EBC-A20, otra carga electrónica de ZKEtech

La segunda carga electrónica de ZKEtech que he comprado hace poco y la tercera en mi colección de instrumentos de medición. Aunque en este caso llamarla instrumento de medición sería un poco exagerado, tampoco encaja del todo en la categoría de «carga electrónica», ya que en parte es un comprobador de baterías. En fin, hoy toca analizar la versión de 20 A.


Si la versión anterior, al igual que la primera (EBC-A10), tenía una corriente de carga máxima de 10 A, en este caso hablamos de una variante de hasta 20 A, más adecuada para probar baterías de alta corriente. Y aunque la corriente de carga del modelo que analizamos duplica la de su predecesor, su potencia es casi la mitad: solo 85 W frente a los 150 W de la EBC-A10H. Precisamente por su menor potencia y por no incluir una fuente de alimentación, esta versión es bastante más barata: 39 dólares la versión «económica» y casi 47 el kit completo.

La diferencia entre los kits es que el completo incluye un cable de interfaz y una fuente de alimentación (con cable de red). Como ya tengo el cable de la primera carga y fuentes de alimentación no me faltan precisamente, no pensaba pagar por algo que no necesito y, sobre todo, por el envío hasta aquí.
Al final, contando los servicios del transportista, me costó unos 55 dólares. Más exactamente, las dos cargas, el adaptador USB, un montón de embalaje, el envío y los servicios del intermediario costaron 128 dólares.
En AliExpress esta carga cuesta 84 dólares en su versión completa (carga, cables de potencia, cable de interfaz y fuente de alimentación): enlace.


Características resumidas, traducidas por mí del chino
Alimentación: 19-24 V, 4 A
Rango de tensión de entrada: 0.00-30.00 V, resolución de medición: 0.01 V
Rango de tensión de salida: hasta 18 V con una entrada de 22 V
Corriente de carga: 0.1-20.00 A, resolución de ajuste: 0.01 A
Corriente de carga de batería: 0.1-5.00 A, resolución de ajuste: 0.01 A
Modo de carga: CC, CP
Modo de carga de batería: CV
Error de medición de tensión:
Hasta 4.5 V: resolución de medición de 0.003 V, error +-0.5%
De 4.5 a 30 V: resolución de medición de 0.01 V, error +-0.5%
Medición de corriente: 0.1-20.00 A, resolución de 0.01 A, error +-0.5%
Medición de capacidad
Hasta 10 Ah: resolución de 0.001 Ah (1 mAh)
10-100 Ah: resolución de 0.01 Ah (10 mAh)
100 Ah o más: 0.1 Ah


En resumen, el kit «económico» incluye:
1. La carga EBC-A20
2. Cables de potencia
3. Manual.



1. El manual. No tiene nada de interesante: todo está en «comprensible» chino y ni siquiera han incluido dibujos.
2-3. Los cables, en cambio, están bastante bien: pinzas de cocodrilo de cobre robustas y conectores que también parecen sólidos. Pero me pregunto por qué no previeron desde el principio que, con corrientes tan altas, uno querría usar cuatro pinzas de cocodrilo en vez de dos. Bueno, eso tiene fácil arreglo.


Al coger esta cajita, pensé: «¿Por qué es tan pequeña?». La había visto muchas veces en fotos y siempre me había parecido más grande.
Me alegra que el fabricante haya cambiado el naranja chillón, parecido al color con el que pintan las «cajas negras», por un gris más habitual.


En la parte superior están la pantalla y cuatro botones: encendido, selección del parámetro y ajuste hacia arriba o hacia abajo. Una vez más, está hecho «a la china»: el botón de subir está a la izquierda y el de bajar, a la derecha. Aquí solo queda cambiarlo uno mismo, aunque, como ya escribí, no uso el teclado.


En la parte delantera hay un ventilador y un par de conectores para los cables de prueba. El acabado es cuidado, si no contamos la ranura entre la tapa y la carcasa, así como el extraño corte de la parte superior de la carcasa.


A los lados hay rejillas de ventilación, algo lógico y evidente.


En la parte trasera también hay una rejilla de ventilación, además de la entrada de alimentación, el interruptor y un conector microUSB para conectarlo al ordenador. Recuerdo que esto no es USB, sino UART TTL, así que conectar aquí un cable directamente, aunque es seguro, es igual de inútil: solo sirve a través de un convertidor.


Como la vez anterior, hay un sello de garantía (aunque, por cierto, no hay tarjeta de garantía) y, más cerca, un conector microUSB.
Por debajo no hay nada aparte de las patas, ni siquiera tornillos para sujetar los componentes internos. Está pintado con cuidado; se nota que se han esmerado.


El interior, cómo no, en un dispositivo tan específico :)
En realidad se desmonta con facilidad, pero no se pueden separar las dos mitades de golpe: están unidas por cables.


Después de renegar un poco, separo las dos partes.


Es extraño que no hayan conectado también los botones como la pantalla, mediante una tira larga de pines.


Por fuera, está bastante bien acabado.



Como la vez anterior, el interruptor está conectado mediante terminales, no soldado.


El disipador es sorprendentemente pequeño; su superficie total es incluso algo menor que la de mi A10. El ventilador expulsa el aire, lo que reduce un poco la eficacia de refrigeración del propio disipador, pero mejora la situación con el calentamiento del cargador y, sobre todo, de la resistencia shunt de medición de corriente. En mi modelo antiguo, el shunt se refrigeraba con el aire caliente del disipador, lo que en principio podía aumentar la dependencia de la corriente respecto a la potencia disipada en la carga.


No creo que haga falta presentar la placa del controlador: seguramente sirve de base para la mayoría de las cargas de esta marca, que se diferencian por el diseño de la etapa de potencia y el firmware.


Por debajo no hay nada interesante.


Aunque la mayoría de los cables están conectados mediante conectores, los cables de potencia sí están soldados. Además, los contactos de los conectores de potencia están duplicados: dos de los tres son para la conexión de potencia y uno para la medición.
El interior de la carcasa tiene algo de polvo y marcas de dedos, aunque en la foto no se aprecia por el flash.


El cargador, otra vez, no tiene nada nuevo.


Al lado se ven tres diodos. El par de la izquierda protege contra la inversión de polaridad; por el marcado, son SR104 o SR1040, aunque da igual: 10 A y 40 V cada uno. Yo recomiendo sustituirlos por otros más potentes, porque se calentarán bastante durante el funcionamiento y, además, una caída de tensión innecesaria con estas corrientes no tiene ningún sentido.


Los shunts están conectados en paralelo. No los he medido; en la A10 la resistencia era de 10 mΩ, así que aquí seguramente será igual.
A la derecha se ve el relé de protección contra sobrecargas al encender con una batería de baja tensión conectada.


Como escribí antes, la versión antigua tendía a sobrecargar la fuente de alimentación y hacer que entrara en modo de protección contra cortocircuitos. Hace poco también me encontré con este fallo durante una prueba de duración de una batería; menos mal que estaba en casa.
Al final monté rápidamente un circuito muy sencillo que introduce un pequeño retardo para que la fuente de alimentación pueda arrancar correctamente y solo después aplica tensión a la carga electrónica. Así, como la fuente funciona con normalidad y sus condensadores ya están cargados, el cargador arranca correctamente.


La calidad general del montaje es bastante buena; diría incluso que da gusto tener la placa en las manos: todo está limpio y ordenado.
En la entrada hay un condensador de 220 µF y 50 V; en la salida del cargador, uno de 220 µF y 25 V.


Pero la etapa de potencia sí me sorprendió: sinceramente, esperaba encontrar aquí un par de transistores, porque la corriente es bastante alta, pero resulta que la etapa de potencia apenas se diferencia de la de mi carga A10 de 60 W.
El fabricante claramente ha ahorrado en algún sitio, porque 85 W en un solo encapsulado TO-247 es realmente una barbaridad demasiado. Además, la resistencia en conducción del transistor IRFP260M es de 40 mΩ, así que con una corriente de 20 A la carga físicamente no podrá mantener una tensión de funcionamiento superior a 0,8 V. Si a eso le sumamos la caída en los diodos (unos 0.5 V), el shunt (0.1 V) y los cables y conectores, el resultado ya es bastante considerable.

Como la vez anterior, el termostato se encarga de encender el ventilador de forma forzada si falla el control normal (por software); además, en este modo gira bastante más rápido.


Ahora ya podemos ponerlo a prueba. Lo primero que me encontré fue que aquí se utiliza un conector de alimentación de 5.5kh2.5, y no de 5.5kh2.1 como en la antigua, así que también tuve que buscar en casa una fuente de alimentación con el conector adecuado.


El software y las funciones son más o menos los mismos (por no decir que incluso mejores) que los de mi antigua A10, lo cual resulta un poco extraño, ya que se presenta como un equipo pensado específicamente para trabajar con baterías, pero no tiene ajustes preestablecidos ni modo de prueba para baterías de níquel.


Entusiasmado, empecé no con las mediciones, sino con una sencilla prueba de descarga de una batería, y ahí me di cuenta de que sin duda tendría que modificar las pinzas de cocodrilo. Si no, ¿qué sentido tenía haber comprado antes un portabaterías adecuado?
No es que las pinzas sean malas: son de buena calidad, tienen una rigidez adecuada y sujetan bien, pero con estas corrientes el error de medición puede venir de cualquier parte, y no quiero pasar eso por alto.


Ajusté la corriente de descarga a 20 A, limité el tiempo a dos minutos e inicié la prueba. No se quemó nada y la potencia disipada fue de unos 60 W. Después de trastear un poco, inicié el proceso de carga; tampoco hubo ningún problema: carga y se desconecta.
Lo único es que el ventilador hace bastante ruido. El de la A10H también suena; la única que funciona más o menos en silencio es la antigua A10.
El ventilador se enciende al superar cierta potencia, sin tener en cuenta la temperatura. Si la temperatura supera los 50 grados, el relé térmico lo pone a máxima potencia.


Y ahora, las comprobaciones.
Tensión. Al principio todo iba muy bien, pero hacia el final del rango la diferencia llegó a 0.1 V. Aunque sigue dentro del error declarado del 0.5% (+-0.15 V), a mí me parece mucho. Se puede calibrar, pero no pienso usarla con tensiones superiores a 15-20 V.


También hay un problema con la baja resolución del ADC, que se manifiesta en una gran granularidad del resultado de la medición. Por ejemplo, con ciertas combinaciones de tensión, un cambio de 0.01 V en la entrada se muestra como un cambio de 0.03.


Antes de evaluar el error de medición de corriente, comprobé cuánta corriente consume la carga de la fuente que se está probando: con 5 V, unos 37 µA.


Corriente de carga. Por desgracia, solo puedo comprobarla bien hasta 12.5 A. El multímetro tiene un límite de 10 A, pero funciona bastante bien también a 12-13.
En todo el rango comprobado, la carga indica una corriente inferior a la real, lo que, al medir la capacidad de una batería, da un resultado mayor que el real. La diferencia no es muy grande; también se puede probar a calibrarla.
Añadido: he probado a calibrarla. Se puede, pero los pasos de calibración son bastante grandes y no es tan fácil acertar con precisión, aunque se puede conseguir. Lo peor es otra cosa: la calibración de la corriente de descarga también afecta a la corriente de carga, aunque probé a calibrar ambas. Es decir, si la corriente de descarga era baja y la aumentas, también subirá la de carga; y si esta ya era alta, puede subir aún más.
En principio, normalmente basta con calibrar la corriente de descarga, pero, por ejemplo, en la carga A10H las corrientes de descarga y de carga estaban desviadas por igual en la misma dirección, así que allí la calibración será bastante más sencilla.


A medida que se calienta, la corriente baja un poco, así que, si vas a calibrarla, es mejor dejar que se caliente o añadir un pequeño «margen» por arriba.


Corriente de carga.
Con corrientes bajas, el resultado es algo peor que durante la descarga, pero con corrientes altas es mejor; en algunos puntos, incluso «clava» el valor. En una prueba a 2 A, al principio indicó un poco más y luego se estabilizó bastante rápido en exactamente 2 A.


Pero lo curioso es que, si antes mostré que con una corriente de 2 A la corriente real bajaba un poco, con 5 A ocurrió justo lo contrario: al principio era algo menor, pero al cabo de un rato subió hasta el valor ajustado. Se me ocurre que quizá haya algún tipo de corrección digital, pero no estoy seguro.


Para conectarla al ordenador, usé el cable de mi antigua carga; conecté la antigua mediante un convertidor USB-UART normal.


Es curioso que mi antigua carga tenga un conector independiente marcado como BTSD. Al parecer, estaba pensado para una interfaz inalámbrica o algún adaptador para grabar en una tarjeta de memoria, pero luego decidieron eliminarlo. También descubrí por casualidad que al conector llegan GND, RXTX y... 12 V, no 5 como cabría esperar, así que en mi caso, si se conecta un cable normal, se puede dañar el puerto del ordenador en lugar de la carga, aunque yo ya lo he conectado así.


No voy a describir el programa: es exactamente igual que el del análisis del A10H y casi igual que el que mostré con el A10.


Pero me sorprendió que no hubiera una prueba automática y, sobre todo, me desconcertó que la pestaña estuviera donde antes estaba la prueba automática (lo cual tiene sentido). Incluso pensé: ¿dónde está la ventana para introducir el programa de funcionamiento? Pero no, justo la función de ejecutar un programa sí la dejaron.
Sinceramente, no entiendo por qué eliminaron la prueba automática.


En la lista de modos de funcionamiento solo están CC, CP y CV (carga); no hay ajustes preestablecidos.


También resulta muy extraño cómo funciona (o no funciona) la función de medición de la resistencia interna de la batería. No puedo decir que la necesite, pero el hecho es que se puede elegir cualquier corriente y, al intentar hacer la prueba, el software pierde la conexión con el dispositivo. Solo se puede restablecer con el botón connectdisconnect.


Para las pruebas siguientes, desoldé los cables de medición de las pinzas de cocodrilo y los soldé a unas pinzas pequeñas que encontré por casa. No puedo dejar de elogiar el cable de calidad, muy flexible y con aislamiento de silicona. Vi que el vendedor lo ofrecía por separado y me arrepiento de no haberlo comprado.


Ahora sí, conectamos el soporte como corresponde, con una conexión completa de cuatro hilos, e intentamos medir la capacidad de la batería con la corriente máxima.


Ajusté la corriente a 20 A, el corte a 2,5 V y puse en marcha la prueba.


Esperé a que la batería se descargara por completo, cambié el umbral inferior a 2 V y continué la prueba. El marcador del gráfico indica 19,89 A; fue casualidad, porque coincidió con el momento en que la carga empezó a reducir la corriente según el programa. Se ve en la capacidad final, tanto en el marcador como en la línea inferior. Si lo hubiera desplazado literalmente un píxel a la izquierda, habría marcado exactamente 20 A; me di cuenta cuando ya estaba preparando las capturas para el análisis.


Al terminar la descarga, la batería se calentó hasta los 73 grados. Y supongo que habrán notado que está junto a la rejilla del ventilador: lo hice a propósito, para que la enfriara un poco. Aunque está diseñada para una corriente de hasta 30 A, ya tiene unos 3 años.
A la derecha, una vista general; se nota que los cables también se calientan.


Puse en marcha la carga y tampoco hubo ningún problema.


Con la función integrada para guardar datos, se pueden crear gráficos complejos con el software original. Por ejemplo, aquí la descarga a 10 A aparece en verde y a 20 A, en azul. El salto al final del gráfico se debe a que continué la prueba en lugar de hacerla de una sola vez. Que la capacidad en mAh coincida es pura casualidad, nada más.
Por si acaso, si utilizan la función para guardar datos y no funciona correctamente, cambien en la configuración de Windows el separador decimal de coma (el predeterminado) a punto.


Ahora, sobre ZKEtech y sus productos.
Para empezar, esto es lo que tengo ahora. En el centro está el A10, que uso constantemente y durante mucho tiempo seguido. No está exento de defectos, pero funciona con mucha fiabilidad. A los lados, las dos últimas, cuyas reseñas ya habéis leído.
En algún momento quise comprarme su carga USB de 35 W, pero sobre todo porque permite controlar cargadores con función QC. Después de adquirir unos «doctores» USB más sofisticados, la idea pasó a un segundo plano.


A continuación, lo que todavía fabrica esta empresa y una explicación de cómo se identifican sus dispositivos.
EBD: simplemente una carga electrónica; aquí también se incluye la EBD-USB.
EBC: carga electrónica con cargador integrado.
EBC-X: carga multicanal con cargador integrado.

A continuación va el índice alfabético:
A: serie de baja tensión, de cero a 5 o 30 V.
B: serie de alta tensión, de 9 a 88 V, diseñada para trabajar con baterías de plomo, por ejemplo, las de automóvil.
También había visto información según la cual las cargas con índice A pueden medir la resistencia interna, pero la reseña de hoy indica que no es exactamente así.

A continuación, la corriente de carga:
05: 5 A
10: 10 A
20: 20 A
40: 40 A

En los modelos multicanal es más complicado:
0501: carga a 1 A, descarga a 1 A
0510: carga a 5 A y descarga a 10 A
0510: carga a 10 A y descarga a 10 A. No es un error: realmente usan el mismo índice, pero existe la versión X0510A, con una configuración de 10/10.

Al final hay otro índice:
H: potencia aumentada; por ejemplo, A10 y A10H
L: no lo sé.

Por ahora, estoy considerando dos opciones para ampliar mi equipo:
1. La versión de 40 A para pruebas «intensivas».
2. La multicanal, con una configuración de carga a 5 A y descarga a 10 A.
3. Es poco probable que me sirva la versión 10/10 (en la foto aparece el modelo con soporte integrado), y mucho menos la versión 1/1.
4. Para mayor comodidad, seguramente sea mejor usar soportes independientes, que se venden en paquetes de 8 unidades.

Por cierto, las versiones multicanal tienen mayor precisión; sospecho que utilizan ADC independientes.


Por ahora me inclino por la multicanal, que resulta práctica para las pruebas de vida útil y cuyo software está adaptado para ese tipo de pruebas. Esta carga cuesta unos 270 dólares en Taobao (versión 5/10), y además hay que comprar los soportes: en la opción «económica», otros 45; si se busca algo más cuidado, más bien entre 55 y 60.


Durante el uso descubrí algunos detalles que antes no había notado.
Para empezar, veamos cuándo se enciende el ventilador.
Durante la descarga, se activa por software si la potencia supera los 6 W y «por hardware», mediante un termostato, si la temperatura supera los 50 grados.
Durante la carga, solo se activa por software, si la potencia supera los 5 W.

Pero también descubrí una peculiaridad: cuando se apaga el ventilador durante la carga, aparece este pequeño escalón en las lecturas de corriente. He ampliado un poco la imagen.


Si se amplía aún más, se ve que el umbral en el que aparece coincide precisamente con el umbral de apagado del ventilador. Creo que hay algún conductor común entre la medición de corriente y el control del ventilador. ¿Por qué pienso que está relacionado con el control? Cuando se activa el interruptor térmico, no aparece ese escalón.



Y eso es todo. Voy a intentar contar lo bueno y lo malo que he encontrado en estas dos cargas (A10H y A20).
Lo bueno: el fabricante claramente se esfuerza. Se nota que todo está montado con bastante cuidado; no es perfecto, pero está bien. Además, se introducen mejoras tanto en el diseño, como en los circuitos y el software. Técnicamente, todo funciona e incluso cumple las especificaciones anunciadas, lo cual también está bien.
Lo malo: al usar un microcontrolador barato y no disponer de ADC independientes, la precisión es menor de la que podría ser. En mi opinión, la etapa de potencia trabaja al límite. En la versión de 20 A habría puesto dos transistores en vez de uno, habría aumentado un poco el disipador y habría conseguido 120 W seguro, si no 150 W; además, la mejora habría costado poco.
En la A10H sí lo han hecho así, pero no hay un circuito para equilibrar la carga entre los transistores, lo cual no queda muy bien (o, mejor dicho, queda fatal). Por suerte, uno mismo puede corregirlo con una pequeña placa, sobre la que ya escribí hace tiempo.

En general, me ha gustado. Intentaré escribir al fabricante para contarle mis observaciones y sugerencias de mejora; quizá sirva de algo. Otra opción sería vender kits para aficionados al bricolaje, con placas probadas, pero sin carcasa ni disipador. Por mi parte, eso es todo por hoy. Espero que haya sido útil.