Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Li-ion Zelle Laden, einfache Schaltung?


von Ghost R. (ghostrider1911)


Lesenswert?

Hallo,
folgende Problematik:

An meinem Motorrad will ich ein Samsung Galaxy S2 als Navi benutzen 
(zwecks dem sehr hellem Display gut geeignet)

- Zum Überspringen -
Problematik: Das SGS 2 braucht mehr Strom bei der Navi benutzung als es 
über micro USB laden kann (ca 650 mA)
-  -

Der interne Akku wird nicht benutzt, stattdessen laufen die Pins vom 
Akku aus dem Handy raus an eine externe Li-ion Zelle mit 2Ah.

Nun soll folgendes mit dieser Zelle geschehen:

Sie soll während des Fahrens geladen werden (mit Zündung geschaltet)
Natürlich soll die Zelle nicht leerer werden bei der Navi benutzung, das 
heist ich müsste die Zelle mit ca 1,8 A laden um sicher zu gehen das die 
Zelle nicht leer wird.

Die Zelle darf auf keinen Fall von der Schaltung entladen werden wenn 
das Motorrad nicht läuft.

Nun suche ich eine einfache Schaltung, ich dachte an 2 LM317

Einen zur Spannungsregelung auf 4V ca (Die Zelle muss ja nicht ganz voll 
werden, das spielt ja keine Rolle)

Einen zur Strombegrenzung auf 1,8A (Ist dieser überhaupt nötig? Der 
LM317 hat ja eine integrierte Strombegrenzung auf sein Maximum, oder 
Irre ich in der Annahme das es schlau ist diese Begrenzung zu 
verwenden?)

Ich hoffe ihr könnt mir helfen.

Die Schaltung soll möglichst simpel gehalten werden, und eventuell 
auftretende Spannungsspitzen im KFZ Bereich aushalten können.

mfg

von someone (Gast)


Lesenswert?

Sorry, das wird so nichts.
Li-Akkus lädt man NUR mit speziell dafür geeigneten ICs. Für kleine 
Sachen benutze ich gern den MCP73831, aber 2A Ladestrom macht der nicht 
mit. Da musst du vielleicht mal etwas rumsuchen.
Li-Akkus brauchen sehr genaue Ladespannungen, die kriegst du mit deinem 
Vorschlag nicht hin.

von Ghost R. (ghostrider1911)


Lesenswert?

Ok, doch warum sollte die Ladespannung so genau gehalten werden müssen, 
wenn ich die Zelle nicht ganz auflade? Das währe für diesen Zweck ja 
ziemlich egal, da die Zelle ja eh nur als "Puffer" dient wenn die 
Zündung aus ist etc.

Ich hab mir das Datenblatt des MCP angeschaut, naja der Ladestrom reicht 
leider bei weitem nicht aus.

mfg

von Old P. (Gast)


Lesenswert?

Ghost R. schrieb:
> Ok, doch warum sollte die Ladespannung so genau gehalten werden müssen,
> wenn ich die Zelle nicht ganz auflade? Das währe für diesen Zweck ja
> ziemlich egal, da die Zelle ja eh nur als "Puffer" dient wenn die
> Zündung aus ist etc.

Weil auch dann die Zelle an der Spannungsversorgung hängt. Bei mehr als 
4,2 ist keine Luft mehr bis zum Knall, ;-)


> Ich hab mir das Datenblatt des MCP angeschaut, naja der Ladestrom reicht
> leider bei weitem nicht aus.

Kenne den Chip nicht, ich kenne aber auch Deinen Akku nicht..... was 
verträgt dieser denn als max Ladestrom?

Und übrigens: im Originalakku ist sehr wahrscheinlich eine 
Schutzschaltung. Wenn Du nun "nur" die Leitungen vom Gerät nach Außen 
und dort eine Zelle ohne Schutzschaltung anprömpelst, ist das "nicht 
gut"..

Noch mal übrigens: Du gehst die Sache eventuell falsch an. Du willst 
eine externe Stromversorgung für das Gerät, dann bau dort eine 
Umschaltbuchse ein (oder einen Schalter und Buchse) und nutze eine 
externe Stromversorgung ohne das ein Akku dran hängt. Automatisch (bei 
Zündung aus) wird dann allerdings nicht umgeschaltet. Du könntest auch 
mit 2 Schottkydioden experimentieren oder oder oder....
Ähnliches habe ich seit vielen Jahren an einem Fahrrad für einen PDA, 
während der Fahrt versorgt der Nabendynamo zu 70%, im Stillstand der 
eigene Akku.

Old-Papa

von Andreas B. (bitverdreher)


Lesenswert?

Hi,
http://www.ti.com/product/bq24266

und nein, man lädt solche Akkus nicht mit Konstantspannung. Mit 4.0V 
Konstantspannung bekommst Du vielleicht 30% da hinein.

Gruß
Andreas

von Old P. (Gast)


Lesenswert?

Andreas B. schrieb im Beitrag #4305892

> und nein, man lädt solche Akkus nicht mit Konstantspannung. Mit 4.0V
> Konstantspannung bekommst Du vielleicht 30% da hinein.
>
> Gruß
> Andreas

Euer Ehren, möchten Sie diese Aussage noch mal überdenken? ;-)

Old-Papa

von Andreas B. (bitverdreher)


Lesenswert?

Sorry, meinte 70%. ca. 30% verliert man dabei.

Gruß
Andreas

von displayender (Gast)


Lesenswert?

Warum neu bauen was im Handy schon drin ist? Halbwegs stabile 5V und 
genügend Power reichen um sicherzustellen dass das Handy geladen wird. 
Ich habe ein S4 und bin mit angestöpseltem Micro-USB-Kabel und einem 
USB-Bordstecker hunderte km am Stück gefahren, GPS und Helligkeit auf 
Maximum. Das Handy war nie leer, sondern am Ende jeder Fahrt voll.
Vorteil: spart abenteuerliche Bastelei und ist sehr einfach 
umzusetzen...

von displayender (Gast)


Lesenswert?

Und nicht das allerbilligste USB-Kabel, gut Strom will Querschnitt 
haben.

von Old P. (Gast)


Lesenswert?

displayender schrieb:
> Und nicht das allerbilligste USB-Kabel, gut Strom will Querschnitt
> haben.

Naja, bei 0,5 bis 1A muss mann ja nun auch keine daumendicken Drähte 
benutzen ;-)

Old-Papa

von Dirk K. (dekoepi)


Lesenswert?

Was einige in den Taschenlampen-Foren für gut befundene Ladegeräte 
machen: Parallelschalten der Lade-ICs. Zwei AP5056 oder 4056E parallel 
liefern dann 2A Ladestrom und haben den nötigen Schnickschnack wie 
Umschaltung von CC auf CV und korrekte Lade-Endabschaltung an Bord.

von displayender (Gast)


Lesenswert?

Das wohl nicht, aber aus China habe ich schon USB-Kabel bekommen bei 
denen ich bis zur Vollladung einen halben Tag und länger brauche.

Die als Ladekabel ausgezeichneten USB-Kabel von EasyAcc sind sehr gut, 
nach zwei Stunden von 0 auf 100.

von User (Gast)


Lesenswert?

Sicher, dass das S2 nur mit 500mA landen kann? Viele Handies können 
mehr, nutzen das aber nur aus, wenn spezielle Ladekabel (mit 
Widerständen an den Datenleitungen) verwendet werden.

von Old P. (Gast)


Lesenswert?

displayender schrieb:
> Das wohl nicht, aber aus China habe ich schon USB-Kabel bekommen bei
> denen ich bis zur Vollladung einen halben Tag und länger brauche.
>
> Die als Ladekabel ausgezeichneten USB-Kabel von EasyAcc sind sehr gut,
> nach zwei Stunden von 0 auf 100.

Was hat denn das Kabel mit der Ladezeit zu tun? Ein Kabel ist ein Kabel 
ist ein Kabel.... Im Innern ein paar Drähte, Außen etwas Kunststoff.

Old-Papa

von displayender (Gast)


Lesenswert?

Wo am Kupfer gespart wurde fällt mehr Strom ab.

von Old P. (Gast)


Lesenswert?

displayender schrieb:
> Wo am Kupfer gespart wurde fällt mehr Strom ab.

So dünn kann das bei den paar Milliampere gar nicht sein

Old-Papa

von displayender (Gast)


Lesenswert?

Dann schick ich dir eins vorbei, wegwerfen musst du es dann aber selber.

von Dirk K. (dekoepi)


Lesenswert?

Kann den hohen Widerstand und Spannungsabfall von einigen Billigkabeln 
bestätigen, habe hier auch solche Kandidaten. Draußen in der weiten Welt 
findet man den Effekt ebenfalls. Wenn die Leute ihre Handys mit neuer 
Firmware flashen, tritt der Fehler häufiger zu Tage. Daher findest du in 
vielen Anleitungen den Hinweis, ein gutes USB-Kabel zu verwenden.

: Bearbeitet durch User
von B.A. (Gast)


Lesenswert?

Ghost R. schrieb:
> Problematik: Das SGS 2 braucht mehr Strom bei der Navi benutzung als es
> über micro USB laden kann (ca 650 mA)
>
> Sie soll während des Fahrens geladen werden (mit Zündung geschaltet)
> Natürlich soll die Zelle nicht leerer werden bei der Navi benutzung, das
> heist ich müsste die Zelle mit ca 1,8 A laden um sicher zu gehen das die
> Zelle nicht leer wird.
>
> Die Zelle darf auf keinen Fall von der Schaltung entladen werden wenn
> das Motorrad nicht läuft.


Ich habe hier ein Schaltregler-Modul KIM-3R35 welches Eingangsspannungen 
von 8V bis 35V verträgt.
Man braucht am Eingang aber noch eine Sicherung, Dioden zum ableiten von 
negativen Spannungen, eine Spule und eine 16V Transildiode.


MaWin hat dazu eine passende Schaltung erstellt:
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23


Mit einer kleinen Erweiterungsplatine die man unter das Modul lötet und 
einer Modifikation am Spannungsteiler auf der Platine mache ich daraus 
eine Strom- und Spannungsquelle.

Die Spannung könnte man in deinem Fall auf 3,94V begrenzen und den Strom 
auf 1,8A.
Sollte es einen Kurzschluss geben, dann fällt einfach die Spannung.

Um die Ausgangsspannung zu messen gibt es aber einen Spannungsteiler der 
in etwa 60k Ohm hat, also würde dein Akku mit 0,067mA entladen werden.

Dein Akku würde dann also nach 30000 Stunden (1250 Tagen) völlig 
entleert ein.

von Old P. (Gast)


Lesenswert?

displayender schrieb:
> Dann schick ich dir eins vorbei, wegwerfen musst du es dann aber selber.

Die Wette gilt! Schick mir ne Mail für Adresse!

von Ghost R. (ghostrider1911)


Lesenswert?

Ok, sind ja ganz schön viele Antworten hier!

Ich werd mir die ganzen IC´s mal anschaun die ihr gepostet habt.

Ich kann noch meine Erfahrungen mal mitteilen:

Also erstmal das S2 lädt nicht mit mehr als 650mA, das hab ich mit dem 
Labornetzteil getestet. (Und ja ich habe die beiden USB Daten Pins über 
einen Widerstand verbunden)

Selbst mit der originalen Halterung fürs Auto + original Samsung 
Ladegerät klappt das nicht, sprich das Handy entlädt sich wenn der 
Bildschirm voll hell gestellt ist. Da hat Samsung wieder geschlafen, 
sowas darf nicht passieren..

Mein aktuelles Nexus 5 lädt hingegen mit 1250mA.

Auch das mit den USB Kabeln kann ich bestätigen, die billigen China 
Kabel taugen nichts, das Handy lädt nicht.

Was weiß ich was die für einen Querschnitt verbaut haben, ich hab mal 
eins zerlegt, dort war die Litze so groß wie von einem feindrähtigen 
Ölflex ein einzelnes Drähtchen.

Deswegen benutze ich zuhause zum Laden usw. Die Anker USB Kabeln, die 
sind nicht schlecht und kosten auch nicht viel.


mfg

von ELW 2 (Gast)


Lesenswert?

Stimmt, kann ich bestätigen.
Hatte auch ein S2 und trotz Ladung wurde es richtig warm und der Akku 
leer beim navigieren.
Das ist wirklich ein Problem von Samsung.

Mein jetziges lumia 930 hat dieses Problem nicht mehr :)

von Andreas B. (bitverdreher)


Lesenswert?

Hi,
noch etwas sehr wichtiges: Da Du ja schnell laden möchtest, muß zwingend 
eine Temperaturüberwachung mit rein.
Jetzt bis Du also schon bei 3 ICs (I, U, T), die Du da verarbeiten 
möchtest. ;-)

Gruß
Andreas

von Pete K. (pete77)


Lesenswert?


von displayender (Gast)


Lesenswert?

Old P. schrieb:
> Die Wette gilt! Schick mir ne Mail für Adresse!

zwiebelparadies.1.zwiebelkiller@spamgourmetpunktcom
(lässt nur eine durch).

Wenn ich für das Porto aufkomme wäre es aber nett wenn du das Kabel vor 
dem Wegwerfen durchmisst. :)

von Nils S. (kruemeltee) Benutzerseite


Lesenswert?

Das S2 lädt sehr wohl mit mehr als 650mA.

Es ist falsch "die Datenleitungen mit einem Widerstand zu verbinden". 
Such nochmal richtig und schau dir an, was du da machen musst. Kleiner 
Tipp, es sind 3 mehr Widerstände als einer  und es sind auch alle 4 
Leitungen involviert.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.