SkyRC NC1500: тестирование и обзор

Устройство SkyRC NC1500, которым я пользуюсь уже несколько лет без особых нареканий, по понятной причине до сих пор не было мной протестировано. Зарядка аккумуляторов при помощи SkyRC NC1500 — обыденное и скучное занятие. Парадокс, но простое, надежное и безопасное устройство вызывает скуку. Поставил аккумуляторы, выбрал ток и жди, пока зарядится. В качестве бонуса можешь посмотреть значение внутреннего сопротивления установленного аккумулятора. Всё работает, что там тестировать?

Но тестировать надо! Приступим.

Где купить? Здесь!

Итак, перед нами компактное зарядное устройство весом в 106 граммов, предназначенное для зарядки и обслуживания аккумуляторов NiMH формата АА и ААА. Никакие другие форматы устройство не поддерживает.

Питание получает через разъем microUSB, расположенный на тыльной боковой грани, потребляет 5 вольт / 2,1 А. Охлаждение пассивное, цвет синий (приятный оттенок Royal Navy). Дисплей разделен на четыре секции, каждая относится к соответствующему зарядному слоту и отображает режим работы (Charge, Discharge, Refresh), в режиме  Refresh указывается этап (Charge, Discharge). Если просто светится надпись Refresh, значит, устройство в режиме паузы перед следующим этапом. Кнопки обычные, не сенсорные, 4 штуки. Кнопка Mode выбирает режим (Charge, Discharge, Refresh). Current - выбор силы тока. Display переключает показания индикатора: сила тока (mA), напряжение (V), ёмкость (mAh), время (h), внутреннее сопротивление (mΩ). Slot выбирает слот, для которого вы выбираете режим, если слот не выбран, режим устанавливается для всех слотов. Подсветки кнопок и индикатора нет.

SkyRC NC1500 поставляется в белой коробке, внутри само устройство, кабель питания и инструкция на английском языке.

• Тип аккумуляторов, поддерживаемых устройством: NiMH;
• Защита от перезаряда (3000 мАч), короткого замыкания, перегрева, переполюсовки;
• Режимы: Заряд, Разряд и Восстановление;
• Зарядный ток 1500мА для двух слотов АА, или 200mA / 500mA / 700mA / 1000mA  в любой комбинации;
• Разрядный ток 100mA / 250mA / 350mA / 500mA / 650mA.

Мозгом зарядного устройства является 32-битный процессор HDSC HC32L1300J8TA Cortex-M0 частотой 48 МГц. Процессор содержит флеш-память на 64Кб для прошивки, 8 Кб оперативной памяти, часы и кварцевый генератор, что позволяет довольно точно производить подсчет ёмкости. За защиту отвечают два термистора, расположенные между первым и вторым и между третьим и четвертым аккумуляторными гнездами.

Я не буду проводить тесты SkyRC NC1500 во всех режимах с каждой возможной силой тока, поскольку за несколько лет использования не встретил ни одной ошибки в работе устройства. Единственная проблема — реакция на многократное нажатие кнопок, если вдруг неправильно выбрал режим и начинаешь по нескольку раз "перематывать" режимы заново, где-то после пятого-седьмого нажатия реакция устройства начинает запаздывать на доли секунды. Так что будем измерять параметры в режим максимального тока при зарядке и разрядке, режим Refresh и "проверка на адекватность" — заряд  и разряд максимальным током старого аккумулятора.

В качестве подопытных использую аккумуляторы Panasonic Eneloop BK-3MCCE, Sanyo Eneloop HR-4UTGB и GS YUASA Enitime HR11/45.

При установке аккумулятора устройство выбирает режим Charge и ток 700 мА, давайте сразу и померяем, что же происходит в этом режиме. Заряд проходит током порядка 750-780 мА, но устройство периодически делает серию замеров напряжения, причем напряжение замеряется на холостом ходу.  Это позволяет определить -dV и отключить ток, когда аккумулятор полностью заряжен.  На графике замеры напряжения видны, как серии зубцов на кривой тока.

После завершения основной фазы зарядки на индикаторе загорается надпись Full и устройство переходит в режим т.н. "капельной зарядки" постоянным током 42 мА.

Среднее значение силы тока, с учетом пиков и падений и без учета стадии капельной зарядки, на протяжении всего цикла составило 674,1305 мА.

Максимальный разрядный ток, который позволяет установить устройство, 650 мА, причем ток достигает 1,1А в пике, а усредненное значение регулируется длительностью импульсов (я ниже попробовал объяснить простыми словами, как это работает).

Из-за этой импульсной регулировки кривая графика силы тока сливается в сплошное красное поле. Среднее значение силы тока во всем цикле разрядки аккумулятора составило 622,85 мА, а режим разрядки завершился, когда напряжение аккумулятора без нагрузки стало ниже 0,9 В (в этот момент оно составило 0,88 В).

Максимальный зарядный ток, который поддерживает SKYRC NC1500, составляет 1500 мА (только при зарядке одного или двух аккумуляторов). Такой ток прекрасно переварит аккумулятор Eneloop AA, а дальше будем использовать аккумуляторы меньшей ёмкости, исключительно с целью сократить время тестирования, ведь довольно сложно обрабатывать данные, собираемые приборами на протяжении суток.

Аккумулятор заряжался током до 1635 мА с обязательными перерывами на измерение напряжения, причем в конце "активного" цикла хорошо видна та самая "минус дельта В", после обнаружения которой устройство отключает заряд большим током и включает капельный заряд. Ток капельного заряда 42 мА. На капельном заряде аккумулятор Eneloop AA стабилизировал напряжение на уровне 1,42 вольта.

Для этого теста я возьму аккумулятор ААА ёмкостью 750 мАч и установлю ток 500 мА. Это значит, что зарядка будет происходить установленным током, а ток разрядки устанавливается автоматически, как половина от зарядного тока.

Вначале цикла аккумулятор заряжается. Поскольку наш аккумулятор был заряжен несколько недель назад, этот этап занимает всего около 20 минут. На графике хорошо видна минус дельта, устройство её ловит и отключает зарядку. Дальше — пауза длительностью в час, после чего начинается этап разрядки.

Обращу ваше внимание, что во всех случаях разрядки график имеет схожую форму и амплитуду от 0 до ~1150 mA несмотря на то, что установленный в этот раз на устройстве ток 250 мА, а реальный ток около 220 мА. Так происходит, поскольку за разрядку отвечает постоянный нагрузочный резистор, соответственно, сила тока в конкретный момент времени в замкнутой цепи зависит только от номинала резистора и напряжения аккумулятора, и снижается вместе с его напряжением. А установленная нами сила разрядного тока регулируется длительностью микроимпульсов, когда на аккумулятор подается нагрузка, и промежутком между этими импульсами (на фото осциллографа хорошо видно, что импульсы, когда нагрузка включена, гораздо короче, чем промежутки между ними). Таким образом, среднее значение разрядного тока приближается к установленному пользователем.

Наш аккумулятор разряжается около 4 часов, затем в течение часа "отдыхает". После отдыха снова включается режим зарядки и аккумулятор заряжается около двух часов. В конце этапа хорошо видно падение напряжения, по которому устройство определяет, что аккумулятор заряжен.

С зарядом аккумуляторов в хорошем состоянии SkyRC NC1500 справляется прекрасно. Теперь установим в зарядное гнездо GS Yuasa AAA. Это не плохой аккумулятор, просто ему уже больше 10 лет и внутреннее сопротивление в районе 850 мОм. SkyRC NC1500 показывает 999 (показал бы и больше, но у него всего три разряда на индикаторе). Тем не менее, аккумулятор имеет полную ёмкость и нормально работает в маломощных устройствах типа погодной станции, часов и пульта ДУ. Проверим заряд на максимальном токе.

Для того, чтобы при таком высоком внутреннем сопротивлении поднять зарядный ток до 1500 мА, устройству необходимо повысить напряжение. Как видно на графике, напряжение поднялось до 3,15 вольт, после чего устройство отключило заряд. Без ошибки, просто написав на экране FULL. Что ж, оно не стало кипятить аккумулятор, это уже неплохо, но и не зарядило его. Снизим ток на одну ступеньку.

Вот тут наблюдается картина, характерная для кривой зарядки аккумуляторов с высоким внутренним сопротивлением. У разряженного аккумулятора внутреннее сопротивление выше, чем у заряженного, соответственно, в начале зарядного цикла устройству приходится поддерживать высокое напряжение зарядки, чтобы сила тока соответствовала установленной пользователем. В процессе зарядки напряжение аккумулятора растёт, а сопротивление падает. И устройство снижает напряжение, чтобы сохранить заданную силу тока.

График показывает, что устройство вполне адекватно работает с плохими аккумуляторами, даже если пользователь, установил ток выше, чем следовало бы для аккумулятора в таком состоянии. Адекватно — то есть делает то, что говорит ему пользователь, а не то, что оно само себе решило, как многие другие современные устройства. Сказали 1000 мА - аккумулятор заряжается током 1000 мА.

А чтобы пользователь не совершал совершал таких ошибок, в устройство встроена функция измерения внутреннего сопротивления аккумуляторов.

Скажу честно, за несколько лет пользования я столкнулся с некоторыми проблемами в работе SKYRC NC1500. Пришлось завести файл, в котором я эти проблемы записывал. Итак, по пунктам:

• Запоздалая реакция на кнопки, если проматываешь режимы по второму-третьему кругу,
• После окончания режима рефреш иногда невозможно посмотреть результаты для всех аккумуляторов, только если выбрать слот и кнопкой "Дисплей" промотать показания,
• В некоторых режимах, если поставить два аккумулятора в средние слоты, начинает искать аккумуляторы в крайних,
• Внутреннее сопротивление измеряется один раз, при установке аккумулятора в слот, и в процессе зарядки не мониторится.

Первая проблема проявляется регулярно, когда поставил аккумуляторы и забыл, какой режим хотел включить. И просто бездумно тычешь в кнопку пальцем в надежде, что появившаяся надпись выведет тебя из ступора.

Последняя — скорее не проблема, а особенность работы устройства.

Вторая и третья возникла по одному разу и больше не повторялась, а воспроизвести условия, в которых эти ошибки возникли, мне не удалось.

К недостаткам  можно отнести также невысокую точность измерения внутреннего сопротивления аккумуляторов, но здесь я возражу: важна не точность в виде цифры, важны показания относительно предыдущих измерений. Вы покупаете новый аккумулятор, не важно, какой фирмы, устройство показывает внутреннее сопротивление, например, 60 мОм. Из даташита вы точно знаете, что внутреннее сопротивление этого аккумулятора должно быть 17 мОм! И что? Стоит ли волноваться? Разумеется, нет. Волноваться стоит тогда, когда (через десять лет) на том же аккумуляторе устройство покажет 600 мОм. Вот тогда вы поймёте, что срок службы аккумулятора подходит к концу и использовать его в ответственных приложениях не стоит (и заряжать током в 1000 мА тоже).

А в то, что с этим зарядным устройством ваш аккумулятор прослужит десять лет, я уверен. Просто покупайте хорошие аккумуляторы и не забывайте иногда делать Refresh.

Так что вердикт будет таков: устройство нужное, полезное и рекомендуется к покупке тем, кто не пользуется литиевыми аккумуляторами., а использует только обычные АА и ААА.