейный отсек с двумя проводами как на минусовой, так и на плюсовой контактной площадке. Два провода подключаются к разъему «BV» на плате, еще два — к обычному «BAT».

Следующий пункт — «Auon/Auof». Как не трудно догадаться, это активация/отключение автоматического распознавания тестируемых аккумуляторов. Если его выключить, то напряжение разряда придется задавать вручную.

Далее — «BEon/BEof». Включение/отключение пищалки.

Далее «LPon/LPof» — включение/отключение границы разряда. Если дезактивировать данную функцию, то аккумулятор можно напрочь убить, разрядив его в 0. Так что от греха подальше переключать ее в режим «LPof» не следует.

Последний пункт «SF00-05» отвечает за режим работы вентилятора охлаждения. Поскольку у нас его нет, то и настройка эта для нас важна не очень. Но я планирую установить вентилятор. Для того, чтобы обеспечить работоспособность данной настройки, плюсовой контакт вентилятора надо подпаять к питанию, а минусовой — к разъему «F-», расположенному чуть ниже и правее LED индикатора.

На этом с настройками покончено. Переходим к тестам и проверкам. Для начала, аккумулятор GP ReCyko+ (типоразмер ААА) с заявленной емкостью 800 мАч. Проверяем:

По данным теста, при разряде аккумулятора током 0,5А до 1,0В, ёмкость получилась 813мАч.

Тестер позволяет также получить данные о запасаемой энергии аккумулятора, т.е. энергии, которая может быть накоплена в полностью заряженном аккумуляторе. У тестируемого образца она равняется 0,991 Вт/час.

Следующий экземпляр АА аккумулятор Energizer с заявленной емкостью 2000 мАч. Правда, пользуюсь я им уже пару лет и даже без тестера стал замечать, что Energizer уже не тот :) По данным теста ёмкость аккумулятора составила 1498 мАч.

Запасаемая энергия 1,851 Вт/час.

Далее шел еще один аккумулятор Energizer (АА) с заявленной емкостью 2450 мАч. Тоже давно пользуюсь. Результат еще хуже 1460 мАч:

Попытка проверить «умерший» Panasonic не удалась. Все закончилось ошибкой «Err3».

Всего тестер знает 6 ошибок. Пробежимся по их значениям:

Err1: напряжение аккумуляторной батареи слишком высокое, убедитесь, что напряжение батареи ниже, чем 8.5V;

Err2: напряжение батареи слишком низкое (ниже установленного значения напряжения разряда), убедитесь, что батарея заряжена. Если батарея перевернута или не установлена, также появится Err2;

Err3: Батарея не поддерживает разряд заданным током или сопротивление. Убедитесь, что батарея установлена плотно и контакт между электродами хороший;

Err4: проблемы с питанием;

Err5: тест превысил предел мощности;

Err6: Напряжение питания выходит за пределы допустимого диапазона.

Напоследок была проверена парочка аккумуляторов 18650 LG HE2, заявленная емкость которых составляет 2500 мАч. Тест проводился в автоматическом режиме и был остановлен при падении напряжения до 3,2В. Ёмкость получилась 2325 мАч, что довольно таки близко к заявленному показателю. Но не будем забывать, что минимально допустимое напряжение на этих элементах питания может быть 2,5В. Неплохо для аккумуляторов 2015 года выпуска.

Как я уже говорил, в тестере предусмотрена возможность установки вентилятора для организации активного охлаждения. Однако это имеет смысл только если вы планируете проводить тесты высоким током разряда. Но, напомню, что ничего хорошего в этом нет. Если же использовать ток разряда в 0,5-1A, то нагрев транзистора незначительный. На момент проведения замеров температура в помещении была около 25 градусов. Температура транзистора составила 33,1 градус.

Температура аккумулятора — 28,5 градусов.

Так что ничего критичного. Шаг тока разряда — 0,1А, минимальное значение 0,1А, а максимальное — 2,6А.

Получилось сильно много букв, надеюсь, хоть кто-то прочитал все и нашел для себя что-то полезное. :) Подводя итог всему, что тут было написано, хочу сказать, что данный тестер одна из самых полезных моих покупок. Сейчас наконец-то я смогу разобраться со всеми своими аккумуляторами и использовать их в соответствии с реальными характеристиками. Некоторые могут спросить: «Не проще ли было купить зарядку, умеющую измерять емкость?». Нет, не проще. Данный тестер имеет ряд преимуществ по сравнению со всеми зарядками подобного рода:

1. можно выбрать ток разряда в широком диапазоне, у ЗУ такой возможности нет, ну может 2-3 значения тока разряда доступно для выбора;
2. можно измерять остаточную емкость аккумулятора, заряженного на 90%,80%,70% и так далее, то есть с любого начального напряжения и до любого напряжения разряда. ЗУ полностью заряжают-разряжают аккумулятор, то есть емкость считается на полном заряде;
3. тестер стоит дешевле :);
4. умеет измерять внутреннее сопротивление аккумулятора;
5. при отключении питания процесс не прерывается, а все полученные данные сохраняются;
6. подходит для кучи разных аккумуляторов, в то время как зарядки, как правило, ориентированы на одну какую-то форму.

На вскидку всё. Единственный минус — не умеет заряжать аккумуляторы. Если бы и эта функция была реализована, то тестер был бы идеальным :)

На этом, пожалуй, все. Спасибо за внимание и потраченное время.