Universelles Ladegerät U2 von Vapcell

Schon seit Langem wollte ich ein einfaches und zugleich vielseitiges Gerät für den Haushalt haben. Zufällig bin ich dann auf etwas Ähnliches von Vapcell gestoßen, wurde neugierig und habe es für einen Test bestellt. Heute kann ich euch zeigen, was es kann.
Begutachtung, Zerlegung, Tests und Fazit.

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In der Überschrift ist ein Preis von $13.39 angegeben, aber leider kostet der Versand $7.69 extra. Damit liegt der Gesamtpreis bei über 20 Dollar :(
Ich denke aber, dass man das Gerät in anderen Shops oder bei einem Sale durchaus deutlich günstiger bekommen kann. Ich verlinke hier lediglich den Vapcell-Shop.

Warum mich dieses Ladegerät interessiert hat und welche wichtigen Eigenschaften es mitbringt:
1. Es lädt Akkus mit einem Durchmesser von bis zu 26 mm. Tatsächlich passen auch größere hinein: Ein 32700 passt problemlos, blockiert dann aber teilweise den zweiten Schacht.
2. Die zulässige Akkulänge beträgt 75 mm, sodass sogar geschützte 21700-Akkus hineinpassen.
3. Unterstützung aller gängigen Lademodi: Ni-Cd/Ni-Mh, Li-ion, Li-ion HV, LiFePO4
4. Ladestrom von 0.5/1 A in beiden Schächten oder bis zu 2 A in einem Schacht.
5. Verpolungsschutz sowie automatischer Start von Akkus mit Schutzplatine, falls diese abgeschaltet hat.

Auch eine Powerbank-Funktion wird unterstützt, obwohl ich sie persönlich nicht brauche.

Das Gerät kommt in einer kleinen Schachtel, auf der alle wichtigen Eigenschaften angegeben sind. Außerdem gibt es einen Code zur Echtheitsprüfung.


Der Lieferumfang ist ganz einfach: Ladegerät, USB-Kabel und Anleitung.


Das USB-microUSB-Kabel wirkt ziemlich billig und ist etwa einen halben Meter lang.
In der Anleitung sind im Wesentlichen nur die Ladeschlussspannungen und Ladeströme wichtig:
Li-ion HV – 4.35 V, Ladestrom 0.5, 1 und 2 A
LiFePO4 – 3.65 V, Ladestrom 0.5, 1 und 2 A
Li-ion – 4.20 V, Ladestrom 0.5, 1 und 2 A
Ni-Cd/Ni-Mh – 1.48 V, 0.5 A

Der Ladestrom für Ni-Cd/Ni-Mh beträgt übrigens nur 0.5 A. Bei den anderen Modi sind es 0.5 oder 1 A, wenn beide Schächte belegt sind, und bis zu 2 A bei nur einem belegten Schacht.


Äußerlich ein ganz gewöhnliches Ladegerät mit zwei Schächten. Der einzige Unterschied zu anderen Geräten liegt wohl in der Anordnung der Bedientasten und Anzeigen.


Erst bei den Vorbereitungen für den Test ist mir aufgefallen, dass sich die Schächte leicht unterscheiden: Am rechten steht, dass nur dieser für die Powerbank-Funktion verwendet wird, nicht beide, wie man erwarten könnte.


Die Anzeige erfolgt über LEDs in verschiedenen Farben:
1. Oben zeigen drei orangefarbene LEDs den Ladestrom an: 0.5, 1 und 2 A
2. An den Seiten befinden sich vier LEDs: Die beiden unteren sind blau, die beiden oberen grün. Sie zeigen den Akkutyp an und nach dem Wechsel in den Lademodus den Ladezustand mit 25, 50, 75 und 100 %.
3. Unten befinden sich zwei Tasten: zur Auswahl des Akkutyps und des Ladestroms.

Standardmäßig startet das Gerät immer im Li-ion-Modus mit 4.2 V, wenn ein Lithium-Akku eingelegt ist, und im Ni-Cd/Ni-Mh-Modus, wenn ein Nickel-Akku eingelegt ist.
Kritik habe ich eigentlich nur an der Behandlung von LiFePO4-Akkus: Das Ladegerät erkennt sie nicht selbst und versucht deshalb nach einem Neustart, sie wie gewöhnliche Lithium-Ionen-Akkus zu laden.

Die LEDs sind nicht besonders hell, was sehr gut ist: Selbst wenn fast alle gleichzeitig leuchten, stören sie nicht.


An der oberen Stirnseite befinden sich zwei Anschlüsse: microUSB für das Netzteil und ein USB-Anschluss in voller Größe zum Anschließen einer Last im Powerbank-Modus.
Auf der Unterseite gibt es angeformte Füße. Außerdem sind dort noch einmal die unterstützten Akkutypen und -größen angegeben.


Das Gehäuse besteht aus zwei Hälften, die mit sechs selbstschneidenden Schrauben zusammengehalten werden.


Im Inneren befindet sich eine Platine mit der gesamten Elektronik des Ladegeräts. Stellenweise ist noch Flussmittel zu sehen, ansonsten macht sie aber einen guten Eindruck. Bei einigen Chips ist allerdings die Beschriftung abgeschliffen.


1. Soweit ich das beurteilen kann, ist der Chip im SO-16-Gehäuse ein Mikrocontroller. Er sitzt oberhalb und links vom Schalttransistor; rechts befindet sich die Verpolungsschutzschaltung.
2. Am anderen Ende der Platine sieht alles sehr ähnlich aus, hier gibt es aber noch einen weiteren Chip. Ich vermute, dass es sich um einen Operationsverstärker handelt.


Auch auf der anderen Seite der Platine gibt es reichlich Bauteile. Hier befinden sich die Powerbank-Schaltung sowie die Bauteile der DC-DC-Wandler des Ladegeräts.


1. Bauteile in der Nähe der USB-Anschlüsse.
2. Ein paar Transistoren, die offenbar parallelgeschaltet sind.


Die beweglichen Kontakte sind gefedert, der Strom fließt aber nicht durch die Federn, sondern über eine Metallschiene, auf der die Kontaktgruppe entlanggleitet.


Ich baue alles wieder zusammen und gehe zum Test der Hauptfunktion über: dem Laden von Akkus.

Zuerst ein gewöhnlicher Li-Ion-Akku mit einer Ladeschlussspannung von 4.2 V.
1–3. Laden mit 0.5, 1 und 2 A. In Wirklichkeit ist der Strom etwas niedriger, die größte Abweichung zeigt sich aber nur beim höchsten Wert.
4. Der Ladevorgang endet bei einer Spannung von etwa 4.22 V, was innerhalb des zulässigen Bereichs liegt.


Auch die Erwärmung des Ladegeräts und der geladenen Akkus bei einem Ladestrom von 1 A ist meiner Meinung nach normal. Der rechte Akku war etwas später voll, deshalb ist seine Temperatur auf dem letzten Foto höher.


Laden von LiFePO4-Akkus.
Unter anderem brauche ich gerade wegen solcher Akkus ein separates Ladegerät: Selbst mein S4 kann mit diesen Akkus nicht umgehen, und jedes Mal den Batterietester herauszuholen, ist ziemlich umständlich.

1–3. Laden mit 0.5, 1 und 2 A – im Grunde dasselbe, was auch logisch ist.
4. Angegeben ist eine Ladeschlussspannung von 3.65 V. In Wirklichkeit liegt sie etwas höher, aber wegen der steilen Lade-/Entladekennlinie von LiFePO4 ist das absolut unkritisch.


Die Temperatur während des Ladevorgangs. Auch hier war es Zufall, dass der erste Akku weniger stark entladen war und deshalb etwas früher voll wurde.
Aber in jedem Fall ist die Temperatur meiner Meinung nach völlig im grünen Bereich.


Hochvolt-Li-Ion-Akkus habe ich wohl keine, also geht es weiter mit Nickel-Akkus.
1–3. Hier ist nur ein Ladestrom von 0.5 A verfügbar. Egal, welchen Wert man einstellt, er wird ohnehin auf 0.5 A zurückgesetzt. Dafür kommt hier ein anderer Algorithmus zum Einsatz: Einige Sekunden lang wird geladen, dann folgt eine Pause von einer Sekunde, vermutlich zur Messung, und anschließend wird weitergeladen.
Soweit ich das verstehe, wird das Ladeende hier nicht anhand des Spannungsabfalls, sondern anhand der Spannung ohne Ladestrom erkannt.
4. Leider brachte der Versuch herauszufinden, bei welcher Spannung der Ladevorgang beendet wird, nichts. Entweder ist mein Akku hinüber oder es liegt an etwas anderem – jedenfalls wollte sich das Ladegerät partout nicht abschalten.


Allerdings floss dabei auch nur ein geringer Strom, und der Akku wurde kaum warm.


Danach habe ich den Akku für ein anderes Experiment entladen. Als ich ihn später wieder zum Laden angeschlossen hatte und das Ladegerät sich ordnungsgemäß abschaltete, nachdem es ihn auf etwa 1.47–1.48 V geladen hatte, beschloss ich, den Versuch noch einmal zu machen – und das war keine schlechte Idee.
Entweder hat sich der Akku „berappelt“, obwohl er schon über 15 Jahre alt ist, oder es lag an etwas anderem. Jedenfalls wurde der Ladevorgang diesmal ganz normal beendet. Die maximale Spannung am Akku erreichte während des Ladens 1.57 V statt wie zuvor 1.7 V, danach schaltete sich das Ladegerät ab. Interessant ist, dass selbst dieser alte Akku noch etwa 1100 mAh von den angegebenen 1800 mAh hat.


In der Beschreibung wurde ein Verpolungsschutz angegeben, und den gibt es tatsächlich – er funktioniert auch. Bei solchen Ladegeräten ist das allerdings normal. Fehlt diese Funktion, ist das Ladegerät schlichtweg miserabel.


Um den Strom zu messen, bei dem der Ladevorgang abgeschaltet wird, habe ich das Ladegerät an einen Batterietester angeschlossen, der im Grunde nur Strom und Spannung überwachte.
Was ich nicht bedacht hatte: Im Tester befindet sich eine Schutzdiode, sodass über die gesamte Kette bei einem Strom von 1.4 A etwa 0.4 V abfielen.


Man sieht, dass die Spannung deutlich unter 4.2 V liegt und außerdem der Strom während des Ladens abnahm. Ja, hier waren 2 A eingestellt. Gegen Ende des Ladevorgangs sinkt der Strom, außerdem hängt er von den Kontakten in den USB-Buchsen und der Qualität des Netzteils ab, mit dem man das Ladegerät versorgt.
Vereinfacht gesagt beginnt der Ladevorgang mit einem Strom von 1.9 A, der im weiteren Verlauf auf 1.3 A sinkt. Danach folgt die CV-Phase; abgeschaltet wird das Ladegerät bei einem Strom von etwa 140–150 mA.

Stellt man dagegen 1 A ein, bleibt der Strom während des gesamten Ladevorgangs stabil, da er unter dem Schwellenwert von 1.3 A liegt. Für einen höheren Strom gegen Ende des Ladevorgangs braucht man ein gutes USB-Kabel oder muss die Versorgungsspannung erhöhen.


Noch ein Experiment, das auf seine Art interessant ist. Dafür habe ich einen Shunt mit 0.1 Ω und ein Oszilloskop in Reihe zum Akku geschaltet. Im Grunde wollte ich den Ladestrom messen und sehen, was in diesem Stromkreis überhaupt passiert.


Ich versuche, das Problem zu erklären. Manchmal wird der Ladestrom so geregelt: Man nimmt zum Beispiel ein Ladegerät mit 2 A Ladestrom, und kleinere Werte werden durch Änderung des Tastverhältnisses erreicht. Für Akkus mit hohem Innenwiderstand ist das nicht besonders gut, denn 1 A ist etwas anderes als 2 A, die nur 50 % der Zeit fließen.

1–3. Hier sieht es ungefähr so aus: Auf den Screenshots 1 und 2 beträgt der Ladestrom 0,5 bzw. 1 A. Dabei sind Spitzen bis 1,5–1,7 A zu sehen. Erst bei einem Ladestrom von 2 A ist alles in Ordnung; die Stromspitzen erreichen 2,3 A, was grundsätzlich noch akzeptabel ist.
4. Hier wird ein Nickel-Akku geladen. Auch hier gibt es Stromspitzen, aber deutlich kleinere als bei den Li-Ion-Akkus. Bei einem Ladestrom von 0,5 A lagen die Spitzen bei bis zu 1 A und nicht bei 1,5 A wie im vorherigen Test.


Der Ladevorgang eines Nickel-Akkus, die Pausen sind deutlich zu erkennen.


Ein paar Worte zum Powerbank-Modus.
Das ist ganz einfach: Die Stromversorgung erfolgt über den Akku im rechten Schacht. Es gibt einen Autostart und bei geringer oder keiner Last einen automatischen Wechsel in den Standby-Modus. Die Protokollunterstützung ist äußerst rudimentär. Den angegebenen Strom von 1 A liefert das Gerät, mehr aber nicht.
Ich sehe keinen Sinn darin, ausführliche Tests durchzuführen: Was angegeben ist, funktioniert, mehr muss es auch nicht können.


Wie schon klar sein dürfte, ist das nicht mein erstes Ladegerät dieser Art. Ich erzähle mal, welche Geräte ich benutze, und erkläre dabei ein paar Dinge etwas genauer.
Als Erstes ist das hier besprochene Gerät zu sehen, dazu ist wohl alles klar.
Als Zweites kommt ein Nitecore: ein äußerst einfaches Ladegerät, das nur mit „normalen“ Li-Ion- und Nickel-Akkus umgehen kann. Der Ladestrom beträgt 0,5 A. Das Besondere: Es kann sowohl mit 12 V als auch am Stromnetz betrieben werden, denn ein Netzteil ist eingebaut – Testbericht
Das dritte Gerät hat mir viele Jahre treue Dienste geleistet. Trotz seiner Einfachheit ist es auch ein Akkutester, denn es kann nicht nur mit 0,5/1 A laden, sondern auch mit 0,25 oder 0,5 A entladen und dabei die Kapazität messen – Testbericht.
Das vierte Gerät ist noch nicht so lange bei mir. Im Grunde ist es dem Vorgänger nicht viel voraus, bietet aber einen höheren Lade- und Entladestrom und etwas mehr Funktionen. Mit LiFePO4 kann es leider ebenfalls nicht umgehen. Testbericht.



Zeit für ein Fazit.
Das Ladegerät hat sowohl Vor- als auch Nachteile. Einer der entscheidenden Nachteile ist der Preis, denn hier hängt es genau davon ab, ob man über die anderen Schwächen hinwegsehen kann oder nicht.
Zu den Pluspunkten: Es unterstützt vier Akkutypen. Für mich ist die Unterstützung von LiFePO4 entscheidend. Es kann mit bis zu 2 A laden, allerdings nur, wenn nur ein Schacht belegt ist, und die Bedienung ist einfach. Fast vergessen: Die Schächte sind unabhängig voneinander. Man kann zum Beispiel im einen einen Nickel-Akku mit 0,5 A laden und im anderen einen LiFePO4-Akku mit 1 A.
Damit sind die positiven Punkte auch schon abgehandelt. Nun zu den weniger erfreulichen. Ja, vier Akkutypen werden unterstützt, aber meiner Meinung nach hätte man statt der Hochvolt-Lithium-Akkus lieber NiZn unterstützen sollen, denn zylindrische Hochvolt-Lithium-Akkus sind meiner Erfahrung nach deutlich seltener.
Ladestrom und Stromversorgung: Was hätte dagegen gesprochen, QC/PD zu unterstützen und bei zwei belegten Schächten jeweils 2 A Ladestrom bereitzustellen?
Drittens: Bei Ladestromstärken von 1 A und erst recht von 0,5 A gibt es deutliche Stromspitzen. Das wirkt sich ungünstig auf das Laden von Akkus mit hohem Innenwiderstand aus. Leider ist das kein Problem, das nur dieses Ladegerät betrifft – es tritt bei vielen Ladegeräten auf.
Und viertens: Wird ein LiFePO4-Akku geladen und die Stromversorgung fällt aus und setzt wieder ein, wechselt das Ladegerät in den Lademodus mit 4,2 V. Die Akkus werden dadurch überladen. Allerdings hört man, dass nur ein einziges Ladegerät LiFePO4 automatisch erkennen kann.


Kurz gesagt: Zu diesem Preis eher nicht. Dann lieber etwas drauflegen und ein S4 oder gleich ein Opus kaufen. Wenn man den Preis aber drücken kann, ist es durchaus ein ordentliches Ladegerät. Für etwa 10 Dollar wäre es meiner Meinung nach in Ordnung.

Das war's. Ich hoffe, der Beitrag war hilfreich.