Універсальний тестер батарей на основі контролера Atorch DL24EW

Не так давно я викладав пару оглядів — перетворювача напруги і блока живлення, і тоді ж писав, що їх придбали спеціально для нової модифікації одного з моїх виробів, а точніше — тестера акумуляторів. І ось сьогодні трохи розповім про нього.


Нагадую: щоб постійно бути в курсі нових тем у блозі, рекомендую підписатися на мій інстаграм, де я публікуватиму сповіщення про всі нові теми й, можливо, писатиму просто про щось цікаве — посилання на акаунт

Також підписатися на оновлення та нові статті можна в телеграм-каналі — https://t.me/KirichBlog


Почну здалеку. Пристрої, які я виготовляю, умовно можна поділити на кілька груп:
«стокові» — це електронні навантаження на базі DL24MP. Я виготовляю їх постійно, тому зазвичай удома є щось готове.
«замовні» — те, що я також збираю, але через менший попит і просто «особливості» робити це не дуже люблю. Сюди належать навантаження на базі DL24EW. Контролер узагалі дуже кривий, і доводиться вносити доопрацювання, щоб він не просто працював, а й робив це безпечно. Збираю їх лише для тих, хто точно розуміє, що це таке і навіщо воно потрібне.
До групи замовних належать і навантаження на базі TEC-80к, адже тут у мене набагато більше простору для творчості: наприклад, струми розряджання 120–160 ампер і потужність 2400 ват і більше. Хоча ось буквально сьогодні замовив три корпуси для навантажень на 2400 ват — найімовірніше, одразу збиратиму їх і переведу до категорії «стокових».
«кастомні» — це менш поширені пристрої та пристрої, виготовлені з урахуванням побажань замовника. Найчастіше це інша конфігурація роз’ємів, можливість підключення зовнішнього акумулятора для аварійного живлення тощо. Сюди також належать спеціалізовані пристрої, які не мають стосунку ні до Atorch, ні до TEC80, наприклад, для невеликих виробництв, призначені для виконання однієї конкретної функції.

Частково про поточні моделі можна дізнатися з одного з моїх оголошень на OLX, на нього ж веде посилання «до магазину». Також зазначу, що наразі в мене найнижча ціна як серед українських продавців, так і серед китайських. Наприклад, варіант Atorch на 600 ват і 40 ампер коштує близько 180–190 доларів, тоді як мій коштує приблизно 140–145 за тих самих характеристик (і з деякими поліпшеннями). Але в китайців там аж 6 вентиляторів, а в мене все охолоджує один, з автоматичним регулюванням обертів. Просто конструкцію від початку краще продумали й підібрали, а китайці тупо взяли стокові модулі, поставили їх у коробку й видувають від них тепло. Загалом таке собі рішення...


Ба більше, у китайському варіанті блок живлення чомусь навіть зробили зовнішнім, а в мене він вбудований.


Цей пристрій складно віднести до якоїсь із груп, адже спочатку я збирав його просто тому, що захотів спробувати. І навесні минулого року зібрав один такий. Фактично це половина навантаження на 1200 ват, де замість другого силового модуля встановлено блок живлення і перетворювач напруги.


Усередині все відносно просто: навантаження, блок живлення, перетворювач і плата комутації акумулятора, а також захист від переполюсування. Але оскільки пристрій збирався вперше, вилізла купа нюансів, на які пішло багато часу. На фото також видно, що тут ще саморобні плати силової частини, а зараз я встановлюю фабричні.


Зрештою це навантаження майже відразу поїхало до одного з читачів блогу, і після отримання він поставив цікаве запитання: а чи можна використовувати блок живлення окремо від навантаження? Хм... подумав я, а це ж непогана ідея, і цілком здійсненна. Але захотілося піти трохи далі — так і народилася ідея нового пристрою.

Узагалі я рідко фотографую такі речі під час збирання, але тут зробив кілька фото.
1. Примірювання
2. Процес збирання
3, 4. Майже готовий пристрій.

Видно, що компонування досить щільне, але відносно оптимальне. До речі, уже планую розширити можливості: удома лежить перетворювач на 25 А, і тепер думаю, який до нього зробити блок живлення — китайський на ті самі 300 ват чи Mean Well на 500 або 600. Mean Well, звісно, цікавіший, але ціна кусається: щось близько 80–120 баксів лише за блок живлення. Думаю, його можна ставити тільки під замовлення.

Не так давно у відповідь на мій коментар на YouTube хтось написав: «То ви просто берете китайські плати Atorch і пакуєте їх у корпус?» Ну так, китайські, у корпус — ключове слово «просто» :)



У зібраному вигляді. Як можна помітити, вийшло дуже схоже на перший варіант, за винятком пари клем.


1. На передню панель виведено клеми виходу блока живлення, вхід зовнішнього термодатчика, індикатор режиму заряджання, силові та вимірювальні клеми навантаження, енкодер, кнопку старт/стоп і вимикач живлення. Ну і, звісно, модуль перетворювача та дисплей навантаження.
2. Ззаду — вентиляційні отвори, роз’єм живлення, USB-C для підключення до ПК (з гальванічною розв’язкою) і перемикач режиму роботи WiFi-USB.


Звісно, основна функція — навантаження. А оскільки тут додано керування припливним вентилятором, потужність вдалося трохи підняти — приблизно до 650 Вт. Тут слід сказати: максимальна потужність модуля становить 800–1000 Вт, просто за кілька хвилин спрацює термозахист. Заявлена потужність 500–600 Вт є тривалою.

Отже, щодо навантаження маємо струм до 40 А, потужність до 650 Вт.


Додано можливість не лише використовувати блок живлення, а й тестувати сам тестер, щоправда, для цього довелося доопрацювати плату комутації, і додалися зайві паразитні 2 мОм. Зате його можна використовувати для вимірювання ККД перетворювачів та інших подібних завдань.
Доопрацювати комутатор довелося тому, що земля БЖ і навантаження різні, і об’єднати їх не можна.

Ну і, звісно, його можна використовувати просто як регульований БЖ із вихідною напругою до 52–54 В, струмом до 20 А і потужністю до 290–300 Вт.


І третя функція — власне, тестер акумуляторів. Забігаючи наперед, скажу: через паразитне падіння напруги на проводах і комутаторі завершення заряджання трохи затягується. Особливо це помітно за низької напруги, тому тестер радше призначений для акумуляторів із напругою 10 В і вище — там це не так помітно. Втім, ніщо не заважає використовувати його й з окремими елементами — саме це я зараз і покажу.


Спочатку робота в цьому режимі здасться складною, але насправді після 1–2 разів принцип стає зрозумілим, і все робиться автоматично.
Спочатку на зарядному пристрої встановлюємо напругу завершення заряджання і струм заряджання, потім активуємо вихід, тобто подаємо напругу на вихід.

У моєму прикладі це 4,2 В і 4 А. Перетворювач, щоправда, трохи бреше; за низької напруги це варто враховувати. Похибка за струмом значення не має — усе одно все рахує навантаження.



1. Потім вибираємо режим тестування: CDC (заряджання-розряджання-заряджання) або CDCDC (заряджання-розряджання-заряджання-розряджання-заряджання). Я вибрав короткий режим.
Струм розряджання — у моєму прикладі 15 А, оскільки акумулятор високострумовий.
І не забуваємо про мінімальну напругу, тобто напругу завершення розряджання. У моєму випадку це 2,5 В, для збірки 6S буде відповідно близько 15–17 В, залежно від типу елементів.

Тривало натискаємо кнопку Старт, потрапляємо в меню налаштувань і встановлюємо там струм відсікання заряджання — зазвичай це близько 1/10 струму заряджання (пункт 10).
Якщо хвилюєтеся, що зарядний пристрій випадково видасть більше, ніж потрібно, у пункті 9 встановіть напругу трохи вищу за потрібну — приблизно на 50–100 мВ на елемент. Тоді в разі перевищення напруги заряджання буде вимкнено за цим параметром.

Загалом напругу відсікання під час розряджання (пункт 8) тут також можна змінити, але зручніше робити це на головному екрані.
Взагалі, налаштування якогось параметра через меню — ще той квест, хто користувався, зрозуміє. Китайці змогли перетворити тривіальну процедуру зміни, наприклад, 500 на 1000 на доволі складне завдання. Цікаво, що регулювання струму з головного екрана працює майже коректно, якщо не зважати на невелике «прослизання», тож швидко крутити енкодер немає сенсу.


Довгим натисканням кнопки Старт виходимо з меню. Далі залишається під’єднати акумулятор і знову натиснути кнопку Старт, але коротко. До речі, на примусове вимкнення цей контролер реагує трохи дивно: можна натиснути кнопку, але нічого не станеться. І справа не в кнопці — просто контролер іноді реагує лише з другого разу.

Ну, загалом, тиснемо Старт і отримуємо одне з двох запитань:
1. Якщо цей тест проводиться після інших тестів, пропонується стерти старі дані й почати тест знову.
2. Якщо ми щойно проводили тест, але зупинили його, пропонується продовжити або почати заново.
Загалом у першому випадку зрозуміло, що починаємо новий тест, а в другому — залежить від ситуації.



Усе, тест почався. Після завершення ви отримаєте результати кожного етапу. На тригер зупинки не зважайте: китайські програмісти чомусь вирішили вивести перевищення напруги, хоча його точно не було.
У будь-якому разі наприкінці ви побачите, скільки отримано або віддано під час тесту. Також результат можна вивести на екран у вигляді графіка — для цього треба зайти в меню й вибрати режим Curve.

Як видно, повний тест тривав 50+13+77 хвилин, разом 140 хвилин — майже 2,5 години.




Ось, власне, такий виріб і вийшов. Дуже хотілося б почути ваші коментарі й думку: чи є сенс і далі розвивати цю лінійку. До речі, як варіант застосування — тестування типових батарей 6S. Такий пристрій може перевіряти батарею в автоматичному режимі зі струмом заряджання до 10 ампер і розряджання до 25 А, тож підходить для всіх варіантів таких батарей: і 6S1P, і 6S3P.

Заодно запитання: ціна цього варіанта — близько 12500. Наступна версія з модулем перетворювача на 25 А буде трохи дорожчою, якщо використати китайський блок живлення на 300 ватів (але, найімовірніше, на 48 вольт — на 60 знайти складніше, хоча один на 60 у мене є), або помітно дорожчою (приблизно на 60–100 доларів), якщо взяти Mean Well EPP-500-54 або LOP-600-54. Зате там можна зробити потужність блока живлення не 300, а відповідно 500–600 ватів.

Загалом, як завжди, буду радий вашим коментарям, навіть якщо вони не по темі, а якщо по темі — то й поготів :)