Powerbank Epilot E4 na 4 akumulatory 18650 z funkcją ładowania przelotowego

Ileż to razy zaczynałem od słów: „Miałem już recenzję podobnego produktu”, a tu znowu to samo. Mniej więcej półtora roku temu opublikowałem recenzję dość nietypowego powerbanku na 4 akumulatory 18650, z niezależnym ładowaniem każdego z nich i możliwością jednoczesnego ładowania oraz zasilania urządzeń. Dziś w recenzji bardzo podobne urządzenie, choć z kilkoma różnicami.


W gruncie rzeczy wszystkie tego typu powerbanki są w mniejszym lub większym stopniu klonami urządzeń firmy TOMO. Ponieważ mam już recenzję jednego z klonów, będę się do niej od czasu do czasu odwoływać, tym bardziej że recenzowane urządzenie różni się od tamtego, i to nawet na plus.

Powerbank zapakowano w czarno-żółte pudełko, które przywodzi na myśl produkty jeszcze jednej firmy — Nitecore.
Oprócz powerbanku w zestawie znalazła się instrukcja w języku angielskim, zawierająca dane techniczne i krótki opis obsługi urządzenia.


Powerbank jest dostępny w dwóch kolorach obudowy: czarnym i białym. Do mnie trafił czarny.


Producent podaje:
Ładowanie — 5 V, 2 A
Wyjście — 5 V, 2 A
Masa — 85 g
Wymiary urządzenia — 100х84х27мм


Tak jak poprzednio, jest tylko jeden przycisk sterujący, ale tym razem umieszczono go na górnej ściance obudowy. To samo dotyczy wyświetlacza.


Na jednym z boków obudowy umieszczono:
1. Jedno gniazdo microUSB do podłączenia zasilania
2. Dwa pełnowymiarowe gniazda USB do podłączania zasilanych urządzeń.
3. Jak przystało na każde chińskie urządzenie, powerbank ma teraz latarkę :)

Wyjściowe porty USB oznaczono jako 2 A i 1 A.

Na drugim boku umieszczono tylko nazwę i dane techniczne urządzenia.


Obsługa powerbanku jest prosta —
Długie naciśnięcie przycisku — włączenie lub wyłączenie
Krótkie naciśnięcie — włączenie latarki; najpierw świeci światłem ciągłym, a po ponownym naciśnięciu miga sygnałem SOS.


Wymiary są nieco mniejsze. Myślę, że częściowo wynika to z przeniesienia wyświetlacza na górną pokrywę obudowy. Akumulatory wkłada się tak jak wcześniej: przesuwa się pokrywę, odsłaniając cztery komory. W porównaniu z poprzednią wersją pokrywa przesuwa się z większym oporem.


Można stosować akumulatory o długości do 69 mm. Próbowałem włożyć akumulator z zabezpieczeniem — pasuje bez problemu, choć nie wiem, po co go tu stosować, skoro urządzenie ma własne zabezpieczenia.
Zarówno długie, jak i standardowe akumulatory trzymają się dobrze i nie wypadają nawet przy otwartej pokrywie.


Wyświetlacz z wyglądu przypomina ten z poprzedniej wersji, ale zmieniono grafikę (jest graficzny). Choć teraz znajduje się w wygodniejszym miejscu, odczyt informacji jest trudniejszy — jasność jest mniejsza niż wcześniej. W świetle lampy błyskowej wskazania są niemal niewidoczne; podobnie będzie zapewne w ostrym słońcu.
Za to dodano wskazanie temperatury. Szczerze mówiąc, nie bardzo rozumiem, po co jest tu potrzebne. Później sprawdzimy, gdzie znajduje się czujnik temperatury i co właściwie mierzy.


Przykłady wskazań. Powerbank może pokazywać przybliżony poziom naładowania akumulatorów, proces ładowania, brak akumulatora lub jego nieprawidłowe umieszczenie w gnieździe, temperaturę, napięcie wyjściowe, prąd wyjściowy oraz zadziałanie zabezpieczenia na każdym wyjściu niezależnie.
Podczas ładowania i w trybie oczekiwania na ładowanie poziom naładowania każdego akumulatora jest wyświetlany osobno, a w trybie rozładowania — tylko stan ogólny.


Po podłączeniu dwóch urządzeń wyświetlany jest prąd obciążenia każdego kanału, łączne napięcie wyjściowe i przybliżony poziom naładowania powerbanku.


Pokrywa komory akumulatorów ma zatrzask, ale jeśli ktoś bardzo chce, może ją całkowicie zdjąć — i właśnie tak zrobiłem. Schodzi dość ciężko; żeby ją zdjąć, trzeba odgiąć ją na środku, tak aby ominąć zatrzask.


Ponieważ ciekawiło mnie, co jest w środku — chyba nawet bardziej niż to, co na zewnątrz — rozebrałem całą obudowę. Po bokach i na jednym z końców znajdują się dość mocne zatrzaski. Dopasowanie połówek obudowy jest całkiem dobre: wszystko wygląda schludnie i trzyma się bardzo solidnie.


W porównaniu z poprzednią wersją płytka została wyraźnie i gruntownie przeprojektowana. Szerokość ścieżek zasilających jest nieco większa, zmieniła się też topologia układu — widać to nawet na pierwszy rzut oka.


Co ciekawe, na stronie produktu pokazano wyraźnie starszą wersję płytki. Widać to po sześciu mocnych diodach (4+2), których nie ma w opisywanej wersji.


Poprzednio narzekałem na mocne nagrzewanie się tych diod. Tutaj zastąpiono je tranzystorami MOSFET, co powinno pozytywnie wpłynąć na sprawność i temperaturę pracy.


A oto zbliżenie na zmieniony układ. W obwodzie zabezpieczenia zastosowano zestaw tranzystorów MOSFET z kanałem P APM4953 oraz podwójny komparator LM393. Każdy taki zestaw obsługuje po dwa akumulatory powerbanku.

W tym przypadku producent wprowadził przydatną zmianę, ponieważ rezystancja każdego tranzystora w zestawie wynosi 53 mΩ. Przy dwóch całkowicie rozładowanych akumulatorach i prądzie wyjściowym 2 A daje to spadek napięcia około 0,1 V. Po zamontowaniu wszystkich czterech akumulatorów spadek zmniejszy się do 0,05 V. W poprzedniej recenzji zastosowałem mocne diody Schottky’ego, ale wariant z tranzystorami MOSFET jest jeszcze korzystniejszy i został już zastosowany fabrycznie.


Pomysł wykorzystania tranzystora MOSFET do zabezpieczenia akumulatora przed odwrotną polaryzacją nie jest nowy — poprzednio pokazywałem ten układ. Napisałem jednak wtedy, że w tej postaci nie można go stosować w powerbanku, ponieważ napięcie obecne za układem zabezpieczającym uniemożliwi zamknięcie tranzystora.


W tym urządzeniu zastosowano zmodyfikowaną wersję tego układu, w której tranzystorem steruje komparator. Monitoruje on napięcie przed tranzystorem i za nim, a jeśli napięcie na akumulatorze spadnie poniżej napięcia w pozostałej części układu, odłącza go. Spadek napięcia może być spowodowany zarówno dużą różnicą napięć między akumulatorami (rozładowanymi i naładowanymi), jak i nieprawidłowym włożeniem akumulatora. Niezawodność takiego zabezpieczenia jest jednak nieco mniejsza niż w wariancie z diodami, ponieważ odwrócenie już włożonego akumulatora może spowodować skok prądu.
Ponadto do tego układu doprowadzany jest sygnał blokujący zasilanie z akumulatorów na czas ładowania. Komparator jest zasilany z wyjścia układu zabezpieczającego; na początku zasilanie płynie przez wewnętrzną pasożytniczą diodę tranzystora MOSFET (na schemacie jest ona podłączona równolegle do tranzystora).


Jako przetwornicę podwyższającą zastosowano MT5033, a w układzie zabezpieczenia wyjść przed przeciążeniem — zestaw tranzystorów MOSFET z kanałem N 9926A.
Zasady działania zabezpieczenia również się zmieniły, tym razem na gorsze. Wcześniej były dwa zestawy, po jednym na każde wyjście. W kanale 2 A zastosowano wtedy rezystor pomiarowy 0,05 Ω, a w kanale 1 A — 0,1 Ω. Teraz oba kanały obsługuje jeden zestaw, a rezystory pomiarowe w obu mają taką samą wartość: 0,1 Ω.
W rezultacie spadek napięcia na wyjściach USB jest większy, ponieważ wcześniej całkowita rezystancja obwodu wynosiła 0,03/2+0,1=0,115 Ω dla kanału 1 A i 0,065 Ω dla kanału 2 A.
Teraz mamy 0,03+0,1=0,13 Ω w każdym kanale. W kanale 1 A różnica jest niewielka, ale w kanale 2 A rezystancja jest dwukrotnie większa niż wcześniej.
Przy prądzie 1 A spadek napięcia wyniesie więc 0,13 V, a przy 2 A — 0,26 V. To całkiem sporo.


W powerbanku zastosowano całkiem niezłą przetwornicę podwyższającą MT5033 o częstotliwości pracy 800 kHz, zdolną dostarczyć prąd do 2,5 A nawet przy napięciu wejściowym 3 V (całkowicie rozładowane akumulatory).


1. Całością steruje mikrokontroler Atmega168; wcześniej był to PIC16F1933. Subiektywnie czas włączania i wyłączania, a także odświeżania informacji na ekranie, nieco się skrócił.
2. Za ładowanie odpowiadają cztery kontrolery z oznaczeniem 55b6. Nie szukałem pełnej nazwy, ale w praktyce to nadal te same TP4055, a oczekiwany prąd ładowania wynosi 0,4–0,5 A na kanał.
3. Stabilizator zasilający wyświetlacz i mikrokontroler.
4. Tranzystor pełniący funkcję czujnika temperatury.


Urządzenie obsługuje zasilanie przelotowe. Akumulatory są wtedy odłączane od przetwornicy dzięki obwodowi blokującemu z diodą D2, a zasilanie obciążenia trafia do przetwornicy przez diodę D3.
Czyli Obciążenie nie przeszkadza w ładowaniu, ale przetwornica pracuje cały czas — albo z akumulatorów, albo z zewnętrznego wejścia.

Układ zabezpieczenia przed odwrotną polaryzacją i ładowania pokazano dla jednego kanału; pozostałe są identyczne.


Jak pisałem wyżej, w powerbanku znajduje się czujnik temperatury. Tylko nie rozumiem, po co, skoro nie monitoruje ani temperatury przetwornicy, ani akumulatorów, a w zasadzie pokazuje, jak bardzo nagrzewa się płytka drukowana...
Z ciekawości podgrzałem go lutownicą. Po przekroczeniu 99 stopni zaczęły pojawiać się jakieś niezrozumiałe krzaczki :)


Po drugiej stronie płytki drukowanej znajdują się tylko złącza, dioda LED i dławik przetwornicy.



Wewnątrz diody widać plamkę luminoforu. Świeci sobie tak sobie — nada się co najwyżej do podświetlenia czegoś małego na biurku albo jako niewielkie światło awaryjne.


Do testu podłączyłem powerbank do obciążenia elektronicznego, omijając złącza. W rzeczywistości napięcie będzie nieco niższe z powodu rezystancji styków, ale ponieważ różne kable mają złącza różnej jakości, postanowiłem pominąć ten element w teście i sprawdzić, na co stać sam powerbank.


Test wyjścia o deklarowanym prądzie 2 A: przy prądzie 2,1 A napięcie spadło do 4,83 V, a przy kolejnej próbie zwiększenia prądu zadziałało zabezpieczenie urządzenia.


Wyniki dla drugiego kanału są dokładnie takie same, co zresztą było do przewidzenia, bo zabezpieczenia obu kanałów są identyczne. Różnica między złączami polega tylko na tym, że w kanale 2 A linie danych są podłączone do dzielników rezystorowych, a w kanale 1 A są zwarte ze sobą.


Napięcie na liniach danych odpowiednio dla wyjść 2 A i 1 A.


Bardziej ciekawiło mnie jednak, jak wypadnie jednoczesne obciążenie obu kanałów. W tym celu zlutowałem razem wyjścia układów zabezpieczających, ustawiłem maksymalny prąd obciążenia na 4 A i krok regulacji prądu na 0,1 A. Przy 3,9 A napięcie spadło do 4,63 V, a przy prądzie 4 A zadziałało zabezpieczenie powerbanku. Sama przetwornica pracowała normalnie, ale nie polecałbym tego robić.


Urządzenie pokazuje prąd wyjściowy. Obciążyłem jeden z kanałów, żeby sprawdzić dokładność wskazań. Poniżej wyniki dla prądu obciążenia 0,5, 1,0, 1,5 i 2,0 A. We wszystkich przypadkach wskazanie jest nieco zaniżone względem rzeczywistego prądu obciążenia.
Jednocześnie wskazywane napięcie wyjściowe prawie się nie zmienia, bo jest mierzone przed układem zabezpieczającym, więc spadek napięcia na tranzystorach nie jest uwzględniany. Jeśli dobrze pamiętam, poprzednio było tak samo, dlatego w tym przypadku to raczej tylko „wskaźnik dla oka” w stylu: patrzcie, co potrafię.


W tym przypadku pomiar przebiegów tętnień nie miał większego sensu, ale postanowiłem i tak to sprawdzić. Oscyloskop podłączyłem równolegle do obciążenia, bez dodatkowych filtrów przed sondą.


Oto amplituda tętnień przy prądzie obciążenia 0,5, 1,0, 1,5 i 2,0 A. Nie powiem, że tętnienia są małe, ale moim zdaniem nawet zmierzone 100 mV przy maksymalnym obciążeniu są całkiem do zaakceptowania.


Poprzednio sprawdzałem sprawność, czyli pojemność akumulatorów w Wh i ilość energii, którą można z nich uzyskać na wyjściu. Tym razem przeprowadziłem ten sam test, z tym samym obciążeniem i tymi samymi akumulatorami.
Wynik: pojemność dwóch akumulatorów wynosi 14,6 Wh, a na wyjściu uzyskałem 11,95 Wh, co daje sprawność 81,8%. W poprzednim modelu ten parametr wynosił 78,5%. Średnie napięcie wyjściowe wyniosło 4,91 V, a w poprzednim było to 4,97 V, dzięki lepiej zaprojektowanemu układowi zabezpieczającemu.


Głównym „winowajcą” obniżającym sprawność są jak poprzednio stalowe sprężyny. Pod tym względem nic się nie zmieniło i raczej się nie zmieni.


Właśnie te sprężyny zamierzam przerobić. Tym razem rozebrałem jakieś przekaźnik, żeby odzyskać z niego bardzo miękki przewód, dodatkowo w silikonowej izolacji, choć w tym przypadku nie ma to znaczenia.
Rezystancja sprężyny wynosi prawie 0,1 Ω, co przy prądzie 1 A daje spadek napięcia 0,1 V.
Tymczasem rezystancja dość długiego kawałka miedzianego przewodu wynosi zaledwie 6 mΩ, czyli 0,006 Ω. Jak to mówią — poczujcie różnicę.


Ponieważ przewód wydał mi się za długi, a miałem tylko trzy kawałki, jeden z nich przeciąłem na pół, uzyskując jeszcze krótsze odcinki. Jedną stronę oczyściłem na krótko, drugą na około 5 mm.


Pocynowałem sprężyny bliżej tej części, która styka się z akumulatorem. Samej części lepiej nie ruszać.
Powłoka lutuje się świetnie, nie używałem nawet żadnego topnika poza tym, który jest w spoiwie. Następnie zagiąłem dłuższy odcinek przewodu w haczyk, zaczepiłem go o pocynowane miejsce i przylutowałem. Powstały takie oto „ogonki”.


Krótkie odcinki przylutowałem więc do płaskiej części sprężyn, a same przewody schowałem do środka, żeby nie wystawały i nie przeszkadzały przy późniejszym montażu płytki w obudowie.
A skoro już o montażu mowa, włożenie płytki do obudowy jest znacznie trudniejsze niż jej wyjęcie. W okolicy diody LED znajduje się żebro, które uniemożliwia wciśnięcie jej do środka — z nim trzeba się trochę pomęczyć.


Po przeróbce łączna rezystancja sprężyn zmniejszyła się prawie 20-krotnie, z 0,1 Ω do 0,0055 Ω.


Jako już raczej nieobowiązkowe uzupełnienie postanowiłem wzmocnić przewodem kilka ścieżek.
1. Od środkowych akumulatorów — to najdłuższe ścieżki, które omijają wyświetlacz
2. Między tranzystorami zabezpieczenia
3. Od układu zabezpieczenia do samej przetwornicy.

Nie ma sensu wzmacniać ścieżek od przetwornicy, bo spadek napięcia jest tam wyraźnie mniejszy. Poza tym, ze względu na specyfikę układów wielu ładowarek do tabletów i telefonów, nic by to nie dało.


Nie powiedziałbym jednak, że ta zmiana miała zasadniczy wpływ na wynik. Ostatecznie udało mi się pobrać około 0,6 Wh więcej, a sprawność całego układu wyniosła 86% zamiast 81,8% przed przeróbką. W poprzednim powerbanku udało mi się uzyskać 87,6%. Myślę, że tutaj również można by poprawić sprawność, zmniejszając rezystancję boczników pomiarowych, ale niestety nie da się tego zrobić.

Test przeprowadziłem z dwoma akumulatorami. Po włożeniu czterech sprawność jeszcze trochę wzrośnie.


Co ciekawe, po przeróbce zmniejszyło się nagrzewanie przetwornicy podwyższającej, mimo że temperaturę mierzyłem pod sam koniec rozładowania, a więc minimalne napięcie i prąd były takie same.
1. Przed przeróbką
2. Po przeróbce
3. Temperatura podczas ładowania czterech kanałów łącznym prądem 2 A.



Jedną z kluczowych cech tych powerbanków jest obsługa ładowania przelotowego, czyli możliwość jednoczesnego ładowania i zasilania odbiorników. W praktyce urządzenie pełni więc funkcję zasilacza awaryjnego.
Funkcja działa w pełni i prawidłowo, ale pobór prądu z zasilacza będzie dość duży.
1. Pobór prądu przez samo urządzenie podczas ładowania czterech akumulatorów wynosi około 1,8 A, czyli prąd ładowania to 0,45 A na kanał.
2. Po podłączeniu obciążenia prąd wyjściowy sumuje się z prądem ładowania i może z łatwością osiągnąć około 3,5 A.


Przy użyciu innego przewodu prąd ładowania wynosił prawie 2 A, więc łączny prąd może osiągnąć 4 A.


Urządzenie ma też funkcję automatycznego włączania i wyłączania. Wyłącza się automatycznie przy prądzie około 0,05–0,08 A. Nie udało mi się ustalić, przy jakim prądzie urządzenie się uruchamia, ale mogę powiedzieć, że jest dość czułe.
Jak jednak wiadomo, nic nie ma za darmo, więc w trybie czuwania urządzenie pobiera około 2 mA.
Nie powiedziałbym, że to bardzo dużo — zestaw złożony z czterech akumulatorów 2,5 Ah rozładuje się całkowicie mniej więcej w pół roku — ale z pewnością nie jest to nic dobrego.


Ogólnie rzecz biorąc, mamy tu w zasadzie to samo TOMO co w poprzedniej wersji, ale w nieco ulepszonym wydaniu.
Dopiero później dowiedziałem się, że to w zasadzie właśnie TOMO. link do strony producenta — można tam znaleźć także krótki przegląd wideo.




Jeśli porównać opisywane urządzenie z wersją, którą testowałem wcześniej, widać zarówno ulepszenia: wyższą sprawność, poprawiony układ zabezpieczenia przed odwrotną polaryzacją, mniejsze wymiary urządzenia, a także latarkę :)))
Są też jednak wady: nie wiadomo po co usunięto jeden z dwóch tranzystorów na wyjściu i zwiększono wartość bocznika w kanale 2 A.
Zmiany neutralne — dodano termometr, a konstrukcja sprężyn pozostała bez zmian.

Sam powerbank działa całkiem dobrze. Napięcie wyjściowe mieści się wprawdzie w dopuszczalnych granicach, ale mogłoby być wyższe, gdyby producent nie „zoptymalizował” stopnia wyjściowego. Na plus zasługuje bardziej sprawny układ zabezpieczenia i całkiem dobra przetwornica wyjściowa. Nawet bez przeróbek urządzenie działa poprawnie, a modyfikacje pozwalają nieco zwiększyć sprawność. Przydatna jest funkcja ładowania przelotowego, możliwość szybkiej wymiany akumulatorów, a także używania powerbanku jako ładowarki do akumulatorów 18650.
Latarka i termometr są mi zupełnie niepotrzebne, choć latarka może kiedyś się przydać.

Zdecydowanie brakuje tu funkcji szybkiego ładowania — zarówno na wejściu, jak i na wyjściu. Moim zdaniem szczególnie przydałaby się na wyjściu. Myślę, że gdyby producent ją dodał, urządzenie stałoby się znacznie bardziej użyteczne. Jest na to miejsce w środku, a także mikrokontroler, któremu można powierzyć dodatkowe funkcje serwisowe.


Sklep udostępnił kupon do recenzji: IT$LEDE4, z którym cena powinna wynosić $11.99. To już wszystko, mam nadzieję, że recenzja była przydatna.