Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Akkubetriebenes USB Ladegerät


von Dominik S. (x-domi-x)


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Hallo.

Bei meinem Handy wird der Akku relativ schnell leer. Desshalb möchte ich 
einen kleinen USB Lader bauen, der mit Akku betrieben wird.

Grundsätzlich habe ich mir das so vorgestellt:

2P2S LiIon Zellen mit je 1,8Ah (also je 2 paralell und diese zwei Paare 
dann in serie) als Spannungsquelle.
Für die 5V verwende ich einen Festspannungsregler (z.B. 7800).
Soweit so gut. Nur jetzt bin ich mit meinem wissen am Ende...
- Wie muss ich jetzt die Datenleitungen der USB Buchse beschalten, dass 
ich damit sowohl ein normales Handy, als auch ein iPhone (oder ein 
anderes Apple Produkt) laden kann?
- Welcher IC / welche Schaltung währe zur Akkuüberwachung und zum Laden 
empfehlenswert?
Ein Tiefenentladeschutz, eine Ladeelektronik (für zwei Zellen in Serie) 
und mindestens 1A Ladestrom währe ganz toll. Ebenso währe es nützlich, 
wenn man es irgendwieerkennen kann, ob der Akku voll geladen ist (z.B. 
durch ne LED).

Hat jemand Vorschläge/Empfehlungen/Ideen?
Vielen Dank im Voraus! ;D

MfG Domi

von Dominik S. (x-domi-x)


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Ich bin beim Suchen nach Li-Ion Ladereglern zufällig auf dem BQ24006 
gestoßen... Was haltet ihr von dem? Währe der für meine Zwecke geeignet? 
Wi balanciere ich dann die Zellen?
Oder würdet ihr eine andere Lösung bevorzugen?

von Dominik S. (x-domi-x)


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Ich weiß, ich bin hier weder in einer Dienstleistungsfirma, noch in 
einem Live-Support, aber normalerweise wird hier doch recht schnell 
geantwortet.

Bezüglich der Datenleitungen habe ich nach weiterem suchen doch noch was 
gefunden. Das sollte eigentlich so klappen, wie im Anhang zu sehen, 
oder?

Nur wie ich die Li-Ionen Akkus laden soll - keine Ahnung.
Ich habe zwar schon hunderte von verschiedenen Laderegler ICs gefunden, 
aber da blicke ich nicht durch...

MfG Domi

von PPPpp (Gast)


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Schau mal hier, war ein Semesterprojekt von mir für die Uni.

Beitrag "Re: Zeigt her Eure Kunstwerke !"

von Dominik S. (x-domi-x)


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Jep, das währe GENAU sowas, wie ich es machen möchte.

Aber weshalb verwendest du 3 LiPo zellen?
Bei 2 Zellen, die  leer sind hat man noch 6V. Oder ist da in der 
Schaltung schon zu viel Spannungsabfall, um noch 5V am Ausgang zu 
bekommen?

Würdest du mir vileicht einen Schaltplan zukommen lassen?

MfG Domi

von Alexander S. (agentbsik)


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Ein Schaltplan und ein Layout sind dort als Akkupack.sch /.brd 
abgespeichert. Um diese Dateien aufzumachen, benötigst du das Programm 
Eagle.

Ich habe zwar einen 3S1P Lipo genommen, jedoch habe ich jede Zelle 
aufgetrennt und den gesamten Akkupack zu 1S 3P verlötet.

Damit hat man quasi nur noch 1 Zelle, weshalb man keinen Balancer 
benötigt. Ein Step-Up Wandler liefert dann aus der Akkuspannung (3- 
4.2V) die benötigten 5V.

Eventuell erstelle ich irgendwann mal einen Artikel über das Projekt in 
der Artikelsammlung. Derzeit fehlt mir dazu leider die Zeit.

von Dominik S. (x-domi-x)


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Ich habe mir zwar die Bilder im Anhang angesehen, aber die Dateien habe 
ich übersehen...

Du hast die Datenleitungen der USB Buchse nirgens angeschlossen... da 
verweigern manche Handys das Laden.
Wie würdet ihr das lösen? Reicht die Methode mit dem Spannungsteiler wie 
in meinem vorletzten Post zu sehen? Gibt es ICs, die dem Handy klar 
machen, dass es laden soll und so viel Strom ziehen darf, wie es will?

MfG Domi

von Alexander S. (agentbsik)


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Mein Akkupack war auch nicht zum Laden eines Handys gebaut worden, 
sondern um eine externe Festplatte oder einen µC zu versorgen.

Guck einfach nach, was dein Handy auf den Datenleitungen für Potentiale 
benötigt. Falls du unterschiedliche Handys damit laden möchtest, dann 
wäre z.B ein Drehschalter mit unterschiedlichen Spannungsteilern 
sinnvoll.

von Dominik S. (x-domi-x)


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Ich habe jetzt ein paar USB Netzstecker mit allen Geräten getestet, die 
ich mit meinem mobilen Akkupack laden möchte. Es war ein Netzstecker 
dabei, der alle Geräte anstandslos laden konnte (nicht nur im USB-Modus 
(500mA) sondern im AC-Modus (1000mA)).

Diesen Netzstecker habe ich aufgeschraubt um nachzusehen, wie da die 
Datenleitungen beschalten sind (siehe Anhang).
Die Vier in einer Reihe liegenden Lötpunkte sind von der 
darunterliegenden USB Buchse.

Also wenn ich mein mobiles Akkupack am USB Ausgang auch so beschalte 
müsste es klappen.
Nur das blöde ist - ich kann die genaue Leiterbahnführung bei den 
Widerständen einfach nicht erkennen?! Und ein Multimeter zum 
durchgangmessen habe ich auch nicht da (bin zurzeit nicht zuhause).

MfG Domi

von Εrnst B. (ernst)


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Bei neueren Geräten:

http://de.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus#Stromversorgung
1
In der EU-Initiative für einheitliche Mobiltelefon-Lade/Netzgeräte,
2
welche sich im Wesentlichen an die 2009 in Version 1.1 erschienene
3
USB „Battery Charging Specification“[6] anlehnt,
4
ist auch ein USB-Lademodus mit einem Ladestrom zwischen 500 und 1500 mA
5
spezifiziert;
6
dieser Lademodus wird mittels Kennung (EU-spezifiziert) in der Datenleitung aktiviert.

http://www.usb.org/developers/devclass_docs/BCv1.2_011912.zip

von Ich (Gast)


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Ich habe so ein Teil von Pollin. Nennt sich USB-Powerbank.

Ob sich das zum Selberbauen rentiert? Es sollte auch entsprechend klein 
sein. Wer schleppt schon gerne eine Autobatterie nur für das Handy mit?

von Dominik S. (x-domi-x)


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Mhm... bei den USB Charging spezifikationen blicke ich nicht durch...

Aber ich bin der Meinung jetzt herausgefunden zu haben, wie die 
Widerstände verbunden sind (siehe Anhang).
Ich denke, so werde ich es bei meinem mobilen Akkupack auch machen.

PS: Sind die Widerstandswerte in Ohm angegeben, oder sind das 
irgendwelche codes?

MfG Domi

von obfri (Gast)


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... schau mal in der amerikanischen Bucht unter "5V input 2A & output 
2.5A Mobile Power Supply USB Battery Charger 18650 Box" - lohnt sich da 
eine Eigenentwicklung?

von Dominik S. (x-domi-x)


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@obfri: Danke für den Tipp, aber mir geht's ums selber bauen... nicht 
ums Geld.

In meinem vorigen Post habe ich vergessen, das Bild im Anhang zu geben. 
Ist jezt im Anhang dieses Posts ;)

Nur wie löse ich das mit der Lade-/Überwachungselektronik für die 
LiIonen Akkus am besten? Keinen von den ICs, die Alexander in seinem 
Projekt (Beitrag "Re: Zeigt her Eure Kunstwerke !") verwendet 
hat, bekomme ich da, wo ich sie kaufen will (RS Components).

von Alexander S. (agentbsik)


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Schau mal bei Farnell ( oder der Tochterfirma HBE) vorbei. Da habe ich 
fast alles Bestellt.
Ansonsten könntest du dir einen Großteil der IC´s als Sample zukommen 
lassen.

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