Jdi na obsah Jdi na menu
 


Nabíječ ROBBE Power Peak Infinity 3

Robbe Power Peak Infinity 3 BID 12V podrobněji.

Již podruhé se na stránkách tohoto časopisu objevuje článek o výše jmenovaném nabíječi (dále jen PPI3). Zatímco ten první pojal v čísle 2/07 kolega Pavel Roman jako popis výrobku, včetně jeho parametrů a ovládání, tentokrát bych se rád zaměřil na praktické testy a jejich výsledky. Pavlovi tímto veřejně a upřímně děkuji za velmi ochotně a obětavě podané informace o nabíječi ještě před tím, než-li jsem si PPI3 sám zakoupil a tím mi k tomuto správnému rozhodnutí pomohl. Nyní je tedy čas na detailnější rozbor, čímž chci případným dalším zájemcům o informace pomoci také já. Text je určen zejména těm, kdož nemají jednotlivé nabíjecí metody a principy úplně v malíčku. Proto jsou některé pojmy detailně popsány a vysvětleny.

Mechanické provedení, konstrukce, funkčnost

Jak již je u výrobce zvykem, konstrukce a kvalita je tradičně na vysoké úrovni od kartonové krabičky, přes vlastní nabíječ až po příslušenství. Považujme to tedy za samozřejmost, nad kterou není třeba se nikterak rozplývat. Z konkrétních jednotlivostí bych se chtěl zmínit pouze o ne zcela tuctových detailech.

Prvním je bezpochyby velký grafický displej, jehož nezanedbatelná plocha zabírá významnou část nabíječe, přičemž jistě ne bezúčelně. Současné a přehledné zobrazení velkého množství informací na jedné „obrazovce“ s možností pohodlného listování je příjemné. Ostatně – žádný displej není dost velký a nevejde se na něj dost informací. Čitelnost zde použitého zobrazovače je vynikající a to jak při pasivním podání (za světla), tak i při zapnutém modrém podsvícení.

V grafickém režimu lze při sledování křivek diagramů kdykoli uživatelsky měnit časovou lupu mezi hodnotou 1x až 5x, kdy zobrazená oblast postihuje úsek záznamu v rozsahu dvou, až deseti minut (obr. 1 až 4). Stejně tak je možné změnit měření napětí a superponování nuly z automatického na ruční rozsah, pokud je třeba podrobně sledovat jinou, než právě nabízenou část grafu. To umožní i bez připojení počítače už pouhým okem rozpoznat nástup inflexního bodu, či blízkost detekce D-PEAK, nestejnou kvalitu článků v sadě, snižování Ri vlivem ohřevu, tvrdost sady a další vlastnosti. Skutečnou perličkou je však nejen sledování procesu v reálném čase, ale dokonce i možnost dodatečného „přehrávání“ uloženého grafu po ukončení činnosti. Po přepnutí do režimu grafického zobrazení lze kurzorem plynule přejíždět po křivce posledního realizovaného procesu. Přitom můžeme sledovat historii napětí sady pro kterýkoli moment.

Ovládání je řešeno třemi tlačítky a takzvaným 3D ovladačem. Ačkoli jsou tlačítka konstruována jako membránová, k nimž z důvodu dávných zkušeností vždy jen těžko hledám důvěru, nelze proti nim a jejich spolehlivosti v toto případě naprosto nic namítat. Naopak - snadná údržba a vodotěsnost tohoto řešení časem jistě potěší. 3D ovladači bych vytknul poměrně malé vybrání pro prst, pokud chci za každou cenu najít vadu na jeho kráse. Uživatel s mohutnějšími prsty zjevně nebude moci spolehlivě „zamknout“ ukazováček do jamky při vícenásobné rotaci prvku. A pro nastavení kapacity sady z 500 mAh na 4000 mAh se kolečkem docela natočí.

Nabíječ je prošpikovaný konektory pro připojení dodaného i volitelného příslušenství (teplotní čidlo, BID čip, balancer, komunikace s počítačem). Přiložené magnetické teplotní čidlo je tvarované tak, aby dobře a univerzálně dosedlo na akumulátory kruhového průřezu. V balení se nachází také jeden kus externí paměti zvané BID čip. Slouží k trvalému umístění na akumulátorovou sadu, která si tím s sebou nese svůj stručný životopis a důležité parametry pro pohodlnější a bezpečné nabíjení a vybíjení. Použití čipu nadto znemožňuje chybu obsluhy. Jedině snad, pokud by uživatel napřel všechny síly a připojil jednu sadu k výstupu nabíječe a druhou k výstupu pro BID čip, ale to by přece... Další čipy lze samostatně dokoupit za cenu kolem 80,- Kč a počet pamětí tak rozšiřovat donekonečna. Posledním příslušenstvím jsou dvě masivní krokosvorky pro připojení nabíječe k akumulátoru v automobilu. Velmi dobře poslouží nejen jako napájecí, ale též jako výstupní v případech, kdy takový akumulátor budeme i nabíjet. Jistý handicap vidím ve volbě připojení k počítači přes RS232. To může způsobit komplikace, protože nejen notebooky, ale i stolní počítače již jen zřídkakdy oplývají tímto rozhraním.

Ovládání a nastavení

Nehodlám zde čtenáře unavovat nepodstatnými detaily, jako jsou postupy při volbě melodií a délky akustických projevů nabíječe, nastavení jména uživatele, či jmen jednotlivých pamětí pro akumulátory, výběru komunikačního jazyka, kontrastu, podsvícení… Ano, tohle vše je u PPI3 možné a jistě velmi příjemné i užitečné, ale pro náš test povětšinou nikoli nezbytné a hlavně nepříliš podstatné. Rozhodně si nemyslím, že by jakákoli z vynechaných informací v této oblasti ovlivnila věcný pohled na nabíječ. Ostatně - originální návod je možné stáhnout z internetu. Takže se rovnou podívejme jen na věci, které nelze nikde vyčíst, či se jedná o subjektivní posouzení.

Už jen díky výše zmíněné schopnosti nabídnout v jednom náhledu většinu potřebných informací jak pro nastavení, tak i během některého z možných procesů, stává se nabíječ uživatelsky velmi přívětivým nástrojem. Smysluplnost v posloupnosti ovládacích kroků dává logicky ucelený komplet, který prakticky vylučuje nutnost použití návodu. Hodně tomu přispívá zobrazování pokud možno celých slov i jejich spojení v nabídkách a tedy minimum zkratek. Po několika prvních minutách lehce tápavého a vzrušeného procházení nabídek se ovládání přirozeně dostává „do krve“. Čistě intuitivně lze vždy dojít k požadovanému výsledku. Předpokladem je pochopitelně alespoň základní znalost principů a technologických nuancí použitelných metod, přičemž jisté minimum selského rozumu nebude na škodu. Pokud se tedy majitelem nestane člověk jen proto, že má v kapse dost peněz a v hlavě vymeteno, není se čeho obávat. Nicméně - pro případ nejvyšší nouze - návod je psán detailně a krok po kroku tak, aby nabíječ dokázal použít opravdu kdokoli gramotný.

Práce programátorů šla až do takových detailů, jako je odskok na logicky následující nabídku po potvrzení poslední volby. Například pokud poslední nastavenou hodnotou byl nabíjecí proud, bude primárně nabídnuto nabíjení. V případě, že uživatel naposled manipuloval s vybíjecím proudem, kurzor po potvrzení sám skočí na vybíjení. Pro podobné mouchy mám smysl, jak praví klasik. Není nad to, když autor firmware při práci i přemýšlí.

Skutečnou nezávislost nabízí druhý nabíjecí kanál (neumožňuje vybíjení). S prvním výstupem nemá z funkčního hlediska společného nic, vyjma krabičky a displeje. Mezi oběma nabíječi lze přepínat stiskem jediného tlačítka a to kdykoli. Není vůbec podstatné, zda v té-které chvíli nabíječ nedělá zhola nic, či v jednom kanálu vybíjí a ve druhém nabíjí… Prostě když uživatel chce, podívá se na činnost výstupu, který jej právě zajímá. Aby jen tak bezduše nepřepínal v nejistém očekávání, dvě informační LED vypovídají už na první pohled o dění v obou kanálech (nesvítí/svítí/bliká).

Kontrola přesnosti a schopností zařízení

Testy byly prováděny na desítkách akumulátorů různého určení, kvality, kapacity, napětí i technologií důsledně a prakticky nepřetržitě po několik týdnů. S kamarádem Honzou jsme pracovali na dvou nabíječích PPI3 jak interaktivně, tak i za vydatné pomoci volně dostupného a výrobcem doporučeného programu LogView (obr. 5). S ním jsem velice spokojen. Nabízí sledování opravdu velkého množství údajů, detailních náhledů a ukládání dat pro oba kanály. Pouze bych mu vytknul nedokonalý překlad do nabízené anglické mutace, takže i při volbě angličtiny vidíme na obrazovce německo-anglické informace. Mimochodem - na obrázku je k vidění vpravdě nepatrný zlomek vzorků akumulátorů, které prošly jednomu z nabíječů „rukama“. Podotýkám, že jsem k měření používal přístroje Metex (pro jistotu tři typy a celkem čtyři kusy) a paměťový osciloskop Kikusui. Pro záznam nabíjení pak notebook Toshiba, který stejně jako nabíječ běžel po celou dobu prakticky nepřetržitě a v úsporném režimu pokorně shromažďoval data. A nyní již k výsledkům.

Napětí i proud měří PPI3 velmi přesně, lineárně a stabilně v celém použitelném rozsahu hodnot. Ani při užití několika měřících přístrojů nebylo zcela zřejmé, kdy je větší chyba na straně nabíječe a kdy naopak na straně měřidla (obr. 6). U napětí se vzájemná nepřesnost vždy vešla do 30 mV a v případě proudu do 50 mA. Čas je nabíječem měřen s chybou 15 vteřin za hodinu, což je jediná evidentní a prokazatelně měřitelná odchylka. Sice to nemůže přinést znatelné zkreslení výsledků, ale vyšší přesnost by z principu neurazila.

Nabíječ má dobře ošetřené výstupy proti nedbalosti uživatele. Kromě běžných bezpečnostních prvků, jako je ochrana proti přepólování a zkratu, je nabíječ bezpečný i pokud dojde k opomenutí a sada zůstane omylem připojena po jeho vypnutí. První výstup v takovém případě odebírá ze sady s napětím 15 V proud jen 120 μA a druhý 1 mA. To připojené akumulátory hned tak nevybije. Výstupy při zkratování nejiskří a nekopou obsluhu při každém doteku maximálním napětím měniče, což je kolem 55 V (běžné a nepříjemné projevy „přátelství“ některých nabíječů). Co se týče zdroje pro nabíječ, je tolerováno napájení v rozsahu 10,2 V až 15,3 V. Vše mimo tyto meze je oznámeno jako nevyhovující.

Ve všech případech kromě automatického režimu lze kdykoli během provozu měnit v obou výstupech nabíjecí a v prvním výstupu i vybíjecí proud. Samozřejmě jen tehdy, pokud to nebude mít za následek poškození akumulátorů, či nedojde k překročení technických parametrů nabíječe, jako je třeba maximální vybíjecí výkon. I v takových případech a za tyto meze lze sice hodnotu změnit, ale nabíječ ji akceptuje jen do bezpečné míry. Změny pak program provádí plynule, ne tedy skokem, což je správné. Uživatel se může třeba stavět na hlavu – články, ani nabíječ takto nezničí.

Nezvyklým jevem je schopnost vybíjet až na 0,1 V/článek a to i v případě připojení jen jediného článku. Ne snad, že by to bylo nutné, či dobré pro současné akumulátory, ale kdo dnes ví, jaké technologie nás čekají zítra? V každém pádě je možné velmi účinně a spolehlivě cyklovat a testovat i jen jediný článek po nastavení mezní vybíjecí hodnoty například na 0,8 V. Nabíječ navíc poskytuje informace o vnitřním odporu právě připojeného akumulátoru. Takto pak není problém články poctivě vybrat a sestavit opravdu dobrou sadu. To je velmi hodnotná schopnost, kterou do této míry neoplývají ani mnohé výrazně dražší nabíječe.

Ventilátor aktivního chlazení pracuje opravdu pouze v případě potřeby. Zapíná jen na dobu nezbytně nutnou, zejména při vybíjení většími proudy. Pokud je nabíječ zatížen výkonem blížícím se konstrukčním mezím (180W nabíjení / 50W vybíjení), aktivní chlazení pochopitelně pracuje tak dlouho, dokud je třeba a to i po ukončení procesu až do okamžiku skutečného ochlazení výkonových prvků.

Pasivní chladič má žebrování téměř na celé ploše zadní strany nabíječe. Ještě při nabíjení sedmičlánku proudem kolem 6A je jen mírně vlažný. Po hodině nabíjení Pb akumulátoru z automobilu proudem 7A jsem přímo na žebrech chladiče naměřil 31,7°C, navíc při teplotě okolí 25°C. Z toho lze usoudit, že výkonové obvody jsou navrženy s ohledem na účinnost tak, aby výkon spotřebovaly nabíjené akumulátory a ne chladič. Může to znít jako samozřejmost, ale věřte, že není.

V této souvislosti chci zmínit ještě účinnost měniče. Počítal jsem procenta při různých režimech nabíjení, po odečtu odběru zbytku nabíječe (100 mA bez podsvícení displeje, 150 mA s podsvícením, 270 mA s podsvícením a aktivní ventilací). V nejlepší konstelaci, kdy se napětí spotřebiče blížilo napětí zdroje a proudy nebyly vysoké, pracoval měnič s účinností až 97%. Ovšem pokud jsem se zachoval jako barbar a nabíjel jeden Ni-Cd článek proudem 10 A při napájení nabíječe 15 V zdrojem (tohle není překlep, PPI3 to skutečně umí a samotnému mi z takového testu bylo těžko, ačkoli nabíječ se překvapivě nijak zvlášť neohříval), účinnost klesla na 71%. Pro představu čtenářů, kteří si takto narychlo nedokáží představit, co to v praxi znamená, uvedu velmi hrubý, nicméně názorný příklad: Při napájení nabíječe 14 V zdrojem proudem 2,1 A na vstupu (se zapnutým podsvícením) lze nabíjet jeden článek Li-Ion proudem přibližně 5 A na výstupu (obr. 7). Nejedná se pochopitelně o perpetuum mobile, nýbrž naopak o účinnost celého nabíječe v daném okamžiku asi 70 %. Pro různé časy nabíjení a nabíjecí proudy se budou hodnoty pochopitelně značně lišit. Uplatní se kromě ztrát samotného měniče zejména odběr zbytku nabíječe.

Nabíjecí režimy a jejich použitelnost

PPI3 nabízí širokou škálu možných způsobů nabíjení a vybíjení. To bylo hlavním důvodem velké časové náročnosti testů. Během nich jsem nenarazil na žádný problém. Vše probíhalo minimálně tak dobře, jak deklaruje výrobce v reklamě, či návod k použití. Nicméně jakýkoli sebemenší stín nespokojenosti s některými detaily bude dále náležitě ventilován. Následující text se týká pouze prvního výstupu, pokud není uvedeno jinak.

Pro jednoduchost začnu s metodami pro ošetření lithiových a olověných technologií. V tomto místě opět zcela vynechávám popis možností nastavení. Že je možné volit počet článků, proudy, kapacitu, teplotní hranici… je samozřejmé. Omezíme se pouze na mé tvrzení, že lze nastavit vše potřebné a jde to velmi snadno (dále opět viz dostupný návod), čímž se dostáváme rovnou k samotné funkci.

Nabíjení Li-xx mne vyloženě nadchlo. Jak potvrdila veškerá proveditelná měření a nezřídka zákeřné pokusy o zmatení nabíječe, jedná se o ideální metodu nabíjení srovnatelnou pouze s laboratorním zdrojem. Tedy tu jedinou vhodnou, triviální, ale nenahraditelnou. Neobávejme se proto (doufám již dávno zapovězeného a nepoužívaného) pulzního nabíjení s měřením poklesu napětí při odpojení a z toho odvozené domněnky o stavu sady. Naopak, nabíjecí proud u Li-Ion/Pol narůstá plynule a pomalu v závislosti na kvalitě článků a jejich momentálním stavu až k nastavené, či v ten okamžik správné hodnotě. Náběh je u průměrné a částečně vybité sady zpravidla téměř lineární a trvá asi 30 vteřin, ale nic z uvedeného nemusí být pravda. O tom vždy korektně a citlivě rozhodne nabíječ. Po deseti minutách je nabíjení na tři vteřiny přerušeno. Během této doby je zjištěn vnitřní odpor sady a výsledek následně zobrazen v odpovídajícím informačním řádku. Napětí je poté opět neustále monitorováno a proud patřičně a neprodleně upravován (obr. 8). Proto nemůže nikdy dojít k poškození akumulátorů, ani pokud budou například připojeny plně nabité. To je velmi důležitá informace, protože pouze tato metoda je správná a bohužel - ještě stále se nepoužívá v této ideální variantě u všech nabíječů. Po ukončení nabíjení (proud 0,05 C, dle výrobce 98 % skutečné kapacity a tedy stav „nabito“) nastupuje „trickle charge“. Ten v tomto případě funguje tak, že se prostě plynule nabíjí dál a proud od uvedené hodnoty stále klesá podle momentálního napětí sady až téměř k nule. Nadále dodávaný náboj je pak zcela správně započítáván do celkově dodané kapacity. Po úplném nabití sady na PPI3 již nelze dodat žádný náboj ani laboratorním zdrojem. Proud z něj prostě nepoteče.

Suma sumárum to znamená, že jakkoli hluboce a jakýmkoli proudem vybitá sada v jakémkoli stavu bude naprosto bezpečně a šetrně opět nabita na v té chvíli maximální možnou kapacitu. Zní to poněkud nadneseně, ale je to prostě tak.

Nabíječ navíc pozná chybu obsluhy a odmítne pracovat, pakliže je připojen například dvoučlánek a uživatel tvrdí, že se jedná o tříčlánek. Pro vybíjení je umožněno nastavit mez vybití na 2,5 V až 3,7 V na článek. To nabízí reálnou možnost docela přesně určit, jak dobře bude sada pro danou aplikaci vytěžena a jakou konkrétní kapacitu poskytne. Dlužno říct, že na rozdíl od Ni-xx a Pb technologií, kde člověk nikdy netuší kolik hodin, či dnů od nabití článků se ještě dočká nějaké rozumné činnosti. Pokud z praxe, či na základě měření víme, s jakým odběrem a v jakém rozsahu napětí dané zařízení uspokojivě pracuje, pak nastavíme odpovídající parametry na PPI3 a snadno zjistíme, že z TÉTO sady tří článků Li-Ion bude použitelně pracovat hodinu, z TAMTÉ zase čtyři a půl hodiny...  A nemusí nutně jít o modelařinu. Existují překvapivě i jiné oblasti lidského života, tudíž je možné vyladit sadu pro malý televizor, nouzové osvětlení, motorek pro gril… Takto si dokonce můžeme snadno navrhnout a sestavit kapesní zdroj i pro napájení samotné PPI3 s vědomím, že nám kdykoli (zítra, či až příští jaro) poskytne energii pro mnohonásobné polní nabití oblíbených pohonných „pětistovek“, či přímo na poli oživí unavenou kolegovu autobaterii alespoň tak, aby mohl nastartovat a odjet. Ano, i to je u Li-Ionek možné. Sám podobnou, již výše zmíněnou devítičlánkovou sadu (3S3P) mám a kamarád Milan jí roztomile říká „energie sbalená na cesty“.

Pb nabíjí PPI3 obdobně, jako lithiové články, pouze s odpovídajícími hodnotami proudů a napětí (obr. 9 znázorňuje záznam startu a obr. 10 ukončení nabíjení před přechodem na trickle). Při 2,33 V na článek omezuje proud až do stavu „nabito“, pak dále pokračuje nabíjení klesajícím proudem coby „trickle charge“, kdy je trvale sledována hodnota napětí. Opět ideální metoda i výsledky a opět by se mohlo zdát, že na tom nelze nic pokazit. Bohužel, není tomu tak u všech nabíječů. Vybíjení funguje u obou technologií opět bez vad. Není co dodat.

Práce s akumulátory Ni-xx je poněkud složitější a tomu odpovídají i nabízené možnosti. Opět nechci detailně popisovat jednotlivá nastavení (počet článků, kapacita, ochrana dodaným nábojem, zpoždění detekce D-PEAK, citlivost D-PEAK, metoda nabíjení/vybíjení, proudy, ochrana dosaženou teplotou…) jen vyjmenuji a dále popíši použitelné metody. Jedná se tedy o nabíjení nazvaná Automat, Linear, Normal a Reflex. Pro vybíjení platí totéž, vyjma Reflexu. Vezmeme to zase od jednoduššího ke složitějšímu.

PPI3 umožňuje jako základ zvolit zdánlivě „hloupé“ nabíjení a vybíjení konstantním proudem (metoda Linear), kdy se nabíječ plynule dostane na zvolenou hodnotu proudu a zde ji drží tak dlouho, dokud nenastane některý z dále uvedených stavů. Mezitím jen jednou přeruší nabíjení a zjistí vnitřní odpor sady. Obvykle pochopitelně dojde k legálnímu ukončení nabíjení následkem detekce D-PEAK, podle uživatelem zadaných hodnot (při vybíjení pak k ukončení dosažením zvoleného napětí na článek). Jako příklad poslouží graf (obr. 11), kde byla nabíjena sada pěti obyčejných tužkových článků 1600mAh do přenosné tiskárny proudem téměř 1C. Ale tak hloupé, jak by se mohlo zdát, toto lineární nabíjení není. V případě, že je uživatel neznalý, či se zmýlil, případně je něco v nepořádku na straně připojené sady, můžeme se dočkat několika dalších stavů. Pokud například obsluha zvolí vyšší proud, než připojené články rozumně snesou, napětí vlivem vysokého vnitřního odporu stoupne na nereálnou hodnotu a nabíjení bude během vteřiny ukončeno s tím, že napětí na sadě neodpovídá zvolenému počtu článků. Další variantou může být ukončení po dosažení zvolené teploty, či kapacity. Myšlení vývojářů šlo tak daleko, že pokud je ukončeno nabíjení na základě překročení teploty, nespustí se „trickle charge“, dokud sada nevystydne. Takže jej nabíječ povolí třeba až deset minut od ukončení nabíjení. To je dokonalé! V návodu se o tom však nedočteme. K ukončení dodáním maximální povolené kapacity dojde v případě, kdy používáme tak nízké proudy, že není možná detekce D-PEAK. Ale pozor, je tu ještě jedna bezpečnostní pojistka, o které se opět v návodu nepíše. Pokud totiž připojíme nekvalitní a případně dokonce již nabitou sadu, většina nabíječů ji v manuálním režimu upeče. Vlivem předehřátí a stavu sady totiž není možná detekce poklesu napětí. Totéž se může stát také u kvalitní sady, pokud bude čerstvě nabitá a omylem nastavíme výrazné zpoždění detekce D-PEAK. Nad tímto se však někdo u výrobce zamyslel a vyvinul metodu kontroly jakéhosi „mrtvého vývoje napětí“ na sadě. To znamená asi tolik, že napětí ani nestoupá, ani neklesá, prostě se chová „nějak divně“. Tento stav nastane v nevýhodné kombinaci stavu sady, její teploty a právě nastaveném proudu. Toto však PPI3 rozpozná a po několika desítkách vteřin popsaného chování akumulátorů (kdykoli během procesu) ukončí nabíjení, přičemž uvede jako důvod „Flat limited“. Vzhledem k tomu, o jak chytrou berličku poslední záchrany se jedná, je s podivem, že není s patřičnou hrdostí popsána v návodu. Uvedená hláška se mi poprvé objevila na displeji při nabíjení druhým výstupem (obr. 12) a během dalších zkoušek ještě čtyřikrát a to i na prvním výstupu. Pro testy totiž používám kromě kvalitních sad a „normálního“ chování rovněž různým způsobem vadné akumulátory ve spojení s co možná nejnesmyslnějším přístupem obsluhy, abych tak lépe narazil na případné nedostatky, či naopak nečekané klady zařízení, jako tomu bylo v tomto případě. Proto na sebe zmíněná anomálie nenechala dlouho čekat. Neprodleně jsem věc s konzultoval výrobcem. Ten mi potvrdil moji (v té chvíli jen logicky odvozenou) teorii, že takto nabíječ skutečně funguje. To je dobrá zpráva.

Další nabíjecí a vybíjecí metodou je Normal. Zde se pro uživatele nic nemění oproti lineárnímu režimu. Vše se chová zvenčí stejně. Pouze se v každou 56. vteřinu na necelé čtyři vteřiny přeruší nabíjení (respektive vybíjení) a měří se stav sady. Tak lze během právě probíhajícího procesu lépe sledovat její vývoj. Nabíjení i vybíjení je v podstatě pulzní s čtyřvteřinovým odpojením jednou za minutu a tedy střídou přibližně 14:1, což je dobře patrné při grafickém zobrazení průběhu napětí. Stejně se chová automat, ale ten pak na základě zjištěných informací navíc spočítá akumulátory, nastaví proud, citlivost D-Peak a rozhodne vlastně sám o celém procesu nabíjení, či vybíjení.

Pro uživatele opět opticky velmi podobný, ale principem zcela odlišný je reflexní režim nabíjení. Na první pohled se jeví být zcela shodným s metodou Linear. Není tomu tak. Reflex je velkým pomocníkem v případě nutnosti nabíjet i jen částečně vybité Ni-xx sady s minimálními následky v podobě vzniku paměťového efektu. Stejně tak se jeví být mimořádně vhodnou metodou pro oživení unavených a lehce poškozených sad. Z měření paměťovým osciloskopem je patrné, že se nejedná o pouhou napodobeninu reflexní techniky, kdy je například jen nabíjeno nějakým způsobem pulzně. Jde o plnohodnotný režim sestávající z přibližně vteřinových nabíjecích pulzů proložených odpojením článků na dobu asi 100 ms, během kterých navíc proběhne ostrý vybíjecí pulz délky 5 ms. Na čtyřčlánku v tom okamžiku padne napětí o 1,2V. Vybíjecí jehly jsou dobře viditelné (obr. 13) na spodní kurzorové lince. Výsledky použití tohoto režimu jsou evidentní a pokud má nabíjená sada ještě „co říct“, reflex to z ní zpravidla do značné míry dostane. Jako příklad jeho dobré práce dokládám tři vybíjecí grafy původně zcela nepoužitelné a před lety proto odložené tříčlánkové sady 500mAh z mobilního telefonu. Automatické cyklování sestávalo z nabití reflexem a vybití automatem. Poslední vybitá kapacita je na hodnotě 106 % kdysi deklarované (obr. 14a,b,c,d).

Automatika, tedy poslední nabíjecí metoda, je opravdu plně samostatná. Dokonce až do té míry, že nehledí na žádná nastavení uživatele, kromě teplotního omezení, pakliže je čidlo připojeno. Žije totiž zcela vlastním životem. Prostě stačí připojit akumulátory a spustit nabíjení, přičemž je zcela nepodstatné, o jakou sadu/článek se jedná. Totéž platí pro vybíjení. Důležitý je zejména opatrný start proudem 100mA po dobu 56 vteřin.To je dostatečný čas k tomu, aby se o sadě daly následně zjistit výchozí parametry pro další úkony. Nabíječ vše zvládá precizně a spolehlivě i v případě volby obou těchto režimů pro cyklování. Dokáže v automatu opatrně „doťukávat“ jak zcela zničený devítivoltový akumulátor do měřících přístrojů, tak i výkonnou sadu určenou k pohonu elektromotoru. V prvním případě má akumulátor vnitřní odpor blížící se dřevěnému klacíku, tudíž automat dodává jakési pilovité pulzy s maximální hodnotou kolem 70 mA, dokud se případně nepodaří Ri snížit. Takový stav se mi podařilo navodit toliko u jediného akumulátoru a to pouze na několik minut. Naopak ve druhém (ideálním) případě samozřejmě dochází k postupnému a přiměřeně rychlému zvyšování proudu, v extrémních situacích až na hodnoty dosahující téměř 10 C. Ke konci nabíjení proud opět automaticky klesá, takže sada většinou nepřekročí teplotu 40°C. Typický graf vznikl při nabíjení sedmičlánku stařičkých a dlouho nepoužívaných pohonných „pětistovek“ Ni-Cd (obr. 15). Je na něm patrný velmi uvážlivý náběh proudu, kdy nabíječ pět minut sadu rozdýchával. Pokud by byla v permanenci, nabití by proběhlo mnohem vyšším proudem a tedy ještě rychleji, jak jsem v dalších cyklech ověřil. Ukončení je pak provedeno metodou D-PEAK, ovšem detailním studiem grafů zejména jen částečně vybitých a méně kvalitních sad jsem nabyl dojmu, že má PPI3 snad ještě nějaký šestý smysl, protože ukončila nabíjení za zcela nepatrného projevu D-PEAK a přesto ve správný okamžik, soudě dle teploty i dodaného a poté zejména odevzdaného náboje. Zřejmě si tedy i citlivost volí nabíječ nějak „chytře“ v závislosti na momentálním stavu sady. Nad tím vším pak bdí již dříve zmíněná kontrola „Flat limited“ a kapacitní, časové i teplotní omezení nabíjení. Jakékoli volby počtu článků, citlivosti DP a podobně jsou tedy úplně zbytečné. Týká se to bohužel i užitečné funkce „trickle“, která u automatu vůbec nepracuje, tudíž po ukončení nabíjení není sada udržována v plně nabitém stavu zvoleným proudem, jako je tomu u všech zbývajících režimů. Z jedné strany logicky představitelným důvodům k tomuto rozhodnutí vcelku rozumím, ale na straně druhé je to jistá nevýhoda.

Plně automatický režim je tedy téměř dokonalý, pokud je ovšem nabíječ napájen kvalitním a dostatečně dimenzovaným zdrojem. Neumožní totiž omezení proudu na uživatelem nastavenou hodnotu. Jak již jsem uvedl, o všem rozhoduje program sám. Ano, je to zcela v souladu s návodem, což ovšem nic nemění na tom, že tohle není ve všech případech ideální řešení. Nejde o žádné nebezpečí pro připojenou sadu (na to je automatika příliš opatrná), nýbrž o problémy vznikající při napájení měkčím zdrojem. Ostatně sám výrobce nabízí jako originální příslušenství síťový adaptér s maximálním proudem 7 A při výkonu kolem 85W. Prakticky jsem za tímto účelem otestoval nabíjení velmi tvrdého dvanáctičlánku Ni-Cd 1700 mAh z příklepové vrtačky Metabo. Použil jsem kvalitní zdroj 15V/8A. Automatika postupně navyšovala nabíjecí proud až na 8 A na výstupu, čímž ještě nebylo dosaženo maximální hodnoty, jenž jinak sada bere jak při automatice na PPI3, tak i z originálního nabíječe. Přitom došlo pochopitelně k nárůstu napětí na článcích. Jakmile nabíjecí výkon dosáhl nejvyššího možného výkonu zdroje (teoreticky 120 W, prakticky asi 135 W), došlo k přerušení nabíjení a výpisu chybové hlášky o nízkém napětí na vstupu. Zde by se velmi dobře uplatnila buďto možnost nastavení proudového omezení i v režimu automatu, případně pak (a to by bylo ideální) automatické přizpůsobení maximálního nabíjecího proudu napěťové charakteristice a vnitřnímu odporu napájecího zdroje. Rozhodně nejde o neřešitelný problém. Nabíjení by pak mohlo dobře probíhat i v tomto režimu o něco nižším proudem, což by pouze nepatrně prodloužilo nabíjecí čas. Započatý proces by spolehlivě dokončil činnost i s měkčím zdrojem při zachování všech ostatních výhod této metody.

Automat pracuje při nabíjení na prvním výstupu jen 1,5 hodiny. Potom vyhlásí ukončení na základě časového omezení. To by mělo vystačit pro všechny akumulátory, které má smysl tímto způsobem a výkonem nabíjet, nicméně ve výjimečných případech (líné uleželé sady, které si vyšší proudy vezmou až po delším čase) je to docela na hraně. Časové omezení však nemá první výstup v ostatních třech režimech a druhý výstup dokonce ani v automatu, takže není problém nabíjet měkké sady tak dlouho, jak je třeba, avšak jiným režimem, či výstupem.

Velmi variabilními schopnostmi hýří automatické cyklování. Umožňuje až desetkrát nabít-vybít, či vybít-nabít akumulátory s tím, že uloží informace o dodané i odevzdané kapacitě a napětí (obr. 16). Prodlevu mezi cykly je možné nastavit v rozsahu 1 až 30 minut. Ve vzniklém seznamu lze pohodlně rolovat 3D ovladačem. Na celé věci je však pozoruhodné zejména to, že je možno libovolně kombinovat všechny dostupné metody nabíjení a vybíjení (pouze u Ni-xx, kde jedině to má smysl). A to je hodně možností, z nichž lze zpravidla sestavit alespoň jednu vyhovující pro přinejmenším částečné oživení i velmi „smutné“ sady. Je tedy možné nastavit cyklování kupříkladu tak, že nabíjení bude probíhat lineárním režimem a vybíjení automatem. Pro Pb a Li sady je k dispozici pouze lineární režim odpovídající dané technologii. Výsledky lze poté pohodlně prohlížet a porovnávat. Ale tady je právě jedna nepříjemnost - nelze prohlížet tabulku s výsledky jednotlivých etap v průběhu cyklování. To znamená, že když uživatel nechá automaticky nabíjet a vybíjet sadu mnoha cykly třeba desítky hodin, má tím do značné míry blokovaný nabíječ, aniž by měl možnost zjistit porovnáním například už prvních dvou vybitých kapacit, že je to čekání zcela zbytečné. Články mohou být zjevně za zenitem a víc z nich už evidentně nikdo nikdy nedostane. Přitom by stačilo umožnit náhled na ukončené cykly dejme tomu místo informací z balanceru, který se stejně nikdy nepoužívá při cyklování Ni-xx. Přesto jsou nelogicky k dispozici tyto (pochopitelně nulové) hodnoty právě během popsaného provozu a to jak v textové, tak i grafické formě (tedy graficky znázorněné nic). To vnímám jako zbytečnou nedokonalost. Podobně nepříjemným problémem je i to, že ačkoli nabíječ umožňuje ručně, či řekněme i poloautomaticky formovat sady, není bez zásahu obsluhy schopen takto učinit více, než-li pouze jeden cyklus vybít-nabít. Pozor však na názvosloví – nemluvím o cyklování, nýbrž o skutečném formování. Cyklovat umí nabíječ bezpochyby skvěle, v tom problém není. Jde mi tedy o poctivé formovací procesy realizované lineárním proudem cca 0,1 C. Chyba je v tom, že ačkoli dodání obvyklých 150% kapacity je správně provedeno a nabíjení ukončeno, takový stav je překvapivě vyhodnocen zjevně jako chyba a tedy důvod k nezapočetí dalších přednastavených cyklů. To je myslím zbytečné omezení jinak perfektní funkce.

Druhý kanál je zcela samostatným a nezávislým nabíječem, jak již bylo řečeno. Sám rozpoznává a nabíjí jeden, až osm článků. Soudě dle spolehlivých ukončení DP a grafů přenesených na notebook, dokonce i správně. Tento výstup nemá časové omezení, ať už nabíjíme normálním režimem, či automatem, čímž se stává perfektně použitelným například pro RX a TX akumulátory i pro veškeré „domácí“ články do MP3, fotoaparátů, svítilen, hraček a podobně. Nabíjecí proud až 2 A je myslím velmi slušný a v nouzi bez urážky vyhoví i pro pohonné sady, pakliže zrovna nemáme soutěžní ambice.

Možná zlepšení

Pochopitelně nepředpokládám, že by se mými náměty snad zabýval výrobce a doplnil jimi budoucí verze, dokonce si ani nemyslím, že by mu je někdo předal, nicméně jen pro úplnost hodnocení si dovolím nastínit několik námětů, které by vyřešily zjištěné a výše popsané drobné nedostatky jinak zatím snad nejlépe fungujícího komplexního nabíječe s jakým jsem se doposud setkal.

  1. Ukončení nabíjení Ni-xx po dodání stanoveného náboje by nemělo být považováno za chybu v případech, kdy bude zvolen režim „Linear“ a proud nastavený na maximálně 0.2 C. V tomto snadno rozpoznatelném módu by se také nemělo čekat na D-PEAK a neměla by být ve funkci kontrola „Flat limited“. Jedině takto a bez jakékoli automatiky je možné formovat sady dodáním až 150 % jmenovité kapacity ve více cyklech. Je nutné pomyslet na skutečnost, že nikdy nelze tušit, jakým způsobem bude během srovnávání článků „pumpovat“ napětí.

  2. Proud do 500 mA by mělo být možné nastavovat po krocích 50 mA. Tak by bylo snazší přesněji volit proudy blízké 0,1 C pro formování.

  3. Během cyklování Ni-xx by měl být kdykoli k dispozici seznam ukončených cyklů a případně grafické porovnání změny kapacity namísto seznamu údajů z balanceru a jejich grafického znázornění. To nedává smysl, protože balancer není použit a hodnoty jsou vynulované.

  4. Pro režim plného automatu (možná pro všechny režimy) by měl nabíječ pomocí kontroly vnitřního odporu napájecího zdroje odvodit maximální nabíjecí proud tak, aby nedošlo k jeho přetížení během procesu nabíjení a toto mohlo být pokud možno zdárně dokončeno i za cenu menších proudů. Plné nabití výkonem 80 W je vždy více, než sotva nastartované a ihned ukončené nabíjení výkonem 180 W.

  5. Mohla být implementována i technologie Li-Fe. Ačkoli upgrade bude možný, u takto moderního zařízení bych ji předpokládal jako standard.

Shrnutí

Nabíječ PPI3 je velmi povedeným výrobkem. Spojení výkonného a dobře postaveného hardware s promyšleným firmware z něj činí opravdu mocný a velmi univerzální nástroj. Dobře se ovládá, perfektně ošetřuje akumulátory všech deklarovaných technologií a nemá žádnou zásadní chybu. Tak si představuji věc, kterou stojí za to vlastnit. Své PPI3 proto říkám láskyplně „Nekonečná“ a prakticky nikdy ji nevypínám, protože má stále co dělat. V době realizace tohoto testu (jaro a léto 2007) se cena nabíječe na českém trhu pohybuje mezi 6500,- Kč a 6950,- Kč. Částky jsou to možná větší, než malé, jenže při posouzení skutečných vlastností výrobku se mi zdají být čím dál tím více přijatelnými.

Specifikace dle výrobce:

Napájení: 11 V ... 15 V DC, (12 V Pb akumulátor nebo dostatečně výkonný napájecí zdroj)

Výstup 1:

Počet článků: 1 ... 30 Ni-Cd/Ni-MH; 1 ... 12 Lithium-Polymer; 1 ... 6 a 12 Pb

Nabíjecí proud: 0.1 ... 10 A (v závislosti na počtu článků, do 180 W)

Vybíjecí proud: 0.1 ... 5 A (v závislosti na počtu článků, do 50 W)

Vybíjecí napětí: 0.1 ... 1,1 V/článek (Ni-Cd/Ni-Mh); 2.5 ... 3.7 V/článek (LiPo)

1.8 V/článek (Pb)

Udržovací proud: 0 ... 500 mA, nastavitelný po 50 mA pro Ni-Cd/Ni-Mh

C/20 s BID Chip

Ukončení nabíjení: Ni-Cd/NiMh automatické, digital Delta-Peak systém Cut-off

5 ... 25 mV/článek pro Ni-Cd

3 ... 15 mV/článek pro Ni-Mh nebo „ZERO peak“

LiPo / Pb automatické, užívá CC-CV proces

Teplotní ukončení: 10 ... 65°C, volitelně po 1°C

Kontrola kapacity: 10 ... 150%, volitelně po 10% (Ni-Cd/Ni-Mh)

10 ... 120%, volitelně po 10% (LiPo/Pb)

Výstup 2:

Počet článků: 1 … 8 (Ni-Cd/Ni-Mh) s automatickou detekcí počtu

Nabíjecí proud: 0.1 - 2.0 A nastavitelný po 0.1 A manuálně

plně automatické nastavení proudu

Ukončení nabíjení: automatické, Delta-Peak cut-off

Rozměry: 155 x 143 x 56 mm

Hmotnost: přibližně 580 g

Pro RCM Radek Skočdopole, Brno.

www.volny.cz/skocdopoler

Fotografie a grafy: autor článku

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obrazek

 

Komentáře

Přidat komentář

Přehled komentářů

Zatím nebyl vložen žádný komentář