Всем привет! Ранее уже был обзор данного модуля, да и аналоги тоже проскакивали, но это новая ревизия, так что решил протестировать и накидать небольшой пост с результатами, тем более они отличаются от предыдущих данных в лучшую сторону. То ли в новых ревизиях действительно исправляли косяки, то ли у меня оборудование не такое. Взял комплектацию с тремя резисторами, два по 5Вт и один на 50Вт, для экономии можно исключить их. Ну и для красоты напечатал корпус под основной модуль, кому интересны подробности, добро пожаловать под кат )
Характеристики
Напряжение питания: 4.5-6В (разъем microUSB)
Ток потребления: не более 70 мА, в «холостом» режиме 20 мА
Измеряемое напряжение: 1.00-15.00 В с шагом 0.01 В
Напряжение отсечки: 0.5-11.0 В
Измерение тока: Максимум 3.000 A, шаг 0.001 A
Погрешность измерения напряжения: 1% ± 0.02 В
Погрешность измерения тока: 1.2% ± 0.002A
Максимальное измерение емкости: 9999 Aч (1 Aч = 1000 мАч). По мере роста значение смещается запятая.
Размер платы: 50 X 37 X17 мм
Вес: плата 28 грамма, два 5 Вт керамических резистора 9 грамм, 50 Вт резистор около 27 грамм.
Внешний вид
Вместо коробочки обычный пакет
Я купил максимальную комплектацию, а это сама плата и три резистора, один на 50 Вт, и два по 5 Вт.
Экран сегментный, клеммник на 4 выхода, для питания сбоку выведен microUSB, к клеммам подключается только тестируемый элемент и нагрузка. В качестве элементов управления используются три кнопки
С обратной стороны ничего интересного
В качестве контроллера используется STM, спрятан под экраном. Схема:
Функционал
Запитываем плату от microUSB шнурка, подключаем источник питания к соответствующим разъемам. Сразу проверил разброс показаний. Точность довольно неплохая, но при больших нагрузках нужно использовать хорошие провода.
Есть только одна настройка — напряжение отсечки. В примере текущее напряжение 3.2 Вольта, нажимаем кнопку «старта»(первая), начинает мигать надпись P 2.5, это значение модуль автоматически подставил, опираясь на показатель источника. Кнопками «-» и «+»(левая и правая, соответственно) можно его изменить. Во время настройки нагрузка отключается и включается только после второго подтверждающего нажатия кнопки «старт», после чего раз в пару секунд на экране автоматически меняется информация с показателями: емкость, ток, напряжение. В процессе тестирования кнопкой старт можно сфокусироваться на нужном параметре на 10 секунд, при этом поправить минимальное напряжение можно в любой момент, нажав кнопку «-» или «+»
Для тех, кому не нравятся показания, есть калибровка:
Держим 3 кнопки и подаем питание, модуль перейдет в режим калибровки, состоящей из трех этапов.
1. Замыкаем все контакты левой площадки, так мы выставляем нули. Нажимаем «ок«(левая кнопка)
2. Подаем на вход клеммника ровно 10 Вольт с проверенного источника, нажимаем «ок«
3. Подаем нагрузку ровно на 2 ампера, нажимаем «ок«
Пишут, что калибровка действительно работает и показания становятся еще точнее, но мне достаточно того что есть, хотя если изначально цепь не идеальна, например, не нашлось проводов нормального сечения, с помощью данной процедуры можно подкорректировать показатели цепи
Так же модуль умеет оповещать об ошибках, их бывает целых пять:
Err1: Напряжение аккумулятора выше 15 Вольт. Да, выше в гифке я проверял напряжение до 20 Вольт и ошибок не было, но она не вылазит если не подключена нагрузка, это такая своеобразная защита от перегрузки.
Err2: Напряжение аккумулятора меньше настроенного минимума
Err3: Высокое внутреннее сопротивление цепи. Либо мертв аккумулятор, либо слишком тонкие провода
Err4: Ток нагрузки слишком высокий. При любом напряжении он ограничен 3 Амперами
Err5: Выведена из строя цепь измерения тока. Необходима замена элементов платы.
Ну и главный тест — измерение емкости.
Для этого использовал проверенную временем нагрузку на 35 Ватт, остановился когда она насчитала 100мАч.
Плата отстала на 4мАч, но из-за тонких проводов имелась разница напряжений 5.88 / 5.95 Вольта
И тока: в среднем 1.13 / 1,091 Ампера, что вносит свою погрешность
В идеальных условиях разница была бы не так существенна, но клеммы нагрузки не рассчитаны на большое сечение проводника, так что измерить точнее у меня не получится.
Украшательства
Чтобы не использовать «голую» плату, хотел нарисовать корпус, но потом оказалось, что готовых моделек уже полно и незачем изобретать велосипед. Остановился на этой
Через полтора часа деталь была напечатана, пластика потрачено на 13 рублей(13 грамм).
В основание плата легла довольно плотно, можно было так и оставить. Внизу площадка для крепления холдера.
Но чтобы в процессе эксплуатации на элементы не упал кусок оголенного проводника, поставил крышку
Справа предусмотрено отверстие для доступа к входу microUSB
Слева под разъем контактов. Корпус и кнопки не обрабатывались после печати, только «юбку» пальцами снял
Расчлененка не нужна, все элементы и так на виду, принципиальная схема есть в начале обзора.
Ну и по традиции купон BGZB2L3, снижающий цену где-то на 25% и комплект с тремя резисторами обойдется в $5.36
Итоги
Утащил на работу проверять аккумуляторы бесперебойников, из 20 штук было отсеяно 8 как совсем «убитых», при чем парочка из них были относительно свежими, так что либо продали такие, либо ИБП добивают(проверю повторно на поверенном АКБ), на остальных дописал остаточную емкость маркером, еще вполне поработают.
Можно конечно и привычные аккумуляторы проверять, но лично у меня для этого есть ISDT и 500 литокала, так что модуль брал скорее из интереса и понимал, что буду использовать редко и в основном для свинцовых АКБ. Опыт получился интересным.
Как всегда, приветствуется конструктивная критика в комментариях. Всем добра =)
Introduction: ZB2L3 BATTERY CAPACITY TESTER
Specifications:
Power supply voltage: DC4.5-6V (micro USB connector)
Operating Current: less than 70mA
Discharge voltage: 1.00V-15.00V 0.01V resolution
Termination voltage range: 0.5-11.0V
Supported by current: 3.000A 0.001A resolution
Maximum voltage measurement error: 1% + 0.02V
Maximum current measurement error: 1.5% + — 0.008A
Maximum battery capacity range: 9999Ah (1Ah = 1000mAh) greater value by shifting the decimal point to switch, when the display is less than 10Ah X.XXX, as shown above to achieve 10Ah XX.XX, and so on.
Board size: 50mmX37mm
Finished Size: 50mmX37mmX17mm (length X width X height maximum position size, contains copper foot height)
Step 1:
Link to buy — http://s.click.aliexpress.com/e/c4UjnSjm.
Step 2: Connect the Battery
1. The first test should be fully charged battery.
2. Connect the battery to be tested positive to positive input, a negative input to the negative, can not be reversed (with load reversal may damage the circuit)! Load connected to the output of the positive and negative output, to work through the tester micro USB power supply (not available desktop or laptop USB powered), then the battery voltage.
Step 3: Starting the Test
Direct start test need only one press of the «OK» button, the tester can automatically develop an appropriate termination voltage of the battery full charge voltage, and will start flashing after the test three times. Need to develop artificial termination voltage only when the battery voltage display state by pressing «+» or «-» buttons to modify the termination voltage display beginning with P, behind the representative voltage resolution 0.1V, set up after pressing the «OK «start testing.
Step 4: Test Finished
After the start of the test the tester will control the load of the electronic switch is turned on, the test data shows that the process will release capacity (Ah), current discharge current (A) and battery voltage (V) between the wheel was. When the battery voltage reaches the set cut-off voltage, load control switches off the tester display data stays in capacity (Ah) and above and the corresponding indicator flashes quickly together, now displays the actual capacity of the battery is discharging capacity, about the press «OK» to terminate flashing allows stable data display, press again «OK» button to return to the power-on state can just replace the battery test the next section ……
Step 5: Error Codes and Their Meanings:
Err1: battery voltage is above 15V
Err2: battery voltage is lower than the termination voltage
Err3: Battery can not afford to load or discharge current line too much resistance
Err4: overcurrent (current exceeds 3.1A)
Step 6: Note
Note: Use the resistance of the discharge process, resistive load will seriously heat, please pay attention to safety!
This circuit voltage in order to improve the measurement accuracy, specially designed DC bias, when the terminal displays nothing then a small voltage does not affect the actual measurement, if you are shorting the input terminals (absolute 0V) will show 0
Спосіб застосування.
Перед тестуванням повністю зарядіть батарею.
Підключіть батарею до вхідних клем, дотримуючись полярності. Пристрій може бути ушкоджене від зворотної полярності. Підключить навантаження до клем, і підключіть живлення до micro USB, можна використовувати зарядний пристрій від мобільного телефону. Тестер буде показувати напругу акумуляторної батареї. Для того, щоб почати тест натисніть кнопку «ОК» напруга завершення розряду визначається автоматично. Щоб зменшити або збільшити напруга відключення натискаємо клавіші «+» або «-» встановлюючи потрібну напругу. При одноразовому натисненні клавіші «+» або «-» під час тестування розряд батареї призупиняється. Після натискання кнопки «ОК» тест триває.
Під час тесту дисплей почергово відображає ємність Ah, струм A, напруга V. Після закінчення тесту дисплей моргне і відображає ємність Ah.
Помилки.
Err1 напруга батареї вище, ніж 15V
Err2 напруга батареї нижче напруги закінчення розряду.
Err3 батарея не здатна витримати струм розряду навантаження (або внутрішній опір батареї велике або опір роз’єми, кабелі занадто велика)
Err4 струм дуже великий (струм більше, ніж 3,1 А)
Калібрування.
Підключаємо резистор 5 Ом.
Одночасно натискаємо всі три кнопки, підключаємо харчування до USB.
Після входження у калібрування дисплей показує 0u0A.
Перший крок калібрування накоротко з’єднуємо позитивний і негативний клеми входу і натискаємо кнопку «ОК».
Другий крок дисплей показує J10u; подаємо 10.00 V на позитивну і негативну клеми і натискаємо кнопку «ОК».
Третій крок дисплей показує J2.0A; в розрив харчування підключаємо Амперметр, підключаємо резистор 5 Ом, подаємо 10,00 V на позитивну і негативну клеми і звіряємо показання амперметра, якщо потрібно регулюємо напруга, встановлюючи струм 2А, натискаємо кнопку «ОК».
Якщо калібрування пройшла правильно і прилад прийме дані калібрування надійними, покаже 4 цифри калібрування після завершення процедури, інакше буде ігнорувати спробу калібрування, відмовляючись від даних і виходити з процедури.
При невдалій калібрування початкові параметри можуть не збережеться, і потрібно проводити калібрування повторно.
Самодельный тестер автомобильных аккумуляторов, позволяющий быстро и достоверно оценить состояние 12 В батарей, сделан на основе китайского модуля ZB2L3. Это анализатор скорости разряда при определённой нагрузке работающий с АКБ 1.2-12 В, в том числе стандартных литиевых, типа 18650. Его цена на торговых площадках примерно 300 рублей.
Характеристики модуля ZB2L3
- Рабочий ток: 70 мА
- Напряжение питания: 4.5-6 В (разъем USB)
- разрядное напряжение: 1-15 В, шаг 0.01 В
- Диапазон напряжения отключения: 0.5-11 В
- Разрядный ток: максимальный 3 А, разрешение 0.001 А
- Максимальная погрешность измерения напряжения: 1%
- Максимальная погрешность измерения тока: 1.5%
- Максимальная емкость батареи: 9999 А/ч (отображение путем сдвига десятичной точки)
Резистор 7,5 Ом на 5 Вт, входящий в комплект к тестеру, не сможет проверить автомобильный АКБ 12 В. Полностью заряженный аккумулятор будет при испытании давать ток около 1.7 А, так что мощность этого резистора должна быть не менее 20 Вт.
Схема доработки модуля
Тест батареи 72 A/ч продолжался двое суток, поэтому решено было увеличить ток разряда выше паспортного. Максимальный заявленный ток разряда через этот модуль 3 A, но на плате есть измерительный резистор 0R05 в SMD виде, поэтому можно просто подключить реле и присоединить второй резистор большой мощности. При желаемом токе разряда 5 А – мощность этого резистора минимум 60 Вт, так что проблему трудности охлаждения его решила обычная галогеновая лампа H7. С ней ток разряда 4 А и время теста АКБ 72 А/ч сократилось до 18 часов, а для батареи 44 А/ч менее 10, что является приемлемым значением.
Для правильной работы тестера требуется питание 5 В. Предусмотрено питание от Повер Банка через разъем micro-USB. В данном исполнении решено было добавить модуль зарядки/защиты на TP4056 и модуль повышающего преобразователя на MT3608. Холодная нить накала лампы имеет малое сопротивление, поэтому контакты реле должны выдерживать минимум 20 ампер. Элементы тестера автоаккумуляторов спрятаны в куске пластикового кабель-канала.
Описание тестирования емкости батареи
Перед началом испытаний аккумулятор заряжается полностью, после чего нужно подождать 2 часа.
- Подключить исследуемый аккумулятор.
- Включить питание измерителя. На дисплее отобразится текущее напряжение аккумулятора.
- Нажать кнопку + или – Тестер сам определяет тип батареи и по умолчанию выбирает и отображает конечные напряжения разряда, например, 3,0 В для Li-Po и 9 В для свинцовых. Кнопками +/- вручную изменить напряжение до 10.5 В так как не каждый аккумулятор без ущерба выдержит разряд до 9 вольт.
- Установленное напряжение разряда подтвердить кнопкой ОК.
- После контроля начнется тестирование, что будет видно по лампочке. При этом на дисплее последовательно появляться будут: текущее напряжение батареи, текущий ток разряда (через резистор 47 Ом) и определяемая емкость.
- Тест длится несколько часов, конец теста показывается миганием дисплея. Лампа выключается автоматически, после завершения разряда.
- Считываем и записываем показания. Причём в целях экономии энергии, результат держится несколько минут, потом дисплей гаснет и тестер переходит в спящий режим.
Заметьте, что тестер покажет только емкость рассчитанную через резистор 47 Ом, и мы должны добавить к этому значение с лампой. Лампа H7 имеет сопротивление горячей нити примерно 3 Ома. Аккумулятор разряжается параллельно через резистор и лампу накаливания. Примерно это будет 2,8 Ома, поэтому полученный результат следует умножить на 14,2. Расчеты очень просты, так что каждый сам узнать точное итоговое значение.
Было проведено и тестирование литиевых элементов 18650, разряжая их током около 0.4 А, с этим тоже не возникло никаких проблем. В общем прежде чем покупать или эксплуатировать долго стоявший аккумулятор, советуем проверить их этим несложным устройством.
На рынке существует множество различных тестеров Li-Ion элементов, и часто это относительно дорогие и сложные устройства. Тем не менее прибор очень полезен, когда нужно оценить степень потребления купленных или выпаянных с разборки ячеек, и особенно, когда нужно комплектовать крупный пакет на десятки элементов. Одним из важнейших параметров каждой ячейки является ее емкость, измерение текущей емкости и сравнение ее с данными производителя позволяет оценить степень износа и выбрать дальнейшую тактику использования тестируемого аккумулятора.
Модуль XH-M354, представленный в обзоре, сделает все действия для определения ёмкости литиевых АКБ. Использование модуля сводится только к подключению резистора соответствующей мощности, являющегося искусственной нагрузкой, и проверяемой ячейки или батареи ячеек. Модуль небольшой, размеры примерно 55 х 37 х 12 мм.
Технические параметры:
- Напряжение питания – 7 – 15 В.
- Напряжение тестируемых элементов – 3,7 – 30 В.
- Ток разряда – 0,1 – 3 А (рекомендуемый 1 – 2 А).
- Точность показаний – 0,1 В, 1 мА, 1 мАч.
- Поддержка всех типов элементов литиевых аккумуляторов (Li-Ion, LiFePo и другие).
- Программируемое конечное напряжение разряда.
Ток разряда определяется сопротивлением подключенного резистора, есть версии с резисторами большой мощности, присоединенными к тестеру или, в данном случае, без них. Подключение простое: проверяемый аккумулятор и нагрузка (резистор) подключаются к разъемам ARK, а блок питания тестера к разъему JST. Конструкция модуля достаточно проста и управляется неизвестным микроконтроллером, спрятанным под дисплеем.
Нагрузкой управляет двойной MOSFET транзистор U2 – CJL8205A. U3 или LM321 это одноканальная версия популярного операционного усилителя LM324. Отвечает за питание AMS1117, здесь в версии 5V, обозначенная как U1.
Для работы требуется, чтобы тестируемый элемент/батарея был предварительно полностью заряжен. После включения питания и подключения ячейки тестер отображает напряжение на тестовом входе. Более длительное нажатие и удержание кнопки SET активирует режим установки напряжения разряда, изменения вносятся кнопками + и -. Кратковременное нажатие SET активирует/останавливает процесс измерения.
В течение этого времени на дисплее циклически отображается текущая информация: ток разряда, напряжение и измеренная емкость. Индикация того, с каким значением имеем дело, осуществляется тремя красными светодиодами в правой части дисплея (V, A, Ah).
После зарядки от лабораторного источника питания, настроенного на 4,2 В и с ограничением по току 250 мА, ячейка была протестирована. В качестве нагрузки использовался резистор 12 Ом / 5 Вт, конечное напряжение разряда устанавливалось на уровне 3,6 В. При заявленных 1500 мАч измерилось 1053 мАч, после двух лет использования. В общем для быстрой оценки состояния аккумуляторов тестер точно будет полезен.
Обзор тестера АКБ ZB2L3
Также можно найти практически идентичный модуль, но с питанием по USB и под маркой ZB2L3.
В этот комплект входит тестер и два резистора 7,5 Ом мощностью 5 Вт. Для питания устройства необходим блок питания напряжением 4,5 – 6 В и стандартный штекер micro USB. По заявлению производителя схема потребляет не более 70 мА, поэтому подойдет любое USB зарядное устройство для любого смартфона или планшета.
Основным недостатком этого устройства является то, что оно использует постоянную резистивную нагрузку и, таким образом, ток, потребляемый тестируемой батареей уменьшается при падении напряжения на батарее. Так что измерение не совсем точное, но позволяет неплохо оценить состояние банок. Напомню, что мы имеем дело с гаджетом всего за 200 рублей – это дешевле самой батареи.
Обратите особое внимание на полярность, ведь в схеме нет защиты от обратного подключения, а вы знаете чем это закончится…
Данный тестер работает в диапазоне до 15 В. Максимальный ток, создаваемый нагрузкой, не должен превышать 3 А. Счетчик ампер-часов до 9999 Ач.
После подключения аккумулятора схема автоматически определяет его напряжение и «интеллектуально» распознает тип элемента, а затем подбирает параметры. Так что когда подключаем, например, 18650 Li-Ion аккумулятор, заряженный в диапазоне 4,2 – 3,75 В, схема его без проблем распознает и предложит разрядку до 3 В. Если же подключить сильно разряженный элемент, то увидим Error на дисплее. Вот информация об ошибках, с которыми можем столкнуться в процессе тестирования:
- Err1: напряжение батареи выше 15 В
- Err2: напряжение батареи ниже конечного напряжения
- Err3: батарея не может выдержать слишком большой ток нагрузки или разрядки
- Err4: перегрузка по току (ток превышает 3,1 А).
Конечно, после подключения аккумулятора и обнаружения его этим устройством, можно изменить конечный уровень напряжения с помощью кнопок «плюс» и «минус».
Когда желаемый порог конечного напряжения установлен, нажимаем третью кнопку – ОК и начинается проверка/измерение емкости. Результаты поочередно отображаются на дисплее: измеренные ампер-часы, потребляемый ток от элемента, и текущее напряжение элемента.
После завершения измерения, то есть когда напряжение на аккумуляторе упадет до заявленного в начале уровня, прибор прекращает потреблять ток тестируемого объекта. Дисплей же запоминает измеренное значение и начинает быстро мигать, показывая его постоянно.
С этим девайсом протестировали несколько десятков ячеек 18650. Надо признать, что этот гаджет на удивление полезен, несмотря на свои крохотные размеры и отсутствие корпуса.
Кстати, уже есть модуль ZB206, который дополнительно измеряет внутреннее сопротивление ячейки. Но обзор и тестирование его проведем уже в следующий раз…