VAC8010F: прибор, делающий любую зарядку умной (и удобной)
Этот прибор позволяет отслеживать заряд и разряд аккумулятора без разрыва его цепи. Более того, он передает данные на блок управления без проводов, по радио. Наконец, он позволяет не только мониторить процесс, но и управлять им.
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2019/02/27/a969576734.jpg?w=877)
Сперва посмотрим данные из инструкции по эксплуатации:
Измерение напряжение:
— при питании от него же: 6-80 В
— при питании от отдельного блока питания: 0-120В
Измерение тока: 0-100 А
Внешний блок питания: 6-60 В
Дисплей: 2,4" ЖК
Пределы измерения:
— Напряжение: 0,01 — 120В
— Ток: 0,1 — 100А
— Емкость 1мАч — 65000 Ач
— Энергия: 0 — 9999 КВтЧ
— Время: 0-100 Часов
— Мощность: 999Квт
— Темпаратура: 1-100°C
Точность:
— Напряжение: ±1% + 2
— Ток: ±2% + 5
— Темпаратура: ±1,5°C
Частота измерения: 5 измерений/сек
Пауза срабатывания реле: 0-60 сек
Дальность приема: на открытой местности 10м
Настройки защиты:
— по максимальному напряжению (OVP): 0.01-500 В
— по минимальному напряжению (LVP): 0.01-500 В
— по максимальному току зарядки (OCP): 0-500А
— по максимальному току разрядки (NCP): 0-500А
Размеры дисплея: 87х49х14 мм
Размеры блока измерения: 114х54х28 мм
На плате блока измерения имеются четыре разъема, гнездо USB, джампер и кнопка.
Разъемы:
1. реле разряда
2. реле заряда
3. подключение внешнего напряжения для измерения
4. подключение внешнего источника питания для устройства
Джампер переключает способ питания: от измеряемого напряжения (в положении «2w») или от отдельного блока питания (в положении «3w»). Гнездо usb служит для подключения дисплея, т.е. для его питания и только-то.
Напряжение на релюшки подается то же, что и на сам блок измерения. Для контроля состояния реле используется светодиод, расположенный у разъемов реле.
Теперь о настройках, которые можно менять в правом столбце аббревиатур:
1. NCP — Защита по току заряда. При ненулевом значении защита активизируется. Кнопками + и — меняем значение, рядом, в графе тока, на экран выводится текущая настройка из блока измерения. Она меняется по мере наших изменений. Т.е. память о настройках хранится в блоке измерения, а не в дисплее. И при необходимости он сделает все сам, автоматически, если экран отключен.
2. OCP — Защита по току разряда. Аналогично.
3. OVP — Защита по максимальному напряжению заряда.
4. LVP — Защита по минимальному напряжению разряда.
5. OUT — Ручное изменение состояний реле.
6. LCK — Блокировка кнопок экрана. Выбираем пункт, нажимает кнопку + и все, кнопки не работают. Обратно — 10-секундное нажатие кнопки «ок».
7. BAT — настройка емкости аккумулятора. Нужна для определения процента заряда и разряда.
8. BPC — настройка остаточной емкости батареи.
9. CER — обнуление датчика тока. При выключенном токе нажать для калибровке нуля.
10. RET — сброс данных о пропущенных через датчик КВт-часах и времени работы устройства.
11. LNG — настройка языка, доступны китайский и английский.
12. STI — установка состояния реле при включении питания устройства, запитаны или нет.
13. SFH — поиск устройств, один дисплей может связываться с несколькими блоками измерения.
14. DEL — Задержка срабатывания реле, в секундах.
15. FCH — Коммуникационный адрес устройства (у меня был 40).
16. SNR — Автовыключение экрана. Задаем тут ток, если отслеживаемый ток меньше заданного, экран автоматически гаснет после истечения интервала времени, заданного следующей настройкой. Когда ток снова повысится, экран автоматически включится.
17. SNT — задержка выключения экрана. 0 — значит экран не выключается никогда.
18. RFS — Цвет экрана. При настройке yes экран изменит свой цвет после передергивания питания. Две цветовые схемы — светлая и темная.
Дальше в инструкции упоминается, что нельзя путать полярность и превышать максимальные напряжения. Нельзя разбирать устройство.
С инструкцией все.
Теперь об отличиях теории от практики: в моем приборе не отображается температура. Она мне не особо-то и нужна, но ее нет. Я посмотрел аналогичные приборы в других магазинах — в большинстве случаев предупреждают «функция отображения температуры не поддерживается. Если вам она необходима, доплатите $3». Но мне она без надобности.
Вторая особенность: управление релюшками работает только в режиме питания от отдельного источника. Это совершенно не мешает: достаточно подключить входное напряжение к разъему «внешнее питание» и выставить соответствующую настройку джампером. По всей вероятности, это было сделано для того, чтобы не питать релюшки от того же аккумулятора, зарядку которого измеряем.
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2019/02/27/1592bb4c34.jpg?w=877)
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2019/02/27/bc6364ceb8.jpg?w=877)
Точность по току
Посмотрим, насколько точно прибор измеряет токи:
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2019/02/27/91157a214d.jpg?w=877)
Чтобы проверить токи в наиболее интересных диапазонах, я намотал провод на датчик несколько раз. Один сквозной проход и 9 витков эквивалентны повышению измеряемого тока в 10 раз относительно номинала. Точно так же я поступил с клещами, только там 5 витков. Можно заметить, что имеются расхождения в показаниях, приблизительно 2,4%.
График ошибки:
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2019/02/27/15c5767899.jpg?w=877)
Кроме того, шкалы в положительную сторону и в отрицательную не совсем симметричны. Положительные токи прибор чуть завышает, отрицательные — чуть занижает. В пределах полутора порцентов. Для таких случаев на датчике есть два потенциометра. Один из них задает точку нуля. А второй подстраивает зависимость вольтов от амперов.
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2019/02/27/2b25242ae3.jpg?w=877)
Потенциометры залиты краской, и пока не буду их трогать, пожалуй, погрешность совсем невелика и для моих задач более чем приемлемая..
Точность по напряжению
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2019/02/27/0b55c5e0d6.jpg?w=877)
Для небольших напряжений я использовал источник опорного напряжения, а далее просто хороший вольтметр.
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2019/02/27/11a0e5813b.jpg?w=877)
Ошибка определения напряжений присутствует, но она вполне умеренная, хоть и неравномерная по шкале.
График ошибки:
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2019/02/27/70713ea662.jpg?w=877)
Сотые доли вольта — совершенно достаточная точность для такого применения. В проводах больше потеряется. Так что и по напряжению и по току прибор полностью отвечает моим требованиям.
Интерфейс
Наверное, самый заметный минус устройства — странный интерфейс. Либо придется выучить все эти аббревиатуры, либо, если специфика применения позволяет, один раз настроить и забыть. В противном случае неплохо бы рядом с устройством держать шпаргалку по его настройкам. Измерительный блок из интерфейса имеет только одну кнопочку и два светодиодика. Но и те расположены так неудобно, что их как будто специально запихивали туда, где на кнопку будет сложно нажимать, а светодиодики будут загораживаться разъемами и корпусом прибора. Явный недосмотр создателей прибора.
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2019/02/27/6da43ba459.jpg?w=877)
Скорость работы
Для определения скорости отображения параметров на экране я записал видео с запуском лампочки при помощи реле.
Потом посмотрел по кадрам, сколько времени прошло между включением реле и выводом информации на экран.
(видео 9 сек.)
У меня получилось 27 кадров. В секунде 60 кадров, так что задержка измерения показаний 27/60 = 0,45 секунды. Учитывая радиоканал, совсем неплохо.
Скорость срабатывания реле я тоже посмотрел. С этим проще. Настроил порог отключения зарядки по току в 1 ампер. А потом пустил через датчик Ток почти в 2А. Напряжение на нагрузке и напряжение на реле отключения вывел на экран осциллографа по двум каналам.
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2019/02/27/af5268729d.jpg?w=877)
Вот что у меня получилось:
![]() | ![]() |
![]() |
При срабатывании защиты по току время задержки составляет от 90 до 388 мс. Не очень понятно, от чего появляется такой разброс, ведь отключение производится самим измерительным блоком и радиоканал тут ни при чем.
При срабатывании защиты по напряжению время задержки, как ни странно, еще больше, но оно более равномерно — от 533 до 593 мс.
![]() | ![]() |
Это при пороге в 10 вольт, а актуальном напряжении — 12. При настройке порогового значения на 1 вольт время отключения несколько снижается до 300 мс.
Выглядит отключение нагрузки примерно так (видео 4 сек.):
По результатам можно сказать, что нежную технику к источникам опасного напряжения и тока лучше не подключать — защита сработает слишком поздно. Но перезарядить аккумулятор устройство не даст, для этих целей защита вполне годная.
Питание
Блок измерения потребляет 22 мА при питании от 12 вольт.
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2019/02/27/602e0704cf.jpg?w=877)
При снижении напряжения питания ниже 7 вольт блок измерений продолжает работать, но точность измерения падает. При снижении ниже 6 вольт — становится неприемлемой. При подключении к измерительному блоку реле потребляемый ток, естественно, растет на ток, потребляемый реле. Мои релюшки (обычные автомобильные реле) повышали ток потребления устройства до 200 мА. При питании от него же еще и экрана, потребляемый ток тоже увеличивается.
Экран питается от usb и требует порядка 100 мА.
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2019/02/27/165237859a.jpg?w=877)
Связь
За связь отвечают два радиомодуля на микросхеме nRF24L01. Они работают на частоте 2,4 ГГц. Дальность действия — до 30 метров. Этот тип связи располагает 127 каналами на разных частотах, а протокол обмена позволяет объединять до семи устройств в группы. Недорогое, но очень функциональное решение. В машине проверить работу электросистемы — не нужно провода в салон тянуть. Дома я аккумулятор заряжаю где-то поближе к вытяжке, а сам сижу у компа. Раньше периодически наведывался проверить как там дела с зарядкой. Теперь все под контролем — достаточно воткнуть экран в юсб.
Разборка
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2019/02/27/47e0bb2096.jpg?w=877)
Блок управления
Блок снабжен выходом usb. Никакая информация по нему не передается и не принимается — это только разъем питания. Снабжен таким выходом и измерительный модуль. Он как раз формирует на выходе стабильные 5 вольт. Модуль с экраном можно соединить usb проводом папа-папа. Он в комплекте. Но и в этом случае связь только по радиоканалу.
Экран выполнен как бутерброд из трех слоев пластика, собранных на стойках. Первый слой — защитный экран LCD дисплея. Второй слой — плата с микроконтроллером и необходимой обвязкой. Третий слой — снова пластик, задняя стенка. Особняком в колодку вставлен радиомодуль.
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2019/02/27/e7e85a467e.jpg?w=877)
Блок управления собран на контроллере STM8S005K6. Пайка среднего качества, флюс не смыт.
Измерительный блок
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2019/02/27/d4c6134a68.jpg?w=877)
Основа модуля — контроллер STM8S103K3T6C. Пайка тут получше, флюс в основном смыт. Отмечены не распаяные на плате джамперы и некоторые детали, вероятно связанные с отсутствующей функцией измерения температуры.
Датчик
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2019/02/27/3392afcc77.jpg?w=877)
Датчик почти без опознавательных знаков. Имеется только надпись «Input 300A», стрелка, показывающая положительное направление тока и 4 иероглифа:
青蓝电子
Каждый из них по отдельности переводится как «зеленый, синий, электричество, сын», а все вместе — «Синий синий». Впечатляет. Он и у них тоже — и велик, и могуч.
Датчик соединен с измерительным блоком четырьмя проводами.
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2019/02/27/9dbfaae17d.jpg?w=877)
На фотографии:
фиолетовый — земля
серый — выход
белый — земля
черный — +5в
По факту питание оказалось 4,974 вольта, а выход датчика при отсуствии тока — 2,497 вольт.
При измерении тока прибором, с датчика я снимал такие показания:
1,829В = -100.0А
2,164В = -50.0А
2,824В = 50.0А
3,149В = 100.0А
Нетрудно сделать вывод, что датчик выдает 6,6 мВ на каждый ампер протекающего тока. Это довольно полезное знание, потому что при необходимости можно будет подобрать аналогичный датчик по параметрам: питающее напряжение +5 вольт, слоп — 6,6мВ/А. Кстати, подобрать датчик по таким парметрам не так уж просто. Я нашел датчик как две капли воды похожий на применяемый здесь:
Ссылка — $12
Но у него другое питающее напряжение.
Есть с совместимым питающим напряжением:
Ссылка — $15
Но не совсем ясно, какой у него угол наклона кривой тока.
Так что пока моя идея навесить датчик в машину на аккумуляторный провод, и лишь при необходимости устанавливать туда измерительный блок, осталась нереализованной.
Для крепления датчика имеются два отверстия с металлической резьбой М3 на его основании и 4 отверстия без резьбы на фронтальной стороне.
Испытания
Основная задача, для которой покупался прибор — отслеживать зарядку и разрядку автомобильного аккумулятора. Но сперва убедимся, что с генератором все в порядке. По характеристикам, он должен выдавать 80А на максимальных оборотах. В статике конечно можно померить ток и токоизмерительными клещами. Или даже шунтом с милливольтметром, что я делал недавно в обзоре на другом сайте. Но лучше конечно бесконтактным способом. И лучше в динамике. Чтобы посмотреть, как меняется ток при разнообразной нагрузке, на разных стадиях заряда аккумулятора, как плавают параметры генератора по мере его прогрева. Вот относительно нагрева у меня были особые подозрения. Дело в том, что регулятор напряжения генератора вводит специальную поправку в напряжение, в зависимости от окружающей температуры. Но вот термодатчик стоит в самом регуляторе, а сам он установлен прямо на выпрямительном мосту генератора. Получается, что при нормальной работе генератор и мост греются, регулятор начинает считать, что автолюбитель добрался, наконец, до Африки, и снижает напряжение до 13,2 вольт. А за минусом потерь в проводах и контактах выходит, ездим на аккумуляторе.
К сожалению, пока ехал прибор, в машине случился пожар и проводку пришлось несколько переделать. Теперь с проводами и контактами все в порядке, но вот проверить генератор причин прибавилось: бедняга перенес огонь, засыпание порошком из огнетушителя и последующую мойку водой под высоким давлением.
Итак, ставим датчик тока на провод генератора.
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2019/02/27/22ff9fa847.jpg?w=877)
Запускаем двигатель. На холостом ходу напряжение холодного генератора 14,7 вольт. Ток, идущий от генератора — 9,6А. Этого хватает и на подзарядку аккумулятора и на потребителей атвомобиля.
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2019/02/27/0f2c9f93cc.jpg?w=877)
Холостой ход (видео 7 сек):
Работа при полной нагрузке
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2019/02/27/b094274b79.jpg?w=877)
(видео 3 сек.)
При включении всех возможных потребителей (даже дворников) ток возрастает до 68-70А, напряжение падает до 13,4-13.8 Вольта. Что в пределах нормы.
Вот так дисплей смотрится ночью, в темноте.
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2019/02/27/39f2809952.jpg?w=877)
Итог:
Очень функциональное устройство. Годится для стационарной установки, для отслеживания зарядки и разрядки резервных аккумуляторов. Для солнечных панелей и ветряков. Но подходит и для эпизодического контроля работы электросистемы автомобиля во время домашней зарядки аккумулятора. Очень удобно, что измерять можно в одном месте, а контроливать процесс — в другом. Мало кому приятно делить одну комнату с кислотным аккумулятором. У прибора хорошая точность и стабильность показаний. Яркий и контрастный экран с подробной информацией о зарядке и разрядке. Способность работать в автономном режиме — вовсе без экрана. Масштабируемость — одним модулем управления можно контролировать несколько модулей измерения.
Плюсы:
+ максимальная функциональность среди приборов такого класса
+ яркий контрастный экран
+ надежный и шустрый радиоканал
+ возможность не только отслеживать процесс зарядки, но и управлять им при помощи реле
+ низкое энергопотребление
+ высокая частота обновления данных
Минусы:
— не очень интуитивно понятен интерфейс, требует привыкания
— сложно найти подменный датчик
— кольцо датчика неразъемное — надевается только при отсоединении провода
— неудобное расположение кнопки управления реле и трудно разглядеть светодиоды их контроля
Ссылка на прибор:
VAC8010F
6 комментариев
Добавить комментарий
Добавить комментарий