Ciekawy powerbank na układzie SW6208 na 8 ogniw 18650

Całkiem niezły powerbank do akumulatorów 18650, choć moim zdaniem nie jest pozbawiony pewnych wad.

Przypominam: żeby być na bieżąco z nowymi wpisami na blogu, polecam obserwować mnie na Instagramie. Będę tam publikować powiadomienia o nowych wpisach, a może też pisać po prostu o czymś ciekawym — link do konta

Można też subskrybować aktualizacje i nowe artykuły na kanale Telegram — https://t.me/KirichBlog

Jakiś czas temu opublikowałem recenzję zestawu do samodzielnego złożenia powerbanku na ogniwa 21700. Dzisiejszy bohater ma podobne parametry, ale mieści się w innej obudowie i jest przeznaczony do akumulatorów 18650.

Kupowałem go dwa razy, po kilka sztuk, bo pierwsze zamówienie rozeszło się niemal od razu. Wychodziło chyba około 7,5 USD za sztukę z dostawą. A właściwie: sam powerbank kosztuje 6,87 USD, dostawa 1,42 USD, ale jej cena nie zależy od liczby sztuk.


Z wyglądu to typowa „cegiełka”, jakich są tysiące.


Plastik ma fakturę imitującą karbon. W górnej części znajdują się cztery cieniutkie otworki na diody LED — przy dokładnym przyjrzeniu się można je dostrzec. Od spodu pokrywki są odpowiednio cztery kanaliki, dzięki którym światło przechodzi tylko od właściwej diody.


Na spodzie podano model i parametry, ale sprzedawca zaznacza, że obudowa została po prostu dobrana pod względem wymiarów, a rzeczywiste parametry są inne.


Na krótszej ściance znajdują się:
1. Dwa porty USB-A — wyjścia
2. Jeden port USB-C — uniwersalny
3. Jeden port microUSB — wejście
4. Dwie diody LED.

Z boku jest przycisk. W jednym egzemplarzu działał kiepsko — może przesunął się popychacz, a może stało się coś innego, już nie pamiętam. Szybko to naprawiłem.
Przycisk pełni kilka funkcji opisanych w instrukcji:
1. Krótkie naciśnięcie — wymuszone włączenie
2. Podwójne naciśnięcie — wymuszone wyłączenie.
3. Długie naciśnięcie — aktywacja funkcji ładowania małym prądem. Po 2 godzinach funkcja wyłącza się automatycznie albo można ją wyłączyć ręcznie, przytrzymując przycisk. Podczas ładowania małym prądem diody LED zapalają się kolejno, w regularnych odstępach.
4. Długie naciśnięcie — włączenie diod podświetlenia, ale nie udało mi się ich uruchomić. Nawiasem mówiąc, poprzedni powerbank nie ma diod, ale jest wyjście do ich podłączenia i tam również, po ich zamontowaniu, nie udało mi się ich włączyć.


Ten powerbank jest sprzedawany w czterech wariantach: na 5, 6, 8 i 10 ogniw. Sprzedawca oferuje też zniżkę 1 USD przy zakupie za co najmniej 25 USD — niewiele, ale zawsze coś.


Bardziej przydałby mi się powerbank na 7 ogniw, bo planowałem użyć akumulatorów w formie „pakietów” o pojemności 8 Ah — mieściły się po 2 sztuki na wysokość. Wersji na 7 ogniw nie było, więc kupiłem na 8.


Konstrukcja jest bardzo prosta: po bokach znajdują się metalowe paski, z jednej strony sprężynki, a z drugiej występy stykające się z biegunem dodatnim. Można wkładać akumulatory z płaskim biegunem dodatnim i bez zabezpieczenia, choć być może zmieszczą się też te z wystającym biegunem — jest jeszcze trochę miejsca.


Jest czujnik temperatury chroniący przed przegrzaniem, ale przewody są na tyle długie, że czujnik wypada pod trzecim akumulatorem. Przy wkładaniu ogniw trzeba go więc wygiąć tak, aby znalazł się między drugim a trzecim.


We wszystkich czterech wersjach powerbanku zastosowano tę samą płytkę o deklarowanej mocy do 22,5 W.


W opisie na stronie produktu podano informacje o dostępnych ustawieniach.
1. Aktywacja trybu pracy z małym prądem
2. Aktywacja trybu latarki
3. Ustawienie pojemności zamontowanych akumulatorów, potrzebne do prawidłowego wyświetlania poziomu naładowania w procentach.

W rzeczywistości układ pozwala jeszcze zmieniać napięcie końcowe ładowania: 4,2/4,35/4,4/4,5 V. Jest zresztą całkiem „inteligentny”.


Po drugiej stronie płytki znajdują się złącza, diody LED i przycisk.


Na płytce znajdują się:
1. Kontroler SW6208
2. Układ zabezpieczający akumulator XB8689 ze zintegrowanymi tranzystorami MOSFET.
3. Cztery tranzystory MOSFET 8205L w obwodzie zasilania portów USB, obok rezystor 5 mΩ do pomiaru prądu.
4. Nieznany rezystor — zakładam, że ma 1 mΩ, choć oznaczenie jest dziwne. Trudno się tam dostać, żeby go zmierzyć.


Kontroler obsługuje mnóstwo trybów i w praktyce zawiera wszystko, co potrzebne do zbudowania powerbanku, łącznie z układem mocy.
Deklarowana maksymalna moc to 22,5 W, ale jest pewien haczyk: osiąga ją tylko w jednym z trybów, a w pozostałych może długotrwale dostarczać do 18 W.


W nocie katalogowej znajduje się schemat. Zakładam, że w testowanym powerbanku niewiele się od niego różni, za to podano tu wartości rezystorów dla akumulatorów o różnej pojemności. Ktoś kiedyś pytał mnie o powiązanie napięcia akumulatora z procentowym poziomem naładowania — oto przykład, w którym ustawia się pojemność akumulatora, a powerbank sam oblicza procent na podstawie oddanej pojemności.
Podano tu również wartości rezystorów służących do ustawienia napięcia końcowego ładowania, ale jest pewien haczyk: układ zabezpieczający musi być dostosowany do wymaganych napięć, w przeciwnym razie po prostu odłączy akumulator. Szkoda, że nie ma trybu dla LiFePO4.


Obsługiwane jest prawidłowe ładowanie z fazą podtrzymania na początku.

Oprócz tego układ potrafi współpracować z ładowarką bezprzewodową i ma „inteligentne” zabezpieczenie temperaturowe. To znaczy, że nie tylko odłącza ładowanie lub rozładowywanie przy przegrzaniu, ale także przy zbyt niskiej temperaturze — i, jak się wydaje, robi to stopniowo.


Jak było widać na samym początku, do sygnalizacji służy 5 diod LED, ale można też podłączyć wyświetlacz pokazujący poziom naładowania w procentach.


Nie spodobały mi się za to stalowe blaszki stykowe.
1. Rezystancja sprężynek jest jeszcze do zaakceptowania — około 4 mΩ. Jest ich tu 8, więc prąd rozkłada się między nimi.
2. Ale rezystancja szyn wynosząca 45 mΩ to już zdecydowanie za dużo. Jeśli włożymy akumulator do ostatniego gniazda, rezystancja pasożytnicza wyniesie 45+45+4=94 mΩ!


Jest pięć diod sygnalizacyjnych: cztery pokazują poziom naładowania, a piąta informuje o pracy z użyciem protokołu szybkiego ładowania.
W tym przypadku podczas rozładowywania:
świecą wszystkie — 75–100%
świecą 3 — 50–75%
świecą dwie — 25–50%
świeci jedna — 5–25%
miga jedna — 1–5%

Podczas ładowania:
świecą wszystkie — 100%
świecą 3 — 75–99%
świecą dwie — 50–75%
świeci jedna — 25–50%
miga jedna — 0–25%

Układ potrafi też sterować trzema lub pięcioma diodami sygnalizującymi poziom naładowania.

Po lewej praca w zwykłym trybie, po prawej — w trybie szybkiego ładowania.


Do testów wziąłem osiem akumulatorów:
2 szt. LG HG2 — test
2 szt. Vapcell N36 18650 3650 mAh — test
4 szt. Vapcell 18650 F35 3500 mAh — test

Łączna pojemność, zgodnie z wynikami testów z recenzji, wynosi:
Ah — 2971х2+3610х2+3437х4=26,91
Wh — 10,83х2+12,99х2+12,61х4=98,08

Czujnik temperatury umieściłem między drugim a trzecim akumulatorem. Warto też umieścić bliżej siebie ogniwa o większej wydajności prądowej — przejmą główne obciążenie, a ponadto są bardziej odporne na wysoką temperaturę.

Cały powerbank waży prawie pół kilograma.



Obsługa protokołów również jest bez zarzutu, oczywiście z uwzględnieniem dostępnej mocy. Obsługiwany jest nawet Power Delivery, rzecz jasna przez USB-C.


Trochę dziwne, że przez protokół PD można uzyskać 9 V i 2,2 A, a przy 5 V tylko 2 A.
Poza tym wszystko jak zwykle: AFC, FCP, SCP. Z tym ostatnim są jednak pewne niuanse, ale o tym później.


Jak zwykle sprawdzam działanie ze swoim telefonem. Jest dość wybredny i nie zawsze prosi o 12 V.
Tutaj jest trochę dziwnie: powerbank bez problemu podaje mu wymagane 12 V, ale gdy zasilam go przez inny tester, czasami przełącza się w tryb Huawei SCP i podaje tylko 5 V. W zasadzie różnica jest niewielka: przy 12 V około 10–12 W, a przy 5 V około 10 W, ale i tak wygląda to podejrzanie.


Producent deklaruje obsługę następujących protokołów


Ładowanie też wypada całkiem nieźle. Z nieznanej ładowarki, która obsługuje również 12 V, powerbank pobierał z jakiegoś powodu tylko 5 V i 2 A, ale po podłączeniu ładowarki obsługującej QC/PD napięcie wzrosło do 9 V przy tym samym prądzie 2 A. Przez USB-C było podobnie.
Ładuje do napięcia 4,22 V. W zasadzie nie jest to problemem, najważniejsze, że potem prawidłowo zakończył ładowanie.


Kilka testów.
Na początek 5 V. Na wyjściu uzyskałem prąd do 3,1 A. Jest kompensacja spadku napięcia na przewodach: widać, że napięcie najpierw spadało, a potem automatycznie wzrosło. Deklarowana wartość to 3 A.


Przy 9 V uzyskałem 2,4 A, również bez problemu, bo deklarowany prąd wynosi do 2 A w zwykłym trybie i do 2,2 A w trybie PD.


Przy 12 V maksymalny prąd wyniósł 1,8 A, a deklarowana wartość to do 1,5 A.


W profilu PD deklarowany był tryb 11 V i 2 A, więc też go wypróbowałem. Ze względu na niewygodne podłączenie obciążenia musiałem jednak sprawdzić go w trybie QC. Uzyskałem 2 A, choć nie bez problemów.


Prąd obciążenia musiałem zwiększać stopniowo, ale ostatecznie udało się uzyskać 2 A, choć przy zauważalnych wahaniach napięcia wyjściowego. Zakładam, że w trybie PD będzie działać prawidłowo, ale nie mam pewności. Przy okazji zmierzyłem tu temperaturę i już myślałem, że problemem jest przegrzewanie, ale okazało się, że nie.


Problem pojawił się natomiast w trybie Huawei SCP. A właściwie nie z samym trybem, tylko z wysłaniem powerbankowi odpowiedniej komendy. W tym trybie powerbank powinien podawać do 4,5 A, ale dwa testery za nic nie chciały tego ustawić. FNB48 zmieniał napięcie w ustawieniach, ale powerbank nie zmieniał napięcia na wyjściu. Mały tester USB-C wysyłał komendę i napięcie nawet się zmieniało, ale rosło, po czym wracało do wartości początkowej.
Dopiero po podłączeniu mojego starego testera YZXstudio powerbank zareagował. Automatycznie ustawiło się 4,5 V, bez możliwości zmiany. Bez problemu uzyskałem tu 4,5, 5, a nawet 5,5 A, choć przy zauważalnym spadku napięcia. Wygląda na to, że powerbank zaczął ograniczać napięcie wyjściowe.


Nie ma tu kompensacji spadku napięcia na przewodach, najpewniej wynika to z samego protokołu.


Wcześniej pisałem, że z jakiegoś powodu nie da się włączyć latarki. Pomyślałem już, że diody LED w ogóle nie są podłączone, ale okazało się, że nie tylko są podłączone, lecz także świecą — a właściwie migają, same z siebie i podczas rozładowywania przy stosunkowo dużym prądzie.
Co to ma być?


Z ciekawości sprawdziłem też, ile energii mogę „ściągnąć” z tego powerbanku. Wcześniej obliczyłem pojemność zamontowanego akumulatora i wyszło około 98 Wh. Producent deklaruje sprawność 95%, ale jest tu sporo zastrzeżeń, na przykład:
1. W jakimś konkretnym trybie
2. Najpewniej bez uwzględnienia spadków napięcia na elementach zabezpieczających akumulator
3. Bez uwzględnienia spadku napięcia na złączu wyjściowym

Rozładowywałem go w najmniej optymalnym trybie (moim zdaniem): napięcie wyjściowe wynosiło 12 V, a prąd 1,5 A.
Ostatecznie uzyskałem prawie 78 Wh. Pod koniec rozładowania widać niewielki spadek napięcia — zaczęło działać zabezpieczenie przed przegrzaniem.


Potem powerbank się wyłączył i nie chciał się włączyć, choć wiedziałem, że w akumulatorach na pewno zostało jeszcze trochę energii. Żeby go uruchomić, musiałem podłączyć go do ładowarki na jakieś 30–40 sekund. Oczywiście wprowadziło to błąd do pomiarów, ale nie sądzę, żeby był znaczący.
Rozładowywanie zakończyłem przy napięciu 5 V. Udało się jeszcze „ściągnąć” 2,87 Wh. Biorąc pod uwagę energię zużytą na ładowanie powerbanku, można zaokrąglić wynik do 80 Wh. Oznacza to, że rzeczywista sprawność całkowita wyniosła około 82%. Niestety nie znam dokładnej pojemności akumulatorów LG HG2, bo mam je już od dawna, a poza tym przez obecną sytuację dopuściłem do ich nadmiernego rozładowania :(


Cały cykl rozładowania przy 12 V trwał nieco ponad cztery godziny. Pod koniec mierzyłem temperaturę płytki. Pierwsze dwa zdjęcia zrobiłem, gdy powerbank stabilnie podawał napięcie, a trzecie niemal pod sam koniec rozładowania, kiedy zaczęło działać zabezpieczenie przed przegrzaniem.
Jeśli chodzi o nagrzewanie, powerbank pozytywnie mnie zaskoczył: oddał prawie całą pojemność w nieoptymalnym trybie i przy maksymalnej mocy, a mimo to nie było gwałtownego spadku ani „pływania” napięcia na wyjściu. Myślę, że po przyklejeniu do układu niewielkiego radiatora będzie działał jeszcze lepiej.


Podczas testu obciążenie było podłączone przez tester USB, więc straty występowały również w nim. Jego licznik wskazał 81.77 Wh, ale rzeczywisty wynik był, jak sądzę, bliższy 81 Wh.
Przy sprawności trzeba jednak poczynić zastrzeżenie: pojemność akumulatora obliczyłem na podstawie wyników moich testów, w których rozładowywałem go do 2.5 V. Powerbank wyłącza się natomiast, gdy napięcie spadnie poniżej 2.96 V, więc przyjęcie przeze mnie pojemności akumulatora równej 98 Wh nie jest do końca poprawne.


Późniejsze ładowanie odbywało się z mocą około 19 W i trwało łącznie 6 godzin 30 minut. W tym czasie „wpompowało się” prawie 110 Wh.


Wnioski.
Mnie osobiście powerbank się spodobał, choć, jak już pisałem, nie jest pozbawiony wad. Najważniejsze są dwie:
1. Stalowe szyny łączące akumulatory mają dość dużą rezystancję.
2. Przydałoby się poprawić chłodzenie kontrolera powerbanku. Zwiększyłoby to stabilność napięcia pod koniec rozładowania, gdy sprawność jest najniższa.

Pod znakiem zapytania stoi też latarka. Mnie akurat nie jest szczególnie potrzebna, zwłaszcza z diodami sygnalizacyjnymi, ale jest na wyposażeniu i czasem mogłaby się przydać (na przykład gdy w całym mieście zabraknie prądu), więc chciałbym, żeby działała.

Poza tym jest całkiem nieźle: obsługuje mnóstwo protokołów, moc rozładowania wynosi do 22 W, a ładowania do 18 W, choć trafniej byłoby powiedzieć, że w praktyce jest to 20/19 W. Fajnie też, że są wersje na 5, 6 i 10 akumulatorów — dla tych, którym 8 nie odpowiada. Dobrze, że dodano zabezpieczenie termiczne akumulatora, bo naprawdę się przydaje. Przydałby się jeszcze wskaźnik naładowania w procentach, ale za te pieniądze chyba już za dużo wymagam.

Krótko mówiąc — zdecydowanie polecam, a jeśli możecie go zmodyfikować, to tym bardziej.

To już wszystko. Mam nadzieję, że materiał okazał się przydatny i że takie urządzenia będą wam potrzebne jak najrzadziej. Czekam na wasze komentarze — może jest coś, co warto jeszcze sprawdzić.