Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik TP4056 Lademodul mit Power-Sharing


von Peter K. (peter_kg)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo Forum,
statt eine Frage zu stellen, möchte ich diesmal ein Lösung posten. Das 
TP4056-Lademodul ist besonders verbreitet, beschädigt aber den Akku, 
wenn beim Laden die angehängte Last eingeschaltet wird.

Anleitungen zum Umbau für das so genannten Power-Sharing konnte ich kaum 
finden. Einzige Ausnahme war dieses schlechte englische Tutorial, das 
ich ausführlich studieren musste:

http://www.best-microcontroller-projects.com/tp4056.html

Darauf basierend befindet sich im Anhang meine Ready-To-Use-Skizze für 
den praktischen Einsatz.

Außerdem hilfreich war dieser Post aus dem Mikrocontroller-Forum, in dem 
zwei Skizzen unbekannter Herkunft des aktuellen TP4056-Boards zu finden 
sind:

Beitrag "Lademodul TP4056"

Diese Skizzen des kompletten Boards sind nicht einmal im Datenblatt zu 
finden und scheinen das Board korrekt abzubilden.


Erläuterungen zum Umbau:
---------------------------

Der P_MOSFET schaltet auf den neuen Ausgang entweder die 4.2V von Bat+ 
oder die 5V von In+, je nachdem, ob ein USB-Kabel angeschlossen wurde 
oder nicht.

Die Verbindung vom alten out+ und B+ ist auf dem Board bereits 
vorhanden! Deshalb muss überhaupt ein neuer out+ angelegt werden.

Out-Minus und Bat-Minus sind zwei verschiedene Leitungen! Bat-Minus wird 
nämlich von der Ladeelektronik des Boards geregelt.

Der 10K-Ohm-Widerstand ist ein Pull-Down und zieht das Gate des MOSFETS 
auf Masse, damit der MOSFET zuverlässig und korrekt schaltet.
(Input-Minus und Out-Minus sind auf dem Board direkt miteinander 
verbunden.)


Die Schottky-Diode transportiert bei gestecktem USB-Kabel den USB-Strom 
zur Last, während der Akku separat geladen wird. Daher kann sie sich 
erwärmen. Im Akku-Betrieb verhindert die Schottky-Diode eine Verbindung 
von Bat+ und Gate des MOSFETs.

Alternative MOSFETS
---------------------------
Laut des englischen Tutorials wären alternative MOSFETS der AO3401 oder 
der FDN336P, sollte der MBRS130LT3 nicht erhältlich sein.

: Verschoben durch Moderator
von Drago S. (mratix)


Lesenswert?

Vielen Dank für das zusammengefasste Werk.
Da ich eh dabei bin eine neue Chargerboard-Serie zu malen werde ich die 
Power-Sharing Modifikation einschließen. Der Beitrag kommt gerade 
richtig.

Das viel größere Übel ist der DW01A, welcher immer noch verbaut wird und 
seit Jahren nicht ersetzt wurde. z.B. durch FS312F-G, HY211x
Auch die fehlende RPP (Reverse Polarity Protection) wurde in China noch 
nicht erfunden. Kopfschüttel

Peter K. schrieb:
> sollte der MBRS130LT3 nicht erhältlich sein.
Das ist die Diode, nicht der MOSFET.
Die könnte/sollte man auch etwas größer dimensionieren, MBRS320 (Vf 
0.5V@3A) oder so.

von Werner K. (Gast)


Lesenswert?

Frage zu Deiner Lösung: Wie schnell schaltet die Elektronik von USB auf 
Batterie um?

von Kuno (Gast)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Der 10K-Ohm-Widerstand ist ein Pull-Down und zieht das Gate des MOSFETS
> auf Masse, damit der MOSFET zuverlässig und korrekt schaltet.
> (Input-Minus und Out-Minus sind auf dem Board direkt miteinander
> verbunden.)
>
> Die Schottky-Diode transportiert bei gestecktem USB-Kabel den USB-Strom
> zur Last, während der Akku separat geladen wird. Daher kann sie sich
> erwärmen. Im Akku-Betrieb verhindert die Schottky-Diode eine Verbindung
> von Bat+ und Gate des MOSFETs.

Ich würde anstelle der Schottky Diode eine normale Power Diode 
einsetzen, dann ist der Spannungsunterschied zwischen USB Versorgung und 
Akku Versorgung kleiner. Die nachfolgende Schaltung kommt ja vielleicht 
nur mit dem üblichen Spannungsbereich von LiIon Akkus zurecht.

Spielt je nach angehängter Last eventuell keine allzugroße Rolle, aber 
man sollte auch den Sperrstrom der Diode im Auge behalten, der bei 
Schottky Dioden nicht gerade klein ist, und der den Akku über den 
Pull-Down Widerstand bzw. TP4056 entlädt.

von Gerhard (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Du hast einen N-MOSFET gezeichnet! Ist allerdings auch in der AN1149 
falsch. Das richtige Symbol siehe Anhang.
Gerhard

von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

> Frage zu Deiner Lösung: Wie schnell schaltet die Elektronik von USB auf
Batterie um?

Sorry, das weiß ich nicht. Ich bin ein einfacher Bastler und besitze 
kein Oszilloskop oder ähnliche tolle Instrumente. Mein Voltmeter sagt 
mir "sofort". Das ist Dir aber sicher nicht genau genug.

Mister A. schrieb:
> Auch die fehlende RPP (Reverse Polarity Protection) wurde in China noch
> nicht erfunden. Kopfschüttel

Da habe ich öfter von gelesen. Das gilt wohl aber nur für den Akku. Ja, 
mein Gott, der wird ja so oft nicht gewechselt. Diode dran und gut ist.

Dass das Load-Sharing fehlt finde ich schlimmer, weil man doch als 
normaler Mensch davon ausgeht, dass man gefahrlos eine Last anschließen 
kann, wenn die Platine dafür Anschlüsse bereit stellt.

Mister A. schrieb:
> Peter K. schrieb:
>> sollte der MBRS130LT3 nicht erhältlich sein.
> Das ist die Diode, nicht der MOSFET.
> Die könnte/sollte man auch etwas größer dimensionieren, MBRS320 (Vf
> 0.5V@3A) oder so.

Oh danke. Das habe ich übersehen. Jetzt kann ich den Post nicht mehr 
editieren. Eine bessere Diode wäre natürlich auch...besser.

Kuno schrieb:
> man sollte auch den Sperrstrom der Diode im Auge behalten, der bei
> Schottky Dioden nicht gerade klein ist, und der den Akku über den
> Pull-Down Widerstand bzw. TP4056 entlädt.

Gute Punkt! Das heißt, bei langer ungenutzter Lagerung kann der Akku 
durch den Umbau nun tiefentladen werden! Daran habe ich gar nicht 
gedacht. Doch dass mit dem Voltage-Drop der Diode ist irgendwie Absicht. 
Im englischen Tutorial steht:
1
 Conditions for the PMOSFET to be OFF are:
2
3
    The Gate is higher voltage than the Source : Vgs > VGS(TH) i.e. more positive.
4
    Since the Gate is equal to Vin (~5V) and the diode drops 0.4V, Vgs is positive by 0.4V, therefore the MOSFET is off.

Veilleicht braucht der MOSFET die 0,4 V Differenz also zum Schalten? Bin 
mir da nicht ganz sicher.

Mit dem Pulldown bin ich mir ehrlich gesagt auch nicht ganz sicher. Der 
war in einer Skizze eingezeichnet, wurde aber nicht gesondert erläutert. 
Den Wert von 10 KOhm habe ich geraten, weil Pull-Downs normalerweise 
diesen Wert haben.

Edit:
Die Zeichnung werde ich noch ändern. Der MOSFET war dann wohl auch in 
der englischen Quelle falsch.

: Bearbeitet durch User
von Kuno (Gast)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Kuno schrieb:
>> man sollte auch den Sperrstrom der Diode im Auge behalten, der bei
>> Schottky Dioden nicht gerade klein ist, und der den Akku über den
>> Pull-Down Widerstand bzw. TP4056 entlädt.
>
> Gute Punkt! Das heißt, bei langer ungenutzter Lagerung kann der Akku
> durch den Umbau nun tiefentladen werden! Daran habe ich gar nicht
> gedacht. Doch dass mit dem Voltage-Drop der Diode ist irgendwie Absicht.
> Im englischen Tutorial steht:
>
>
1
 Conditions for the PMOSFET to be OFF are:
2
> 
3
>     The Gate is higher voltage than the Source : Vgs > VGS(TH) i.e. more 
4
> positive.
5
>     Since the Gate is equal to Vin (~5V) and the diode drops 0.4V, Vgs 
6
> is positive by 0.4V, therefore the MOSFET is off.
>
> Veilleicht braucht der MOSFET die 0,4 V Differenz also zum Schalten? Bin
> mir da nicht ganz sicher.

Eine positive Spannung Vgs von +0,7V anstelle der +0,4V bringt den 
MOSFET noch sicherer in den Off Zustand.

> Mit dem Pulldown bin ich mir ehrlich gesagt auch nicht ganz sicher. Der
> war in einer Skizze eingezeichnet, wurde aber nicht gesondert erläutert.
> Den Wert von 10 KOhm habe ich geraten, weil Pull-Downs normalerweise
> diesen Wert haben.

Mit einer Schottky Diode würde ich um den Faktor 10 heruntergehen, also 
1 kOhm nehmen, damit auch bei geringerer Akkuspannung Ugs noch 
ausreichend ist. Durch den Widerstand fließen dann zwar 5 mA wenn das 
USB Kabel angeschlossen ist, aber der Wert ist vernachlässigbar 
gegenüber dem TP4056 Ladestrom von 1 Ampere, und der parallelen 
Versorgung deiner Last die das Power Supply dann liefern muss.

> Edit:
> Die Zeichnung werde ich noch ändern. Der MOSFET war dann wohl auch in
> der englischen Quelle falsch.

Das Schaltbild und die Zeichnung ist schon richtig so, nur die 
Bezeichnungen von Source und Drain sind falsch bzw. vertauscht.

von Peter K. (peter_kg)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Neue Version der Skizze ist im Anhang. Das mit dem Symbol ist gar nicht 
trivial: Da gibt's offenbar ziemlich viele verschiedene für die selbe 
Sache. Ich habe mich jetzt an dem Wikimedia-Symbol "Enhancement mode, 
P-channel MOSFET" orientiert: 
https://en.wikipedia.org/wiki/Electronic_symbol#Unipolar

Kuno schrieb:
> Eine positive Spannung Vgs von +0,7V anstelle der +0,4V bringt den
> MOSFET noch sicherer in den Off Zustand.

sollte da nicht eine normale Dioden rein, mit weniger Spannungsabfall?

Kuno schrieb:
> Ich würde anstelle der Schottky Diode eine normale Power Diode
> einsetzen, dann ist der Spannungsunterschied zwischen USB Versorgung und
> Akku Versorgung kleiner.

...ja, weniger war gefordert. Was ist mit der möglichen Tiefentladung 
bei langer Lagerung? Der Leck-Strom in Dioden-Sperrrichtung ist dafür 
verantwortlich, oder? Angeblich sei der bei der Schottky-Diode 
"vernachlässigbar klein". Das schrieb jedenfalls der Autor der 
englischen Anleitung. Dass man den Pull-Down bei Bedarf verringern 
sollte, schrieb er übrigens auch.

von Kuno (Gast)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Neue Version der Skizze ist im Anhang. Das mit dem Symbol ist gar nicht
> trivial: Da gibt's offenbar ziemlich viele verschiedene für die selbe
> Sache. Ich habe mich jetzt an dem Wikimedia-Symbol "Enhancement mode,
> P-channel MOSFET" orientiert:
> https://en.wikipedia.org/wiki/Electronic_symbol#Unipolar

Was ist daran schwierig? Gerhard hat dir weiter oben die erste Seite des 
DMP1045U gezeigt, und da ist das richtige Symbol enthalten.

Deine neue Zeichnung ist nun allerdings vollkommen falsch, der MOSFET 
kann so nie leitend werden. Ich habe doch geschrieben, daß dein erstes 
Schaltbild richtig ist. Der Transistor war richtig eingezeichnet. Du 
musst nur die Bezeichnungen 'S' und 'D' vertauschen. Vergleiche dein 
erstes Bild nochmal mit dem Symbol aus dem Datenblatt, und überlege dir 
wo 'S' und 'D' hinkommen.

> Kuno schrieb:
>> Eine positive Spannung Vgs von +0,7V anstelle der +0,4V bringt den
>> MOSFET noch sicherer in den Off Zustand.
>
> sollte da nicht eine normale Dioden rein, mit weniger Spannungsabfall?

Ja eine normale Diode, die hat aber nicht weniger Spannungsabfall 
sondern mehr Spannungsabfall. Das macht an dieser Stelle aber meiner 
Meinung nach nichts aus, da die nachfolgende Schaltung mit einer 
Akkuspannung von 3..4,2V zurechtkommen muss, und vielleicht höhere 
Spannungen gar nicht mag. Bei USB-Betrieb und 1A Laststrom liegt die 
Ausgangsspannung grob überschlagen bei 5V-0,4V = 4,6V, und mit einer 
normalen Power Diode (z.B. 1N5400) bei 5V-0,9V = 4,1V.

> Kuno schrieb:
>> Ich würde anstelle der Schottky Diode eine normale Power Diode
>> einsetzen, dann ist der Spannungsunterschied zwischen USB Versorgung und
>> Akku Versorgung kleiner.
>
> ...ja, weniger war gefordert. Was ist mit der möglichen Tiefentladung
> bei langer Lagerung? Der Leck-Strom in Dioden-Sperrrichtung ist dafür
> verantwortlich, oder? Angeblich sei der bei der Schottky-Diode
> "vernachlässigbar klein". Das schrieb jedenfalls der Autor der
> englischen Anleitung. Dass man den Pull-Down bei Bedarf verringern
> sollte, schrieb er übrigens auch.

Schau dir einfach im jeweiligen Datenblatt den 'Maximum Reverse Current' 
an, und nicht die typischen Werte. Der liegt für Schottky Dioden 
deutlich über dem von normalen Dioden. Ob das für dich eine Rolle 
spielt, musst du für deine speziellen Randbedingungen selbst abschätzen.

von Kuno (Gast)


Lesenswert?

Kuno schrieb:
> Deine neue Zeichnung ist nun allerdings vollkommen falsch, der MOSFET
> kann so nie leitend werden. Ich habe doch geschrieben, daß dein erstes
> Schaltbild richtig ist. Der Transistor war richtig eingezeichnet. Du
> musst nur die Bezeichnungen 'S' und 'D' vertauschen. Vergleiche dein
> erstes Bild nochmal mit dem Symbol aus dem Datenblatt, und überlege dir
> wo 'S' und 'D' hinkommen.

Sorry, die Aussage daß der MOSFET nie leitend wird war falsch. So wie 
gezeichnet würde der MOSFET im Akkubetrieb leitend werden, aber im 
USB-Betrieb würde über die Diode und die Bodydiode des MOSFET Strom in 
den Akku fließen, und das ist sicherlich nicht gewünscht. Also 
vergleiche deine Schaltung nochmal mit dem englischen Original.

von Andre (Gast)


Lesenswert?

Kann nochmal genauer erläutert werden, was den Akku beschädigen soll, 
wenn an ihm Ladespannung anliegt und Last?

von Gerhard (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Da Kuno hier Verwirrung stiftet, eine Klarstellung:

Es wird ein P-Kanal MOSFET verwendet, d. h.:

Gate negativer als Source: Strom von Source nach Drain.

Falls keine Spg. an USB anliegt ist das Gate über den 
Pulldown-Widerstand negativ, der Akku ist also mit out+ verbunden.

Bei Spg. an USB sperrt der MOSFET, an out+ liegt über die Diode die 
USB-Spg.

Der Akku ist abgetrennt.

von Hermann W. (hermannw)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Diese Skizzen des kompletten Boards sind nicht einmal im Datenblatt zu
> finden und scheinen das Board korrekt abzubilden

Nicht ganz korrekt. In meiner Skizze aus 2015 war R5 und R6 vertauscht 
und C2 fehlte. Im Anhang sollte es stimmen.
Was denn beim Laden so schlimmes mit dem Akku bei angeschlossener Last 
passiert, ist mir spontan auch nicht klar.

von Kuno (Gast)


Lesenswert?

Gerhard schrieb:
> Da Kuno hier Verwirrung stiftet, eine Klarstellung:
>
> Es wird ein P-Kanal MOSFET verwendet, d. h.:

Ich würde sagen mit der Verwirrung hast du angefangen, mit deinrr 
Behauptung daß der TO in seinem ersten Schaltbild einen N-Kanal MOSFET 
gezeichnet hätte.

Gerhard schrieb:
> Du hast einen N-MOSFET gezeichnet! Ist allerdings auch in der AN1149
> falsch. Das richtige Symbol siehe Anhang.
> Gerhard

Das Schaltbild zeigt eindeutig einen P-Kanal MOSFET (an der 
Pfeilrichtung von Kanal und Bodydiode zu sehen), allerdings hat Peter 
die Bezeichnung für Drain und Source vertauscht.

von Kuno (Gast)


Lesenswert?

Andre schrieb:
> Kann nochmal genauer erläutert werden, was den Akku beschädigen soll,
> wenn an ihm Ladespannung anliegt und Last?

Siehe dieser Artikel:

https://www.powerelectronics.com/markets/mobile/article/21859861/proper-care-extends-liion-battery-life

und hier ein Ausschnitt davon:

Applying a continuous voltage to a battery after it is fully charged is 
not recommended, as it will accelerate permanent capacity loss and may 
cause internal lithium metal plating. This plating can develop into an 
internal short circuit, resulting in overheating and making the battery 
thermally unstable. The length of time required is months.

Letztlich müsste man in den Specs des genutzten Akkus nachschauen, was 
der Hersteller als sichere Lademethode vorgibt, bzw. ob er die 
Abschaltung der Ladespannung als notwendig erachtet.

von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

Ja, Kuno stiftet Verwirrung. So, wie es jetzt in Version 2 gezeichnet 
ist, sollte es stimmen: Der P-MOSFET stimmt mit den beiden Symbolen von 
Wikipedia und dem von Gerhard geposteten überein.

Beim P-MOSFET zeigt der Pfeil in der Mitte vom Gate weg, beim N-MOSFET 
zeigt er auf das Gate. Die anderen Pfeile unterscheiden sich je nach 
Bauart und Zeichner.

Hermann W. schrieb:
> Nicht ganz korrekt. In meiner Skizze aus 2015 war R5 und R6 vertauscht
> und C2 fehlte. Im Anhang sollte es stimmen.
> Was denn beim Laden so schlimmes mit dem Akku bei angeschlossener Last
> passiert, ist mir spontan auch nicht klar.

Vielen Dank. Was da passiert, ist schnell erklärt: Die Ladeelektronik 
misst die Akku-Spannung falsch. Durch die zusätzliche  Last scheint sie 
geringer zu sein, als die tatsächlich ist.
Bekanntlich muss beim Laden von Li-Ion-Akkus beim Erreichen von genau 
4,2V das Laden abgebrochen werden, sonst wird der Akku zerstört. Schon 
ein halbes Volt zuviel und der Akku ist hinüber. Wenn jetzt genau diese 
Messung falsch ist, dann ist die ganze Lade-Regelung umsonst. Das Modul 
ist nutzlos.

von Andre (Gast)


Lesenswert?

Ähm, der Effekt entsteht bei Monatelangen anlegen der Spannung am Akku.

Meistens lädt so ein Akku in ein paar Stunden voll.

Google Translate: Das Anlegen einer Dauerspannung an eine Batterie nach 
dem vollständigen Aufladen wird nicht empfohlen, da dies den dauerhaften 
Kapazitätsverlust beschleunigt und zu einer internen 
Lithiummetallisierung führen kann. Diese Beschichtung kann sich zu einem 
internen Kurzschluss entwickeln, der zu einer Überhitzung führt und die 
Batterie thermisch instabil macht. Die erforderliche Zeitdauer beträgt 
Monate.

von Andre (Gast)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Vielen Dank. Was da passiert, ist schnell erklärt: Die Ladeelektronik
> misst die Akku-Spannung falsch. Durch die zusätzliche  Last scheint sie
> geringer zu sein, als die tatsächlich ist.
> Bekanntlich muss beim Laden von Li-Ion-Akkus beim Erreichen von genau
> 4,2V das Laden abgebrochen werden, sonst wird der Akku zerstört. Schon
> ein halbes Volt zuviel und der Akku ist hinüber. Wenn jetzt genau diese
> Messung falsch ist, dann ist die ganze Lade-Regelung umsonst. Das Modul
> ist nutzlos.

Die Ladeelektronik misst nur den Stromfluss. Mehr als 4,2V (+/- Toleranz 
die sowieso gegeben ist) liegen nie am Ausgang an. Der Akku kann nicht 
überladen werden. Und der TP4056 trennt den Akku von der Ladung beim 
erreichen von 1/10 des eingestellten Ladestroms.

Ich kann mir die Bedenken nicht erklären. Von 4,2V zu 4,2V kann kein 
Strom Fliesen, da einfach kein Potenzialunterschied vorhanden ist.

Oder erklärt bitte mal genauer, wo die Überladung herkommen soll, beim 
TP4056 Modul

von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

Jaja, hab ich verstanden. In anderen Quellen (die ich jetzt nicht zur 
Hand habe) wird von sofortiger Zerstörung gesprochen. Vielleicht hängt 
das auch nochmal vom Akku-Typ ab (Zelle oder Pack?). Ist doch aber auch 
egal.

Wenn das ganze einmal eingebaut ist, guckt da keiner mehr nach und 
irgendwann kann's brennen. Das heißt für mich als Bastler: Dieses Modul 
darf nicht ohne Modifikation eingebaut werden. Es ist das mit Abstand 
verbreitetste Lademodul. Im Internet sind haufenweise Anleitungen dafür. 
Für den Umbau gibt's grob gerundet: nix.

von Andre (Gast)


Lesenswert?

Weil er nicht nötig ist.

Hinzu kommt, wenn der Verbraucher angeschlossen ist, teilt der Ladestrom 
sich auf Verbraucher und Akku auf. Ein Akku der langsamer geladen wird, 
hat eine längere Lebensdauer und erhitzt sich weniger. Also bewirkt die 
Schaltung eher das Gegenteil.

Und mit dem TP4056 sollte man nur Zellen laden. Für alles andere ist ein 
BMS angebrachter, was die Zellen einzeln kontrolliert.

von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

Andre schrieb:
> Die Ladeelektronik misst nur den Stromfluss. Mehr als 4,2V (+/- Toleranz
> die sowieso gegeben ist) liegen nie am Ausgang an. Der Akku kann nicht
> überladen werden. Und der TP4056 trennt den Akku von der Ladung beim
> erreichen von 1/10 des eingestellten Ladestroms.

Ehrlich gesagt, habe ich Schwierigkeiten das zu glauben. Die Toleranz 
darf eben nicht vorhanden sein und das Überladen ist ja genau das 
Problem. Ich glaube, was Du da schreibst ist einfach nur falsch.

Edit:

Hier habe ich einen Link gefunden, der das, was Du schreibst aufgreift:

https://www.eevblog.com/forum/projects/tp4056-li-ion-charging-and-protection-board/

Overcharge detection Voltage ist demnach bei 4,3 V +-0,050V und die 
schreiben da auch, dass durch Anschluss einer Last der Akku überladen 
wird. Ob da jetzt Strom statt Spannung gemessen wird ist ohnehin egal 
wegen dem ohm'schen Gesetz. Jede Strommessung ist ja in Wahrheit 
ebenfalls eine Spannungsmessung.

Andre schrieb:
> Hinzu kommt, wenn der Verbraucher angeschlossen ist, teilt der Ladestrom
> sich auf Verbraucher und Akku auf.

genau.

Andre schrieb:
> Ein Akku der langsamer geladen wird,
> hat eine längere Lebensdauer und erhitzt sich weniger. Also bewirkt die
> Schaltung eher das Gegenteil.

Falsch. Wenn der Strom sich aufteilt wird die Ladeschlussspannung falsch 
ermittelt. Der Akku wird überladen. Bei Li-Ion-Akkus ist das fatal und 
kann zum Brand führen.

: Bearbeitet durch User
von Andre (Gast)


Lesenswert?

Nein. Der Strom wird über einen Widerstand gemessen. Und über den 
dortigen Spannungsabfall ermittelt. Nicht die Spannung am Akku wird 
gemessen. Auch wird keine Ladeschlussspannung ermittelt. Die steht immer 
fest, und ist auch nicht einstellbar. Ein Überladen ist nicht möglich, 
außer der TP4056 ist defekt, da er 4,2V ausgibt. Dadurch kann der Akku 
nicht über 4,2V geladen werden. Es ist einfach physikalisch nicht 
möglich mit einer kleineren Ladespannung direkt einen Akku auf eine 
höhere Spannung zu laden. Kein potenzialunterschied, kein Stromfluss, wo 
wir wieder beim ohm‘schen Gesetz sind ;)
Und das ein langsameres Laden (weniger Stromfluss) den Akku schont ist 
doch Fakt, oder nicht?
Übrigens sind 4,2V keine Knallharte Grenze. Das ist eine Grenze wo man 
mit Lebensdauer und Kapazität konform geht. Da könntest du dich mal 
genauer informieren.
Und der Akku brennt nicht gleich. Wann fängt er an zu brennen? Wenn er 
zu war wird. Wann wird er zu warm? Wenn zu schnell Ladung entnommen 
(Kurzschluss) oder hinzugefügt wird (zu hoher Strom beim Laden). 
Natürlich erhöht die entstehende Schicht beim Laden die Temperatur. Aber 
die Schicht entsteht langsam bei ständig angelegter Spannung, die es 
beim Tp4056 nicht gibt, entsteht. Nicht beim aufteilen des Ladestroms 
auf Akku und Verbraucher. Und der geringerer Ladestrom heizt den Akku 
weniger auf womit du „Brandschäden“ eher verhinderst.
Informiere dich mal, ab wann Li-Ion Akkus wirklich anfangen zu brennen.

Du hast mich leider noch nicht überzeugen können das deine Schaltung 
notwendig ist, um Schäden zu verhindern. Eher das Gegenteil, sie 
beführwortet Schaden. Aber zum Brand kommt es dadurch nicht.

von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

Andre schrieb:
> Ein Überladen ist nicht möglich,
> außer der TP4056 ist defekt, da er 4,2V ausgibt. Dadurch kann der Akku
> nicht über 4,2V geladen werden. Es ist einfach physikalisch nicht
> möglich mit einer kleineren Ladespannung direkt einen Akku auf eine
> höhere Spannung zu laden.

ja doch, nämlich chemisch! Die Spannung der Zelle steigt durch den 
zugeführten Strom.

Wie die Ladeelektronik genau funktioniert spielt überhaupt keine Rolle. 
Du darfst da nicht durch zusätzliche Last an den Messwerten rumfummeln! 
Da wird zuerst mit konstantem Strom geladen (bis 4,2 V erreicht sind) 
und anschließend mit dieser konstanten Spannung zu Ende geladen (mit 
variablem Strom). Wenn da jetzt irgendwas nicht mit stimmt, egal in 
welcher der beiden Phasen, hast Du in die Laderegelung reingepfuscht und 
das ist unzulässig! Der Akku wird beschädigt!

Ich zitiere mal aus dem bereits verlinkten Forenbeitrag, den Du wirklich 
mal lesen solltest:


> The DW01 protects against excessive charging voltage/current.  It does not limit
> the charging time so long as the charging voltage stays at 4.2V and current is
> greater than 100mA (or whatever value is determined by the charge current 
setting
> resistor).  But a LIPO supplied with 4.2V continuously will eventually swell up
> and possibly catch fire or explode.

> What's needed is an added "load sharing" circuit which supplies the charger and
> the load separately so charging may properly proceed to shutdown. The circuit
> consist of a P-channel mosfet, a diode, and a resistor.  Here's a datasheet that
> goes into it in detail.  Notice that the mosfet is oriented in an unusual way so
> the body diode protects the battery from the 5V supply.

Quelle:
http://www.eevblog.com/forum/projects/tp4056-li-ion-charging-and-protection-board/

Dass mit dem Load-Sharing ist ein bekanntes Problem. Ich hab mir das 
nicht ausgedacht. Benutz' doch einfach mal 'ne Suchmaschine.

: Bearbeitet durch User
von Andre (Gast)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
>> The DW01 protects against excessive charging voltage/current.  It does
>> not limit
>> the charging time so long as the charging voltage stays at 4.2V and
>> current is
>> greater than 100mA (or whatever value is determined by the charge
>> current setting
>> resistor).  But a LIPO supplied with 4.2V continuously will eventually
>> swell up
>> and possibly catch fire or explode.
>
>> What's needed is an added "load sharing" circuit which supplies the
>> charger and
>> the load separately so charging may properly proceed to shutdown. The
>> circuit
>> consist of a P-channel mosfet, a diode, and a resistor.  Here's a
>> datasheet that
>> goes into it in detail.  Notice that the mosfet is oriented in an
>> unusual way so
>> the body diode protects the battery from the 5V supply.

Und wo steht da, das der Akku überladen wird?

Google Übersetzer:
Der DW01 schützt vor zu hoher Ladespannung/-strom. Es begrenzt die 
Ladezeit nicht, solange die Ladespannung bei 4,2 V bleibt und der Strom 
größer als 100 mA ist (oder welcher Wert auch immer durch den 
Ladestrom-Einstellwiderstand bestimmt wird). Aber ein ständig mit 4,2 V 
versorgter LIPO wird irgendwann anschwellen und möglicherweise Feuer 
fangen oder explodieren. Was benötigt wird, ist eine zusätzliche 
"Lastverteilungs"-Schaltung, die das Ladegerät und die Last getrennt 
versorgt, damit das Laden ordnungsgemäß bis zum Herunterfahren 
fortgesetzt werden kann. Die Schaltung besteht aus einem P-Kanal-Mosfet, 
einer Diode und einem Widerstand. Hier ist ein Datenblatt, das 
detailliert darauf eingeht. Beachten Sie, dass der Mosfet ungewöhnlich 
ausgerichtet ist, sodass die Body-Diode die Batterie vor der 
5-V-Versorgung schützt.

Da steht nichts von überladen. Denn das ist so nicht möglich. Die 100mA 
die dein Verbraucher nutzt Fliesen am Akku „vorbei“. Denn der Akku hat 
gleiches Potenzial wie die Ladespannung des TP4056. Kein Potenzial 
Unterschied, kein Strom.

Und wenn du deinen Akku Monatelang am TP4056 hast und dieser mit 
Spannung versorgt ist, setzt sich dann natürlich das Sulfat ab, wenn 
1/10 Ladestrom nicht unterschritten wird. Aber hast du vor dein TP4056 
und damit dein Akku Monatelang mit Spannung zu versorgen? Das macht man 
normalerweise ein paar Stunden. Wenn du deine Schaltung unter Dauerstrom 
verwenden willst, brauchst du keinen Laderegler und Akku. Oder willst du 
das als Puffer für einen Stromausfall nutzen?

Wenn Akkus ständig an Spannung hängen, konnte man früher gut an Laptop 
oder Tablets die sich aufblähenden Akkus sehen. Und natürlich entwickeln 
diese Akkus mehr Wärme beim Laden. Aber die brennen nicht gleich. Da 
schmelzen dir vorher andere Dinge, das bekommst du mit.

von Andreas B. (bitverdreher)


Lesenswert?

Andre schrieb:
> Ein Überladen ist nicht möglich,
> außer der TP4056 ist defekt, da er 4,2V ausgibt. Dadurch kann der Akku
> nicht über 4,2V geladen werden.
Das sehe ich genauso. Das einzige was passieren kann, ist daß der Regler 
wieder in den constant current geht, wenn die Ausgangsspannung durch zu 
hohe Belastung auf 4V runtergeht. Dann fließt der Strom aber in den 
Verbraucher und nicht in den Akku.
Mir fällt da beim besten Willen kein Szenario ein, wie der Akku da 
kaputtgehen sollte. Ich mache das übrigens öfters und habe einen 
Verbraucher während des Ladens dran. Das Laden dauert dann natürlich 
länger wenn es überhaupt noch erfolgt.

Peter K. schrieb:
> ja doch, nämlich chemisch! Die Spannung der Zelle steigt durch den
> zugeführten Strom.
Chemisch kann man eine Spannung nicht erhöhen (es sei denn durch eine in 
Reihe geschaltete galvanische Zelle). 4,2V sind die maximale Spannung 
und wenn Du Dich auf den Kopf stellst. Die Stromregelung existiert zwar, 
gleichzeitig ist die Spannung jedoch auf die 4.2V begrenzt.

Peter K. schrieb:
> Wenn da jetzt irgendwas nicht mit stimmt, egal in
> welcher der beiden Phasen, hast Du in die Laderegelung reingepfuscht
Stimmt.
> und
> das ist unzulässig! Der Akku wird beschädigt!
Das wiederum nicht. Wie soll das gehen? Beschreibe mal genau das 
Szenario, wie Du Dir das vorstellst.
Mal Dir mal den Schaltplan auf und zeichne mal die Ströme und Spannungen 
für den belasteten Fall mit voll geladener Zelle ein. Such Dir einen 
beliebigen Worst case aus (außer einen kaputten 4056 natürlich ;-) )

von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

Andreas B. schrieb:
> Chemisch kann man eine Spannung nicht erhöhen (es sei denn durch eine in
> Reihe geschaltete galvanische Zelle). 4,2V sind die maximale Spannung
> und wenn Du Dich auf den Kopf stellst.

Soweit ich weiß, funktioniert aber genau so die erste Ladephase: Da wird 
so lange konstanter Strom reingeschickt, bis der Akku 4,2V zurückgibt. 
Die maximale Spannung wird vom Regler geprüft, der anschließend 
umschaltet auf konstante Spannung. Wenn die zu spät oder gar nicht 
gemessen wird, nimmt der Akku natürlich Schaden.

Sag mal was glaubst Du eigentlich, wofür der Laderegler überhaupt da 
ist? Einfach Strom reinschicken, bis er voll ist..oder auch mehr..das 
kannst du mit NiMH-Akkus machen, aber nicht mit Li-Ionen-Akkus. Bitte 
mach mal Hausaufgaben.

von Andre (Gast)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Sag mal was glaubst Du eigentlich, wofür der Laderegler überhaupt da
> ist? Einfach Strom reinschicken, bis er voll ist..oder auch mehr..das
> kannst du mit NiMH-Akkus machen, aber nicht mit Li-Ionen-Akkus.

Er begrenzt den LadeStrom.

> Bitte mach mal Hausaufgaben.

Das kann ich zurück werfen. Überlege bitte mal ob man Strom schicken 
kann. Oder warum Strom fliest. Vielleicht hilft dir da das ohm‘sche 
Gesetz.

von Andreas B. (bitverdreher)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Da wird
> so lange konstanter Strom reingeschickt, bis der Akku 4,2V zurückgibt
Nein, bis 4.0V. Dann beginnt die reine Spannungsladung mit max 4.2V.

Peter K. schrieb:
> Wenn die zu spät oder gar nicht
> gemessen wird, nimmt der Akku natürlich Schaden
Nochmal, die Spannung wird nicht "zu spät" gemessen. Der TP hat eine 
interne Spannungsquelle, die verbunden mit der Regelung sicherstellt, 
daß nie 4.2V überschritten werden. Das kannst Du Dir etwa wie ein 
Netzteil vorstellen.

Peter K. schrieb:
> Sag mal was glaubst Du eigentlich, wofür der Laderegler überhaupt da
> ist? Einfach Strom reinschicken, bis er voll ist..oder auch mehr
Wie wäre es, wenn Du einfach mal in das DB der TP4056 reinschaust. Da 
steht genau drin, wie die Laderegelung funktioniert. Da steht auch drin 
wann die constant voltage Ladung mit 4.2V einsetzt.

Peter K. schrieb:
> Bitte
> mach mal Hausaufgaben.
Bitte guck in das Datenblatt! Ich habe meine Hausaufgaben bereits 
gemacht.

: Bearbeitet durch User
von Kuno (Gast)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Ja, Kuno stiftet Verwirrung. So, wie es jetzt in Version 2 gezeichnet
> ist, sollte es stimmen: Der P-MOSFET stimmt mit den beiden Symbolen von
> Wikipedia und dem von Gerhard geposteten überein.
>
> Beim P-MOSFET zeigt der Pfeil in der Mitte vom Gate weg, beim N-MOSFET
> zeigt er auf das Gate. Die anderen Pfeile unterscheiden sich je nach
> Bauart und Zeichner.

Ich sage doch die ganze Zeit nichts anderes, schon in der ersten 
Zeichnung war das Symbol mit Pfeil vom Gate weg. Also richtigerweise ein 
PMOS und kein NMOS wie Gerhard behauptet hat. Nur 'S' und 'D' war falsch 
beschriftet.

In deiner korrigierten Zeichnung stimmt das Symbol und nun auch die 
Beschriftung, aber du hast den PMOS falsch verschaltet. Source gehört an 
Out+_Neu und Drain an Bat+. So wie es jetzt gezeichnet ist, fließt über 
die Schottky Diode und die Bodydiode ein hoher Ladestrom am TP4056 
vorbei in einen etwas tiefer entladenen Akku.

Aber ich werde dich nicht weiter verwirren, ich bin jetzt raus.

von Framulestigo (Gast)


Lesenswert?

Hmm,
wenn es schon keine gute Idee ist, einen Li-Akku auf 100% geladen zu 
lagern, dann ist es bestimmt auch keine gute Idee, den Akku dauerhaft im 
Last- oder Ladekreis zu belassen.

von Peter K. (peter_kg)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Schaut mal hier: 
https://ladeplan.ch/2018/06/17/analyse-des-ladeverhaltens/
So sieht typischerweise die Ladekurve von Li-Ion-Akkus aus. Hab das Bild 
auch mal in den Anhang gehängt. Im Datenblatt ist bestimmt auch eins.

Beim Einschalten ist der Laderegler eine KonstantSTROMquelle, bis der 
Akku die 4,2V erreicht, danach eine KonstantSPANNUNGSquelle, bei der die 
4,2V gehalten werden. Wenn es die 4,2V nicht gibt (weil eine zusätzliche 
Last den Maximalwert auf vielleicht 3,8V runterdrückt)...was passiert 
dann? Genau, der lädt die ganze Zeit mit dem maximalen Strom weiter und 
erreicht niemals die zweite Phase. Ist nicht schwer, macht aber den Akku 
kaputt.

@Kuno: Der MOSFET ist um 90° nach rechts gedreht. Die Verschaltung ist 
Absicht. Das ist auch in der zuletzt genannten Quelle extra erwähnt:
http://www.eevblog.com/forum/projects/tp4056-li-ion-charging-and-protection-board/

Ich zitiere also nochmal:

> What's needed is an added "load sharing" circuit which supplies the charger
> and the load separately so charging may properly proceed to shutdown.
> The circuit consist of a P-channel mosfet, a diode, and a resistor.
> Here's a datasheet that goes into it in detail.  Notice that the mosfet
> is oriented in an unusual way so the body diode protects the battery from
> the 5V supply.

...ich meine den letzten Satz. In dem Post ist dann auch eine PDF auf 
ein Datenblatt verlinkt, dass übrigens die selbe Zeichung zeigt, wie im 
englischen Tutorial. So wie da gezeigt habe ich das verschaltet und das 
scheint auch zu funktionieren.

http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01149c.pdf

von Andre (Gast)


Lesenswert?

Wenn die Spannung auf 3,8V fällt können

Peter K. schrieb:
> Beim Einschalten ist der Laderegler eine KonstantSTROMquelle, bis der
> Akku die 4,2V erreicht, danach eine KonstantSPANNUNGSquelle, bei der die
> 4,2V gehalten werden. Wenn es die 4,2V nicht gibt (weil eine zusätzliche
> Last den Maximalwert auf vielleicht 3,8V runterdrückt)...was passiert
> dann? Genau, der lädt die ganze Zeit mit dem maximalen Strom weiter und
> erreicht niemals die zweite Phase. Ist nicht schwer, macht aber den Akku
> kaputt.

Wenn die Spannung auf 3,8V fällt können Laderegler und Akku zusammen 
nicht genügend Strom liefern. Liegt auch wieder am ohm‘schen Gesetz. 
Wenn Laderegler und Akku nicht mehr Strom liefern können, hast du eine 
Last die mehr als 1A (Grundeinstellung) verbraucht. Und da würde ich mir 
eher Gedanken darüber machen, warum soviel Strom verbraucht.

Es ist einfach so, das man mit 4,2V auch nur bis 4,2V laden kann. Ohne 
Spannungsdifferenz kann der Widerstand sogar Null sein und es würden 0mA 
Strom fließen. Oder willst du jetzt das ohm‘sche Gesetz anfechten?

Und die Sulfat Ablagerungen die du umgehen willst entstehen bei 
Monatelangen anlegen der Spannung, was ein aufblähen des Akkus und zum 
erwärmen des Akkus führt.

Also wäre diese Schaltung nur sinnvoll, wenn man einer dauerhaften 
Netzbetrieb realisieren will und den Akku als Puffer nutzen möchte falls 
der Strom ausfällt.

Bei normalen Laden und gebrauchen eines Akkus unnütz. Anstecken, laden, 
abstecken fertig.

von Andreas B. (bitverdreher)


Lesenswert?

Framulestigo schrieb:
> wenn es schon keine gute Idee ist, einen Li-Akku auf 100% geladen zu
> lagern, dann ist es bestimmt auch keine gute Idee, den Akku dauerhaft im
> Last- oder Ladekreis zu belassen

Das stimmt, hat aber wenig damit zu tun, daß man keine Last während des 
Ladens an den TP4056 hängen darf

Peter K. schrieb:
> was passiert
> dann? Genau, der lädt die ganze Zeit mit dem maximalen Strom weiter
der dann in die Last, aber nicht in den Akku reinfließt.

Ich geb's auf. Du kapierst es einfach nicht.

: Bearbeitet durch User
von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

Andre schrieb:
> Wenn die Spannung auf 3,8V fällt können Laderegler und Akku zusammen
> nicht genügend Strom liefern. Liegt auch wieder am ohm‘schen Gesetz.

WAS? Weißt Du was du da schreibst? Guck bitte nochmal auf die 
Kurve...und dann nochmal und nochmal und...sicherheitshalber nochmal.
Am Anfang hat der Akku ganz wenig Spannung, die sich im Laufe des 
Ladevorgangs erhöht. Wenn die Akku-spezifische Maximalspannung  (egal ob 
die jetzt 4,2 V oder 4,3 V lautet) nicht erreicht wird, dann bleibt die 
dunkelblaue Linie im Graphen oben (das ist der Strom). Die knickt dann 
nicht, wie vorgesehen, an der besonderen Stelle nach unten ab. Das hat 
nix mit ohm'schem Gesetz zu tun. Das ist das Regelverhalten einer 
Konstantstromquelle. Diese wird niemals abgeschaltet und liefert für 
immer maximalen Strom. Das beschädigt den Akku.

von Andreas B. (bitverdreher)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Diese wird niemals abgeschaltet und liefert für
> immer maximalen Strom.
Das ist aber keine reine Konstantstromquelle. Da liegt Dein Denkfehler. 
Die Spannung wird grundsätzlich auf 4.2V begrenzt

von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

...und der Strom? wird der auch begrenzt? Der fließt übrigens nicht in 
die Last, weil ihr Widerstand höher ist als der des Akkus.
Ihr seid ja echt gefährlich. Der Akku soll unbedingt brennen oder?

: Bearbeitet durch User
von Andreas B. (bitverdreher)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> ...und der Strom? wird der auch begrenzt?
Wenn die Spannung 4.2V erreicht, fließt kein Strom mehr. So einfach ist 
das. Wenn jetzt ein Verbraucher angeschlossen wird, fließt genau soviel 
Strom, wie der Verbraucher bei diesen 4.2V zieht.
Ein Strom fließt nur bei einer Spannungsdifferenz. Wenn der Akku also 
schon 4.2V hat, fließt da nichts mehr. Der Regler selbst liefert niemals 
mehr als 4.2V. Garantiert!

von Andre (Gast)


Lesenswert?

Auch mit Konstantstromquelle gibt es ohne Spannungsdifferenz keinen 
Stromfluss. Der Strom weis doch gar nicht wo hin. ^^

Oder erklär bitte mal mit dem ohm‘schen Gesetz wie Strom fliest ohne 
Spannungsdifferenz.

von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

Andreas B. schrieb:
> Wenn die Spannung 4.2V erreicht, fließt kein Strom mehr. So einfach ist
> das.

Guck doch nochmal auf die Kurve.

von Andre (Gast)


Lesenswert?

Na dann werden halt physikalische  Kräfte außer Kraft gesetzt. Top!

von Andreas B. (bitverdreher)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Guck doch nochmal auf die Kurve.
Kurve hin oder her: Bei 0V Spannungsdifferenz kann kein Strom fließen. 
Es fließt nur dann Strom, wenn die Akkuspannung in dieser Phase 
geringfügig niedriger ist als 4.2V.
In einem Punkt hattest Du Recht, die Spannungsladung beginnt bei 4.2 und 
nicht schon bei 4.0V. Das hatte ich etwas anders in Erinnerung. Das 
ändert aber nichts daran, daß Du den Akku nicht überladen kannst, egal 
wie Du das anstellst.
Etwas anderes ist das Dauerladen bei 4.2V. Das geht auf die Lebensdauer 
der Akkus.

von Kuno (Gast)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> @Kuno: Der MOSFET ist um 90° nach rechts gedreht. Die Verschaltung ist
> Absicht. Das ist auch in der zuletzt genannten Quelle extra erwähnt:
> 
http://www.eevblog.com/forum/projects/tp4056-li-ion-charging-and-protection-board/
>
> Ich zitiere also nochmal:
>
>> What's needed is an added "load sharing" circuit which supplies the charger
>> and the load separately so charging may properly proceed to shutdown.
>> The circuit consist of a P-channel mosfet, a diode, and a resistor.
>> Here's a datasheet that goes into it in detail.  Notice that the mosfet
>> is oriented in an unusual way so the body diode protects the battery from
>> the 5V supply.
>
> ...ich meine den letzten Satz. In dem Post ist dann auch eine PDF auf
> ein Datenblatt verlinkt, dass übrigens die selbe Zeichung zeigt, wie im
> englischen Tutorial. So wie da gezeigt habe ich das verschaltet und das
> scheint auch zu funktionieren.
>
> http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01149c.pdf

Sag mal, bist du nicht in der Lage deine eigene Zeichnung

https://www.mikrocontroller.net/attachment/519813/TP4056-Umbau_V2.png

mit der AppNote oder dem Bild im eevblog Forum zu vergleichen???

Ich sage dir jetzt zum dritten Mal, und wirklich zum letzten Mal, du 
hast den Transistor in der Zeichnung falsch herum eingebaut!

Bei dir zeigt der Pfeil der Bodydiode zu Bat+ und bei deinen Links in 
Richtung 'System Load'. Ich weiß ehrlich gesagt nicht, wie man dir das 
noch deutlicher und einfacher erklären könnte. Die Bezeichnungen 
'Source' und 'Drain' sagen dir ja scheinbar nichts.

von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

Ähhm...Konstantstromquelle bedeutet: Da fließen immer 1A, ganz egal wie 
hoch die Spannung ist.

Ich bin aber gerade wirklich am rätseln, ob Kuno nicht doch Recht hatte, 
ob Drain und Source nicht tatsächlich vertauscht werden müssen. Denn 
sowohl, das englische Tutorial, als auch der zuvor verlinkte 
Forenbeitrag beziehen sich beide auf das Datenblatt des AN1149, in dem 
ja der MOSFET falsch gezeichnet ist. Was also, wenn auch beide eine 
falsche Begründung benutzt haben, um die Schaltung zu erklären.

Ich hab die ja nun so gebaut, wie gezeichnet und messe an Out 4,2 V im 
Batteriebetrieb und 5V, wenn das USB-Kabel eingesteckt wird. Wären Drain 
und Source nun vertauscht, würde ich das dann immernoch messen? Ich 
meine nein, denn der MOSFET schaltet ja erst aus, wenn Gate positiver 
ist als Source. In dem Fall ist das USB-Kabel gesteckt und die 
Source-Drain-Strecke ist unterbrochen.

Edit:
Umgekehrt (S und D vertauscht) wäre bei gestecktem Kabel Gate positiver 
als out+, der MOFET würde ebenfalls abschalten.

Im Akkubetrieb jedoch...würde jedoch erst so Bat+ an out+ geleitet. 
Sonst nicht - wegen der internen Diode...

ähhm...das heißt doch dann aber, das bei funktionierender Schaltung die 
Diode aus der ersten Version meiner Zeichnung doch richtig herum war, 
nämlich von Source nach Drain....

: Bearbeitet durch User
von Kuno (Gast)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> ähhm...das heißt doch dann aber, das bei funktionierender Schaltung die
> Diode aus der ersten Version meiner Zeichnung doch richtig herum war,
> nämlich von Source nach Drain....

Ja, sage ich doch die ganze Zeit, dein Schaltbild in der ersten 
Zeichnung war richtig, aber du hast die Bezeichner 'D' und 'S' 
vertauscht. Source ist bei den MOSFETs immer dort wo die 2 Striche bzw. 
die Pfeile von Kanal und Bodydiode zusammenlaufen.

Das heißt, bei dieser Schaltung fließt im Akkubetrieb der Strom von 
Drain nach Source und dann in die Last.

von Peter K. (peter_kg)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ich bin jetzt einfach nur verwirrt. Neu Zeichnung ist im Anhang. Wärst 
Du damit zuzfrieden? Was mir natürlich noch wichtiger ist: Hab ich 
richtig gelötet oder muss ich S und D an meiner Platine auch 
vertauschen?

von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

Kannst Du mir mal diese Body-Diode erklären? So wie's jetzt gezeichnet 
ist wird doch aber der Akku niemals von out+ getrennt, sondern wäre auch 
im USB-Betrieb durch diese Body-Diode mit out+ verbunden.

Edit:

Spontan, nach Bauchgefühl, könnte da eine zusätzliche Diode zwischen 
Source und den Knoten von Schottky-Diode/out+ rein...und zwar mit der 
Kathode an Source. So wäre die Batterie im USB-Betrieb vollständig von 
der Last getrennt...theoretisch. Spricht da irgendwas gegen?

: Bearbeitet durch User
von Kuno (Gast)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Ich bin jetzt einfach nur verwirrt. Neu Zeichnung ist im Anhang. Wärst
> Du damit zuzfrieden? Was mir natürlich noch wichtiger ist: Hab ich
> richtig gelötet oder muss ich S und D an meiner Platine auch
> vertauschen?

Nein, das ist wieder nicht richtig. Lass doch das Symbol wie in der 
ersten Version gezeichnet. Tausche einfach nur IN DER ERSTEN VERSION die 
Buchstaben 'D' und 'S' aus, dann stimmt es. Wie gesagt, die Source ist 
immer der Pin, an den im Symbol der Kanalpfeil hingeht. Schau dir 
einfach nochmal das Symbol im Datenblatt an.

Dem MOSFET ist es übrigens egal ob der Strom von Drain nach Source 
fließt, oder von Source nach Drain, entscheidend ist nur daß beim PMOS 
das Gate negativer ist als die Source.

Peter K. schrieb:
> Kannst Du mir mal diese Body-Diode erklären? So wie's jetzt gezeichnet
> ist wird doch aber der Akku niemals von out+ getrennt, sondern wäre auch
> im USB-Betrieb durch diese Body-Diode mit out+ verbunden.

Theoretisch könnte im USB-Betrieb ein Strom vom Akku nach Out+ fließen, 
aber nur wenn Vbat - Vf(Bodydiode) > Vusb - Vf(Schottky-Diode) wäre, 
ansonsten sperrt die Bodydiode. Grob gesagt, wenn Vusb kleiner als Vbat 
wird, wird Strom aus dem Akku fließen.

von Helge (Gast)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> So wie da gezeigt habe ich das verschaltet
Das sieht richtig aus. Lassen sich die Statusausgänge des TP nicht ganz 
ähnlich verwenden?

von Andreas B. (bitverdreher)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Ähhm...Konstantstromquelle bedeutet: Da fließen immer 1A, ganz egal wie
> hoch die Spannung ist.
Nein, da es keine unendliche Spannungsquelle gibt. In diesem Fall 
beträgt sie sogar nur 4.2V.
Davon abgesehen, fließen da auch nur 1A wenn Du den standardmäßigen R 
drin läßt. Den TP4056 kann man diesbezüglich nämlich wunderbar 
einstellen. Jetzt könnte ich schon eine Idee haben warum Deine Akkus 
kaputtgehen.

von Peter K. (peter_kg)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Kuno schrieb:
> Theoretisch könnte im USB-Betrieb ein Strom vom Akku nach Out+ fließen,
> aber nur wenn Vbat - Vf(Bodydiode) > Vusb - Vf(Schottky-Diode) wäre,
> ansonsten sperrt die Bodydiode. Grob gesagt, wenn Vusb kleiner als Vbat
> wird, wird Strom aus dem Akku fließen.

Aah, danke. Das war hilfreich.

Kuno schrieb:
> Nein, das ist wieder nicht richtig. Lass doch das Symbol wie in der
> ersten Version gezeichnet. Tausche einfach nur IN DER ERSTEN VERSION die
> Buchstaben 'D' und 'S' aus, dann stimmt es.

Genau das habe ich gemacht. Meinst Du vielleicht Version 2? Dann tausche 
ich auch gerne dort die Buchstaben. Doch ich muss mich sehr wundern: 
Denn so fließt Strom von Schottky in den Akku, egal was der MOSFET 
schaltet. Bei Dioden ist der Pluspol (Anode) das Hinterteil vom Dreieck, 
der Minuspol (Kathode) ist der schwarze Balken. Das ist schon klar, 
oder?

Edit:

Hör mal, das ist falsch. Ich guck gerade in's Datenblatt vom DMP1045U. 
Da ist das so wie in Version 3: Diode von Drain nach Source. Gate-Pfeil 
auf Source.

: Bearbeitet durch User
von Peter K. (peter_kg)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ich glaube ich weiß, wo's bei Dir hängt: Es ist der Querbalken zwischen 
Drain und Gate. Den hab ich jetzt mal richtig gesetzt (zwischen Source 
und Gate). Alles andere ist wie in Version 3.
So ist es jedenfalls auch im Datenblatt. Hab das Symbol auch mal 
drangehangen.

: Bearbeitet durch User
von Kuno (Gast)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Kuno schrieb:
>> Nein, das ist wieder nicht richtig. Lass doch das Symbol wie in der
>> ersten Version gezeichnet. Tausche einfach nur IN DER ERSTEN VERSION die
>> Buchstaben 'D' und 'S' aus, dann stimmt es.
>
> Genau das habe ich gemacht. Meinst Du vielleicht Version 2? Dann tausche
> ich auch gerne dort die Buchstaben. Doch ich muss mich sehr wundern:
> Denn so fließt Strom von Schottky in den Akku, egal was der MOSFET
> schaltet. Bei Dioden ist der Pluspol (Anode) das Hinterteil vom Dreieck,
> der Minuspol (Kathode) ist der schwarze Balken. Das ist schon klar,
> oder?
>
> Edit:
>
> Hör mal, das ist falsch. Ich guck gerade in's Datenblatt vom DMP1045U.
> Da ist das so wie in Version 3: Diode von Drain nach Source. Gate-Pfeil
> auf Source.

Jetzt vergleichst du nochmal den Kanalpfeil (für dich der Gate-Pfeil 
zwischen deiner Version 4 und der ersten Version! Ja in der Version 3 
geht die Bodydiode von Drain nach Source, und Drain und Source sind auch 
richtig angeschlossen, aber dein 'Gate-Pfeil' geht an Drain und nicht an 
Source wie es korrekt wäre.

Mann, das ist ja eine schwere Geburt. Glaube doch einfach mal etwas! Du 
musst nur die Bezeichnung 'D' und 'S' in deiner ersten Version tauschen, 
dann stimmt alles.

von Peter K. (peter_kg)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ja, ist schwer: Hab ich gemacht. Das ist V3. In V3.2 ist außerdem noch 
der Querbalken richtig gesetzt. Ich glaub Du kapierst nicht, dass D 
links ist und S rechts. Dadurch muss alles spiegelverkehrt sein. Das ist 
jetzt so richtig. Guck doch das Datenblatt-Symbol an.

Edit:

Ich hab's Dir einmal gedreht und gespiegelt. Bitteschön.

: Bearbeitet durch User
von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

Ich seh' grad, dass das AN1149-Datenblatt dann ja doch das richtige 
MOSFET-Symbol zeigt.

Mehr noch: Die Anwendung des P-MOSFETs für's Load-Sharing, die im 
englischen Tutorial diskutiert wird, stammt offenbar aus diesem 
Datenblatt. Ab Seite 5 sind alle verwendeten Zeichnungen dort zu sehen. 
Auch die Gründe für's Load-Sharing werden genannt (Punkte 1-3). Bitte 
selber lesen, ich hab echt keine Lust mehr.

Jedenfalls wird dort für den Pulldown ein Wert von 100 KOhm empfohlen. 
Hier wurde 1 KOhm genannt...ich glaube ich bleib einfach bei 10 KOhm.

ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01149c.pdf

von Andre (Gast)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Auch die Gründe für's Load-Sharing werden genannt (Punkte 1-3). Bitte
> selber lesen, ich hab echt keine Lust mehr.

Ja. Da steht aber nicht das der Akku überladen wird. Denn dies ist nicht 
möglich. Mehr als die 4,2V gehen nicht.

Da steht nur das der Chip den Akku nicht von den 4,2V trennt, da nie die 
1/10 Ladestrom unterschritten wird.

Und natürlich, wenn du den Akku jetzt zu lange lädst, also Monate, dann 
setzen sich langsam Sulfate ab.

Ein Laden des Akkus über 4,2V ist dadurch nicht möglich.

von Framulestigo (Gast)


Lesenswert?

Andreas B. schrieb:
> Das stimmt, hat aber wenig damit zu tun, daß man keine Last während des
> Ladens an den TP4056 hängen darf

Ich denke mal, das Problem liegt darin, dass die Last (Controller, 
DCDC,...) in der Regel nicht konstant ist und auch Ripple erzeugen darf, 
die von Laderegler und Akku gemeinsam ausgeglichen werden.
Wenn der Akku voll ist, die Last aber weiterhin z.B. 300mA zieht, senkt 
der Lader den Strom nicht weiter ab und der Akku arbeitet dauerhaft als 
Kondensator.
Könnte man meinen: Gerade bei Ladeschluss ist das purer Stress für den 
Akku.

von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

Hier die drei Punkte aus dem Datenblatt zusammengefasst auf Deutsch:

1.) Das Laden endet niemals. Die meisten Li-Ion-Lademodule laden mit 
Konstantstrom- und Konstantspannungs-Modi. Der Abbruch wird vom 
Verhältnis von Ladestrom zu voreingestelltem Konstantstrom bestimmt. 
Wenn das System Strom zieht, erreicht der Ladestrom niemals den 
Abbruch-Wert.

2.) Der Strom des Systems ist durch den Ladestrom begrenzt, weil der 
Laderegler den Gesamtstrom an seinem Ausgabepin abgibt. Diese Lösung mag 
für Anwendungen ausreichend sein, die mit Konstantstrom betrieben 
werden, es wird jedoch nicht empfohlen.

3.) Ein Schalter kann eingebaut werden, um das System vor dem Laden 
abzuschalten.

Edit:

Ich versteh' nicht wo es da mit dem Überladen Verständnisschwierigkeiten 
gibt. Andre hat das auch schon gefragt und im selben Post die Antwort 
druntergeschrieben:

Andre schrieb:
> Und wo steht da, das der Akku überladen wird?
>
> Google Übersetzer:
> Der DW01 schützt vor zu hoher Ladespannung/-strom. Es begrenzt die
> Ladezeit nicht, solange die Ladespannung bei 4,2 V bleibt und der Strom
> größer als 100 mA ist (oder welcher Wert auch immer durch den
> Ladestrom-Einstellwiderstand bestimmt wird). Aber ein ständig mit 4,2 V
> versorgter LIPO wird irgendwann anschwellen und möglicherweise Feuer
> fangen oder explodieren.

Lipo wird anschwellen und möglicherweise Feuer fangen, als Folge nicht 
abgebrochener Ladevorgänge. Wo hapert es denn da noch?

: Bearbeitet durch User
von Kuno (Gast)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Ja, ist schwer: Hab ich gemacht. Das ist V3. In V3.2 ist außerdem noch
> der Querbalken richtig gesetzt.

Ja, nach 5 Iterationen ist die V3.2 endlich korrekt.

> Ich glaub Du kapierst nicht, dass D
> links ist und S rechts. Dadurch muss alles spiegelverkehrt sein. Das ist
> jetzt so richtig. Guck doch das Datenblatt-Symbol an.

Ah, ich kapiere das also nicht. Und weshalb glaubst du, habe ich dir 
schon einige Beträge zuvor folgendes geschrieben:

Kuno schrieb:
> In deiner korrigierten Zeichnung stimmt das Symbol und nun auch die
> Beschriftung, aber du hast den PMOS falsch verschaltet. Source gehört an
> Out+_Neu und Drain an Bat+. So wie es jetzt gezeichnet ist, fließt über

Dein Problem ist, du liest die Infos die du bekommst entweder schlampig 
oder gar nicht.

> Ich hab's Dir einmal gedreht und gespiegelt. Bitteschön.

Oh, vielen vielen Dank. Allerdings denke ich, daß ich MOSFET Symbole gut 
genug kenne.

Aber dir kann es nichts schaden, wenn du dich mal intensiv mit MOSFETs 
auseinandersetzt, dann braucht es in Zukunft auch keine 5 Anläufe mehr 
um so einen Transistor korrekt in einen Schaltplan einzuzeichnen.

von Andre (Gast)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Wo hapert es denn da noch?

An deinem Verständnis das bei keinen Potenzialunterschied kein Strom 
fließt.

Das Laderegler unterbricht nicht das Laden weil der Ladestrom in den 
Verbraucher geht. Und dadurch der Schwellstrom zum abbrechen nicht 
unterschritten wird.

Sobald der Akku 4,2V erreicht hat, fließt dort kein Strom mehr rein. Es 
lagern sich aber Sulfate ab, wenn dauerhaft 4,2V am Akku Anliegen. Dies 
geschieht über Monate.

Also nimmt dein Akku nur Schaden, wenn du ihn nach dem voll Laden nicht 
vom Ladenetz trennst. Und das nicht mit Fingerschnipp, sonder 
schleichend über einen langen Zeitraum.

Ein ständig am Netz hängender Akku wird dadurch nie übertrieben heiß 
werden, den in ihn fließen immer nur minimale Ladeströme. Erst wenn du 
solch einen Akku, der viele Ablagerungen hat, entlädst, werden höhere 
Temperaturen erreicht als bei einem gesünderen Akku. Die Ablagerung und 
der gleiche Ladestrom treiben die Temperaturen hoch.

Ein normales Laden und trennen des Ladereglers vom Ladenetz wenn der 
Akku voll ist, gern auch paar Stunden später, wird deinem Akku nicht 
mehr Schaden, als die Dauerbelastung durch den PullUp, daraus 
entstehenden mehr Ladezyklen. Auch ein aufteilen des Ladestroms auf Akku 
und Last schont den Akku.

Hinzu kommt, das man sich überlegen sollte, was man mit dem Akku 
betreibt. Der TP4056 ist für einen Ladestrom von 1A ausgelegt. Das ist 
der Ladestrom, den man ungefähr für 1Ah Akkus auslegt. Wenn deine 
Schaltung aber 100mA zieht, ist der Akku dafür eher unterdimensioniert. 
Ein größerer wäre Ratsam, dieser kann dann wieder mit mehr A geladen 
werden werden. Was erstens die Schwelle des trennens anhebt und zweitens 
Laderegler empfiehlt die mehr Strom liefern können. Diese Laderegler 
haben dann zum Teil auch niedrigere Schwellwerte zum abschalten, was 
wiederrum den Akku noch besser trennt.

Natürlich erkennst du beim TP4056 nicht mehr an der LED wann der Akku 
voll ist, wenn die Last über 100mA zieht. Da hilft dein Hack schon.

Aber wie gesagt, bei 100mA Last würde ich andere Akkus und Laderegler 
verwenden.

Und dennoch. Es fließt kein Strom ohne  Spannungsubterschied! Da kannst 
du dich auf den Kopf stellen und mit den Beinen wackeln. Hilft nix.

von Andreas B. (bitverdreher)


Lesenswert?

Andre schrieb:
> Peter K. schrieb:
>> Wo hapert es denn da noch?
>
> An deinem Verständnis das bei keinen Potenzialunterschied kein Strom
> fließt.
+1
Mehr sage ich dazu auch nicht mehr.

Framulestigo schrieb:
> Wenn der Akku voll ist, die Last aber weiterhin z.B. 300mA zieht, senkt
> der Lader den Strom nicht weiter ab und der Akku arbeitet dauerhaft als
> Kondensator.
Wir sind uns alle darüber einig daß eine Dauerhaltung auf 100% 
Ladezustand nicht gesund für den Akku ist. Es ging hier aber um eine 
Überladung des Akkus.

Andre schrieb:
> Der TP4056 ist für einen Ladestrom von 1A ausgelegt.
Das ist der max Ladestrom, wenn man den strombestimmenden Widerstand auf 
dem Modul nicht ändert. -> DB

: Bearbeitet durch User
von Andre (Gast)


Lesenswert?

Andreas B. schrieb:
> Andre schrieb:
>
>> Der TP4056 ist für einen Ladestrom von 1A ausgelegt.
>
> Das ist der max Ladestrom, wenn man den strombestimmenden Widerstand auf
> dem Modul nicht ändert. -> DB

Jup, man kann das einstellen. Geliefert und maximal 1A

von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

Tja, Ihr seid ja alle total toll. Fakt ist, dass der Laderegler so, wie 
er verkauft wird, Akkus beschädigt - und das ist gefährlich. Deshalb 
gehört dieser "Hack" da eigentlich mit auf die Platine.

Der TP4056 ist ein Massenprodukt, das sehr oft in Arduino-Projekten 
verwendet wird. Ich hab mal irgendwo gelesen, das mangelnde Load-Sharing 
begründe sich mit der ursprünglichen Absicht der Designer, diese Platine 
in Powerbanks einzusetzen. Die werden in der Tat meist ohne Last 
geladen. Das ist aber nunmal ein Sonderfall.

Ich hab da jetzt mal zwei Fragen:

1. zum Überladen: Wenn der Akku durch die 4,2 Dauerbelastung über Wochen 
an Kapazität eingebüßt hat und anschließend vermeintlich "voll" geladen 
wird, ist das dann in Eurer Logik kein Überladen?

2. Ich würde gerne wissen wie der Entladestrom durch den zusätzlichen 
Pulldown-Widerstand zu berechnen ist. Habe ich das richtig verstanden, 
dass dafür der Spannungsabfall in Vorwärtsrichtung benutzt wird?
Im Datenblatt ist die allerdings abhängig vom Strom: 0,395 V bei 1A und 
0,445 V bei 2A. Der Leckstrom (in Sperrichtung) wird mit 1 mA angegeben. 
Gefühlt würde ich in Gegenrichtung mit der Akkuspannung rechnen. Jedoch 
wird Widerstandswert nicht angegeben, vermutlich weil Dioden keinen 
konstanten haben. Außerdem muss noch der Pull-Down mit in die Rechnung - 
Ohm'sches Gesetz hilft also erstmal nicht.

von Andreas B. (bitverdreher)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Tja, Ihr seid ja alle total toll.
Nein, wir kennen nur die Grundlagen des elektrischen Stromflusses.
1) Nein
2) Was hast Du vor? Was für ein Pull down? Welcher Entladestrom?

von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

Andreas B. schrieb:
>> Tja, Ihr seid ja alle total toll.
> Nein, wir kennen nur die Grundlagen des elektrischen Stromflusses.
> 1) Nein
Ich fürchte das reicht nicht. Ich hab durchaus verstanden, das Ihr fest 
davon ausgeht, dass aus dem Regler maximal 4,2V rauskommen sollen und 
dass Ihr findet, dass auch ein beschädigter Akku die 4,2 V noch 
erreicht. Doch ehrlich gesagt sind mir diese Aussagen alle zu wackelig. 
Da kommt schließlich ein 5V-Kabel dran. Was wenn da doch maximal 4,3 
Volt rauskommen? Was wenn der Akku sich beim Schluss der ersten Phase 
sich doch anders verhält, gerade wenn er beschädigt ist? Hier waren 
welche, die kannten nichtmal die Ladekurve. Ich kann niemandem Empfehlen 
nachzumachen, was Ihr hier vorturnt. Es bleibt dabei: Mit zusätzlicher 
Last in der Laderegelung rumzupfuschen ist gefährlich.

Andreas B. schrieb:
> 2) Was hast Du vor? Was für ein Pull down? Welcher Entladestrom?

Guck bitte nochmal auf die Skizze, da ist ein 10K-Ohm-Widerstand. Wie 
Kuno bereits erwähnte, fließt dort im Batteriebetrieb ein winziger Strom 
drüber. Ich möchte also wissen wie hoch die Gefahr einer Tiefentladung 
des Akkus durch diesen Widerstand ist, um ihn entsprechend zu 
dimensionieren. Ist also ein "leerer" Akku nach Wochen, Monaten oder 
Jahren durch diesen Widerstand tiefentladen?

von Drago S. (mratix)



Lesenswert?

Ihr seid ja Helden. Müsst ihr jeden Topic zermüllen, sinnlos über Pfeile 
und Striche herumzanken, was wann und wie explodieren könnte und wird...

Ich habe mein "simple charger board" aktualisiert. Anbei ein paar Fotos.
Wenn Eagle-files gewünscht sind, gibt einfach ein kurzes high.

Was ich noch "hineinhacken" möchte, bevor die neuen Platinchen in die 
Fertigung gehen, ist eine ODP/UVL. Die 2.5V des DW01A sind ja bäääh.
Vielleicht nehme ich einfach einen Voltage detector oder Supervisor für 
3.0V und klemme ihn an den MOSFET/BAT+.
Und natürlich eine RPP (siehe Bild 2+3), die Zelle ist schnell verkehrt 
herum eingelegt :)

Vielleicht hat jemand eine einfache simple Lösung parat?

: Bearbeitet durch User
von Andre (Gast)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Ich fürchte das reicht nicht. Ich hab durchaus verstanden, das Ihr fest
> davon ausgeht, dass aus dem Regler maximal 4,2V rauskommen sollen und
> dass Ihr findet, dass auch ein beschädigter Akku die 4,2 V noch
> erreicht. Doch ehrlich gesagt sind mir diese Aussagen alle zu wackelig.
> Da kommt schließlich ein 5V-Kabel dran. Was wenn da doch maximal 4,3
> Volt rauskommen? Was wenn der Akku sich beim Schluss der ersten Phase
> sich doch anders verhält, gerade wenn er beschädigt ist? Hier waren
> welche, die kannten nichtmal die Ladekurve. Ich kann niemandem Empfehlen
> nachzumachen, was Ihr hier vorturnt. Es bleibt dabei: Mit zusätzlicher
> Last in der Laderegelung rumzupfuschen ist gefährlich.

Ja, auch ein älterer Akku wird auf 4,2V geladen. Das er Kapazität 
verliert, hängt nicht damit zusammen das er nicht mehr auf 4,2V laden 
kann. Er kann nur nach dem Laden nicht mehr so lang die 4,2V halten, da 
durch Altern und Ablagerungen der Innenwiderstand steigt und dadurch die 
Spannung nach dem Laden eher zusammenbricht. Es passt bei einem älteren 
Akku einfach nicht mehr genug Ladung in den Akku. Dadurch sinkt die 
Kapazität.

Bevor du aber Unwahrheiten und daraus resultierende Trugschlüsse hier 
vehement verteidigst, solltest du dich vielleicht mal mit Li-Ion Akkus 
beschäftigen.

Übrigens, kann das TP4056 Modul vor Tiefenentladung schützen. Es trennt 
Bat- vom Rest der Schaltung wodurch kein Stromkreis mehr vorhanden ist.

Und informier dich bitte mal was wirklich passiert wenn man ein Li-Ion 
auf 4,3V oder 4,4V lädt und ob er dann sofort, wie von dir behauptet, 
explodiert.

Wenn du gewillt bist dich mal tiefer mit Li-Ion zu beschäftigen, kommt 
vielleicht auch bei dir der Aha Efekt.

Durch die Benutzung des TP4056 Moduls wird kein Schaden an dem Akku 
beigefügt, ohne dein Hack zu nutzen. Ein dauerversorgen mit 4,2V über 
Monate beschädigt den Akku. Und dieses Szenarion ist der einzige Grund, 
wozu der Hack hilft.

Ich frage nochmal. Willst du das TP4056 Modul ständig mit Spannung 
versorgen? Wo liegt darin der Sinn?

Wieviel Strom verbraucht deine Schaltung? Mehr als 100mA? Wenn ja, hat 
deine Schaltung dann nicht sowieso einen Schalter zum ein und 
ausschalten? Welche Batterie betriebene Schaltung, die man mit einem 
TP4056 laden möchte, ergibt einen Sinn ohne einen Schalter? Die 
Schaltung wäre in ein paar Stunden immer wieder leer. Und man müsste 
ständig die Schaltung wieder laden. Das wären immens viele Ladevorgänge 
in einem kurzen Zeitraum. Und diese vielen Ladezyklen würden deinem Akku 
viel mehr Schaden als das ablagern der Sulfate, wenn durchgängig 
Spannung anliegen würde.

Es ist einfach so, dass die von dir verwendete Schaltung zu 99% nicht 
gebraucht wird. Und bei dem 1% sollte man sich mal überlegen, ob der 
Akku Einsatz überhaupt sinnvoll ist.

von Andreas B. (bitverdreher)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Es bleibt dabei: Mit zusätzlicher
> Last in der Laderegelung rumzupfuschen ist gefährlich.
Ich gebe es jetzt wirklich auf. Es macht keinen Sinn. Andre hat ja schon 
einiges dazu geschrieben.

Peter K. schrieb:
> Ist also ein "leerer" Akku nach Wochen, Monaten oder
> Jahren durch diesen Widerstand tiefentladen?
Da der Widerstand am Eingang hängt, wird da nichts entladen.

von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

Andre schrieb:
> Übrigens, kann das TP4056 Modul vor Tiefenentladung schützen. Es trennt
> Bat- vom Rest der Schaltung wodurch kein Stromkreis mehr vorhanden ist.

Durch den Umbau ja nicht mehr. Pass doch auf! Und schau' auf die Skizze. 
Da ist nun ein Pull-Down, damit der MOSFET korrekt schaltet.

Andre schrieb:
> Und informier dich bitte mal was wirklich passiert wenn man ein Li-Ion
> auf 4,3V oder 4,4V lädt und ob er dann sofort, wie von dir behauptet,
> explodiert.

Hab' ich nicht behauptet. Der Zeitpunkt spielt nämlich keine Rolle.

Andre schrieb:
> Wenn du gewillt bist dich mal tiefer mit Li-Ion zu beschäftigen, kommt
> vielleicht auch bei dir der Aha Efekt.

Das empfehle ich Dir auch! Dringend!

Andre schrieb:
> Ein dauerversorgen mit 4,2V über
> Monate beschädigt den Akku. Und dieses Szenarion ist der einzige Grund,
> wozu der Hack hilft.

Schön, dass Du das einsiehst.

Andre schrieb:
> Es ist einfach so, dass die von dir verwendete Schaltung zu 99% nicht
> gebraucht wird. Und bei dem 1% sollte man sich mal überlegen, ob der
> Akku Einsatz überhaupt sinnvoll ist.

Das entscheidest Du nicht. Das Modul beschädigt Akkus. Der Hack behebt 
das Problem. Von Beschädigungen betroffen ist jeder, der sein Gerät 
nutzt während es lädt. Das ist ein ernsthafter Produktmangel.

Keine Ahnung was Du mit den 100 mA hast, doch die werden in den meisten 
meiner Projekte überschritten. Das sind ja gerade mal 5 LEDs und ich 
weiß gerade nicht wieviel ein Arduino zieht.

Will vielleicht mal jemand was konstruktives beisteuern? Zum Beispiel zu 
meiner Frage mit der Tiefentladung?

von Andre (Gast)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Das entscheidest Du nicht. Das Modul beschädigt Akkus. Der Hack behebt
> das Problem. Von Beschädigungen betroffen ist jeder, der sein Gerät
> nutzt während es lädt. Das ist ein ernsthafter Produktmangel.

Nein. Nicht das Modul beschädigt den Akku, sondern du, weil du den Akku 
unverhältnismäßig lange mit 4,2V versorgst. Warum du das machen willst, 
möchtest du nicht zeigen.

von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

Alter! Das ist ein Laderegler! Der kümmert sich automatisch um korrekte 
Ladung und auch dessen Beendigung. Dafür ist der da. Alles andere ist 
Blödsinn.

von Hessenkopf (Gast)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:

> Alter! Das ist ein Laderegler! Der kümmert sich automatisch um korrekte
> Ladung und auch dessen Beendigung. Dafür ist der da. Alles andere ist
> Blödsinn.

Warum arbeitest Du Dich an diesem Troll ab. Der ist unbelehrbar.

von Andre (Gast)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Andre schrieb:
>
>> Übrigens, kann das TP4056 Modul vor Tiefenentladung schützen. Es trennt
>> Bat- vom Rest der Schaltung wodurch kein Stromkreis mehr vorhanden ist.
>
> Durch den Umbau ja nicht mehr. Pass doch auf! Und schau' auf die Skizze.
> Da ist nun ein Pull-Down, damit der MOSFET korrekt schaltet.

Ich nehme mal die Skizze aus dem ersten Post, drüber hinweg geschaut, 
dass Schaltzeichen etwas falsch ist.

Der DW01 auf dem TP4056 Modul trennt OUT- und BAT- wenn zwischen BAT+ 
und BAT- eine zu geringe Spannungsdifferenz ist.

Wenn OUT- und BAT- getrennt ist, ist auch dein Stromkreis über die Last 
getrennt. Warum siehst du den Tiefenentladungsschutz deaktiviert in 
deiner Schaltung?

von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

Weil Bat+ über die Schottky-Diode und den Pulldown mit In-Minus 
verbunden ist. Die Schottky-Diode liegt zwar in Sperrichtung, es geht 
aber um den Leckstrom, der trotzdem durchkommt. Ich wüsste gerne wie 
groß der ist.

Andre schrieb:
> Der DW01 auf dem TP4056 Modul trennt OUT- und BAT- wenn zwischen BAT+
> und BAT- eine zu geringe Spannungsdifferenz ist.

Das wusste ich nicht. Wenn das stimmt gibt es auch nach dem Umbau 
tatsächlich einen Tiefentladungsschutz. Danke für die Info. Trotzdem 
würde ich gerne wissen in welcher Größenordnung sich der Leckstrom 
befindet. Dann könnte ich den Pulldown anpassen und grob über den Daumen 
peilen wie schnell (oder langsam) ein ungenutzter Akku sich entlädt und 
auf seine Mindestspannung sinkt.

: Bearbeitet durch User
von Ralf X. (ralf0815)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Weil Bat+ über die Schottky-Diode und den Pulldown mit In-Minus
> verbunden ist. Die Schottky-Diode liegt zwar in Sperrichtung, es geht
> aber um den Leckstrom, der trotzdem durchkommt. Ich wüsste gerne wie
> groß der ist.
>
> Andre schrieb:
>> Der DW01 auf dem TP4056 Modul trennt OUT- und BAT- wenn zwischen BAT+
>> und BAT- eine zu geringe Spannungsdifferenz ist.
>
> Das wusste ich nicht. Wenn das stimmt gibt es auch nach dem Umbau
> tatsächlich einen Tiefentladungsschutz. Danke für die Info. Trotzdem
> würde ich gerne wissen in welcher Größenordnung sich der Leckstrom
> befindet. Dann könnte ich den Pulldown anpassen und grob über den Daumen
> peilen wie schnell (oder langsam) ein ungenutzter Akku sich entlädt und
> auf seine Mindestspannung sinkt.

Hast eigentlich selber gar keinst dieser Module, oder nur null 
Messgeräte?
Oder weisst Du lediglich nicht, wie und wo Du etwas messen müsstest, um 
daraus etwas halbwegs Vernünftiges zu berechnen?

Aber ok, man gönnt sich ja sonst nichts:
Hab mir mal eines dieser Module aus Grabbelkiste genommen und auf einen 
LiIonenzelle 18650 mit 2500 mAh geklemmt, die derzeit bei 4,07V liegt.
Dann kann ich am offenen Eingang 39mV messen.
Ohne den Innenwiderstand des Moduls oder abnehmende Spannung der Zelle 
über die Jahre zu berücksichtigen, wären die 2,5Ah nach guten 73 Jahren 
von dem 10K Widerstand sinnlos verbraten...

von Andreas B. (bitverdreher)


Lesenswert?

Ralf X. schrieb:
> wären die 2,5Ah nach guten 73 Jahren
> von dem 10K Widerstand sinnlos verbraten...

Du hast die drangebastelte Schottkydiode (ca. 20uA) des TO vergessen. 
Dann werden daraus ca. 12 Jahre. Also eine mittlere Katastrophe neben 
den brennenden Akkus.
Wenn der TO Datenblätter lesen könnte, hätte er das aber auch selbst 
herausfinden können.

: Bearbeitet durch User
von Ralf X. (ralf0815)


Lesenswert?

Andreas B. schrieb:
> Ralf X. schrieb:
>> wären die 2,5Ah nach guten 73 Jahren
>> von dem 10K Widerstand sinnlos verbraten...
>
> Du hast die drangebastelte Schottkydiode (ca. 20uA) des TO vergessen.
> Dann werden daraus ca. 12 Jahre. Also eine mittlere Katastrophe neben
> den brennenden Akkus.
> Wenn der TO Datenblätter lesen könnte, hätte er das aber auch selbst
> herausfinden können.

Naja, ich habe auch lediglich das unmodifizierte Modul gemessen und nur 
eine einfache 18650er Zelle mit 2,5Ah gerechnet.
Peter K. sieht augenscheinlich lt. allen entsprechenden Bildern eine 
80650er Zelle vor.
Diese Sonderzelle sollte mindestens über 50Ah verfügen.
Die sollte dann auch mit der an das Modul gebastelten Schottkydiode 240 
Jahre überstehen.
(falls auch Deine jetzigen Werte stimmen *hihi)
Bei 50Ah wird aber die Angst des TE vor einer "Explosion" o.ä. 
verständlicher.
Logo, dass ER da eine sichere Ladeschaltung mit dem TP4056 Lademodul für 
~30 ct(?) entwickeln möchte.

: Bearbeitet durch User
von Andreas B. (bitverdreher)


Lesenswert?

Ralf X. schrieb:
> Bei 50Ah wird aber die Angst des TE vor einer "Explosion" o.ä.
> verständlicher.
Und diese Zelle dann 50h lang laden? Wie geil ist das denn? Das ist mir 
noch gar nicht aufgefallen.
Aber auch bei 50Ah stimmen die Ohmschen Gesetze. Aber egal, das Thema 
ist für mich durch.

von Framulestigo (Gast)


Lesenswert?

Andre schrieb:
> Nein. Nicht das Modul beschädigt den Akku, sondern du, weil du den Akku
> unverhältnismäßig lange mit 4,2V versorgst. Warum du das machen willst,
> möchtest du nicht zeigen.

Andre schrieb:
> Es ist einfach so, dass die von dir verwendete Schaltung zu 99% nicht
> gebraucht wird.


Wie nu?
Ich dachte, das wird hier der super-duper USV-Thread? Oder zumindest die 
Billigheimer Powerbank mit Charge-Through?

Nich?

von Andre (Gast)


Lesenswert?

Framulestigo schrieb:
> Wie nu?
> Ich dachte, das wird hier der super-duper USV-Thread? Oder zumindest die
> Billigheimer Powerbank mit Charge-Through?
> Nich?

Ich versteh leider nicht was du ausdrücken möchtest. Vielleicht kannst 
du dich etwas genauer ausdrücken.

von Andre (Gast)


Lesenswert?

Ralf X. schrieb:
> Peter K. sieht augenscheinlich lt. allen entsprechenden Bildern eine
> 80650er Zelle vor.
> Diese Sonderzelle sollte mindestens über 50Ah verfügen.

Also die 80650 Li-Ion Akkus haben meistens nur 700mAh. Z.B.
https://icecat.biz/de/p/agi/80650/camera-camcorder+batteries-80650-22728097.html

Ob der TO diesen meint oder sich nur verschrieben hat, weis ich 
natürlich nicht.

von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

Ihr unterstellt mir ja Sachen...
Ich habe zum Akku bislang überhaupt keine Angaben gemacht. Ich wüsste 
auch nicht warum. Ich wollte wissen, wie man den Lecktrom berechnet. 
Messen ist natürlich eine Idee. Doch dann auch bitte mit dem Pulldown 
drin.

von Framulestigo (Gast)


Lesenswert?

Andre schrieb:
> Ich versteh leider nicht was du ausdrücken möchtest. Vielleicht kannst
> du dich etwas genauer ausdrücken.

Mal plastisch:
- Batteriebetriebene Geräte mit Solarunterstützung
- Roboter mit Ladestationen
- Mini-USV für Controller
Das sind Anwendungen, deren "Netzverfügbarkeit" irgendwo zwischen 50 und 
100% liegen. Lohnt es sich lebensdauertechnisch, die Akkus im 
Netzbetrieb komplett von der Last zu trennen? Oder interessiert es 
wirklich 99% der Anwendungen nicht und die Geräte grillen im 
"Netzbetrieb" ihre Akkus dauerhaft auf kleiner 4,2V-Flamme?

von Andre (Gast)


Lesenswert?

Bei Solar 1/10 Ladestrom mit der Schaltung ziehen, da brauchst dann aber 
größere Panels. Da würde ich dann aber kein Tp4056 mehr nutzen.

Der Roboter in der Ladestation verbraucht mehr als 1/10 des Ladestroms? 
Ich würde ihn selber auf Standby fahren beim Laden.

Und ja, als Puffer für Netzbetrieb, da würde es Sinn machen. Habe ich 
auch schon erwähnt. Aber wie oft wird son eine Schaltung mit dem TP4056 
realisiert. Daher die Schätzung auf 1%. Der TP4056 ist ein Laderegler. 
Und kein Modul um USV zu realisieren.

von Andre (Gast)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Ich habe zum Akku bislang überhaupt keine Angaben gemacht.

In deinen Skizzen ist ein 80650 angegeben, daher der Trugschluss.

von Framulestigo (Gast)


Lesenswert?

Andre schrieb:
> Der TP4056 ist ein Laderegler.
> Und kein Modul um USV zu realisieren.

Warum nicht? Der TO zeigt uns doch gerade, wie es gehen kann.

von Andre (Gast)


Lesenswert?

Framulestigo schrieb:
> Andre schrieb:
>
>> Der TP4056 ist ein Laderegler.
>> Und kein Modul um USV zu realisieren.
>
> Warum nicht? Der TO zeigt uns doch gerade, wie es gehen kann.

Klar kann man das machen. Bestreite ich nicht. Aber diese Behauptung ist 
einfach falsch.

Peter K. schrieb:
> Fakt ist, dass der Laderegler so, wie er verkauft wird, Akkus beschädigt
> - und das ist gefährlich. Deshalb gehört dieser "Hack" da eigentlich mit
> auf die Platine.

Wenn man das Datenblatt zu dem TP4056 Modul liest, ist darauf 
hingewiesen, das der Akku ab unterschreiten von 1/10 des eingestellten 
maximalen Ladestroms von der 4,2V Spannung getrennt wird.

Wenn man jetzt das Modul für etwas anderes nutzen möchte, wie eine USV 
und die Schwelle nicht unterschritten wird, muss man natürlich andere 
Schaltungselemente hinzufügen, damit das ganze für seine Zwecke 
funktioniert.

Aber generell zu behaupten, das Modul ist fehl designt und gefährlich. 
Und wenn man diese Schaltungsergänzung nicht nutzt gehen die Akkus 
kaputt, ist schlicht falsch.

Das wenn ein Akku dauerhaft mit 4,2V versorgt wird, er über längere Zeit 
Schaden nimmt, wurde nie bestritten. Nur das der Effekt über kurze 
Zeiträume auftritt und es zum Brand kommt ist falsch.

von Framulestigo (Gast)


Lesenswert?

Andre schrieb:

> Das wenn ein Akku dauerhaft mit 4,2V versorgt wird, er über längere Zeit
> Schaden nimmt, wurde nie bestritten. Nur das der Effekt über kurze
> Zeiträume auftritt und es zum Brand kommt ist falsch.

Hilft aber doch nix. Die Idee ist geboren, die Durchführung scheint sich 
auf 3 Bauteile zu reduzieren. Auch wenn das Katastrophenszenario als 
Ursache übertrieben scheint, mal folgender Gedanke:
Ich kauf mir:
- nen TP4056-Modul 
(https://eckstein-shop.de/TP4056-Mini-USB-5V-1A-LiPo-Akku-Lademodul-Lithium-Battery-Charging-Module)
. dazu so einen StepUp 
(https://eckstein-shop.de/DC-DC-Step-up-Mobile-Voltage-Booster-Charging-Module-USB-2-5V-5V-1200mA-Stromversorgung)
- Eine 18650er Zelle mit integrierter Schutzschaltung
- Nen Batteriehalter und die drei Bauteile
Verschnüre das alles hipp auf ner Platine.
Hab ich dann ne kleine Powerbank mit Charge-Through, bei der ich abends 
guten Gewissens vergessen kann, die Last abzuziehen?

von Framulestigo (Gast)


Lesenswert?

Framulestigo schrieb:
> die Last abzuziehen?
Das Netzteil bleibt dran.

von Andre (Gast)


Lesenswert?

Framulestigo schrieb:
> Hab ich dann ne kleine Powerbank mit Charge-Through, bei der ich abends
> guten Gewissens vergessen kann, die Last abzuziehen?

Kann man auch guten Gewissens über eine Nacht dran lassen. Denn die 
Ablagerungen entstehen über Monate. Nicht über Nacht.

Und was für eine Last willst du an deine „Powerbank“ anschließen? Ein 
Gerät was sich auflädt? Auch dieses ist irgendwann geladen und zieht 
dadurch weniger Strom, was den TP4056 wieder unter die Schwelle treibt 
was ein Trennen des Akkus von 4,2V bewirkt.

Natürlich kann man diese Schaltung verbauen. Und natürlich kann sie in 
gewissen seltenen Szenarien die Lebensdauer des Akkus verlängern. Aber 
auch das aufteilen des Ladestroms auf Akku und Verbraucher kann die 
Lebensdauer verlängern.

Im Überwiegenden Fall ist es nicht notwendig, diese Schaltung zu nutzen.

Der TO hat auch nie erwähnt für welchen Fall er diese Schaltung nutzen 
will. Er verallgemeinert es und behauptet das die Akkus Schaden nehmen, 
das Tp4056 Modul fehlerhaft und gefährlich ist.

Und das stimmt so nicht.

Die Idee gibt es schon länger, und ist in verschiedenen Datenblättern 
gezeigt. Auch wird darauf hingewiesen, das man das hinzufügen soll, wenn 
der Ladestrom die Schwellspanung nicht unterschreitet, oder die Last 
kein Schalter hat. Es könnte sonnst über längere Zeit der Akku Schaden 
nehmen.

Und in den meisten Fällen wird entweder die Schwelle unterschritten, 
oder die Anwendung hat einen Schalter. Denn eine Schaltung mit mehr als 
1/10 Ladestrom Last wird durch ihre kurze Laufzeit einen Schalter haben, 
um sie ausschalten zu können. Alles andere, was sozusagen 24/7 läuft ist 
auf Strom sparen aufgebaut. Zum Beispiel Sensoren die verschiedenste 
Dinge Überwachen. Diese Schaltungen unterschreiten dann sicher die 
Schwelle und der TP4056 trennt den Akku vom 4,2V Netz.

Und wie schon erläutert, ein Monatelanges anschließen eines Akkus an 
4,2V lässt Sulfate ablagern, ihn aber noch nicht erhitzen. Das erhitzen 
würde erst dann auftreten, wenn man den Akku von den 4,2V trennt und den 
Akku zum versorgen Lasten nutzt. Dann entsteht mehr Hitze als bei einem 
gesunden Akku. Und wenn die Last so hoch ist, das der gesunde Akku sich 
schon stark erwärmt, erwärmt sich der Akku mit Ablagerungen so stark, 
das er sich eventuell selbst entzündet.

von Framulestigo (Gast)


Lesenswert?

Andre schrieb:
> Kann man auch guten Gewissens über eine Nacht dran lassen. Denn die
> Ablagerungen entstehen über Monate. Nicht über Nacht.
Hilft mir ehrlich gesagt ohne handfeste Angaben vom Akkuhersteller nicht 
weiter, zumal Du diese Aussage bezüglich Sicherheit und 
Kapazitätsverlust über den gesamten Lebenszyklus (10 Jahre?) treffen 
müsstest.

Diesem Rätsel stehen die drei Bauteile des TO gegenüber.

Andre schrieb:
> Und was für eine Last willst du an deine „Powerbank“ anschließen?
Oh, im einfachsten Fall könnte ich mir vorstellen, mal meine Lupenlampe 
zu powerbankisieren. Ich habe nur eine, brauche sie aber manchmal auch 
kurz an einem zweiten Arbeitsplatz. Da wäre ein Akkubetrieb ganz ohne 
Kabelage schick. Platz wäre im Lampenfuß und ob der StepUp 5V oder 12V 
ausgibt, sollte Akku und Ladeelektronik ja egal sein.

von Andre (Gast)


Lesenswert?

Ja, du wirst immer Fälle finden wo es Sinn macht, wenn du explizit 
danach suchst.

Und genauso gibt es viele Fälle wo es unnötig ist.

Framulestigo schrieb:
> Oh, im einfachsten Fall könnte ich mir vorstellen, mal meine Lupenlampe
> zu powerbankisieren. Ich habe nur eine, brauche sie aber manchmal auch
> kurz an einem zweiten Arbeitsplatz. Da wäre ein Akkubetrieb ganz ohne
> Kabelage schick. Platz wäre im Lampenfuß und ob der StepUp 5V oder 12V
> ausgibt, sollte Akku und Ladeelektronik ja egal sein.

Und diese Lampe hat keinen An/Aus Schalter? Wie lange wird sie leuchten, 
bis es wieder auffällt?

Du willst sie immer anlassen und immer am Netz lassen?

von Framulestigo (Gast)


Lesenswert?

Andre schrieb:
> Du willst sie immer anlassen und immer am Netz lassen?
Immer anlassen? nein.
Immer am Netz lassen? - generell ja, wenn ich sie nicht ohne Kabel auf 
Akkubetrieb zum 2. Arbeitsplatz schlüre.
D.h. Die Lampe leuchtet  bis zu 12h täglich auf Netzteil und vielleicht 
1h in der Woche auf Akku.

Mal sehen, ob ich dann auch noch anfange, die runtergefallenen SMD-Teile 
mit der Lampe auf dem Boden kriechend zu suchen :)

von Andre (Gast)


Lesenswert?

Framulestigo schrieb:
> Mal sehen, ob ich dann auch noch anfange, die runtergefallenen SMD-Teile
> mit der Lampe auf dem Boden kriechend zu suchen :)

Oh ja, schlimmer als bei Lego, und das ist schon schlimm ^^

Framulestigo schrieb:
> Immer anlassen? nein.
> Immer am Netz lassen? - generell ja, wenn ich sie nicht ohne Kabel auf
> Akkubetrieb zum 2. Arbeitsplatz schlüre.
> D.h. Die Lampe leuchtet  bis zu 12h täglich auf Netzteil und vielleicht
> 1h in der Woche auf Akku.

Ja, dann würde ich mir auch Gedanken über einen Schutz machen.

von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

Andre schrieb:
> Das wenn ein Akku dauerhaft mit 4,2V versorgt wird, er über längere Zeit
> Schaden nimmt, wurde nie bestritten. Nur das der Effekt über kurze
> Zeiträume auftritt und es zum Brand kommt ist falsch.

Das habe ich aber auch nie behauptet. Dass defekte Akkus bei falscher 
Handhabung brennen können, sollte hinlänglich bekannt sein. Davor wurde 
auch in dem englischen Forum gewarnt, das ich verlinkt hatte.

Schau mal, ich nehme gerne alte 80650er-Zellen aus ausrangierten 
Laptop-Akkus, weil die neu halt sehr teuer sind. Das ist ein bekannter 
Trick: Wenn ein Laptop-Akkus nicht mehr tut, aufmachen und die einzelnen 
Zellen testen. Wenn da acht Stück drin sind, funktionieren meist noch 
5-6 davon.

Natürlich ist bei diesen Zellen grundsätzlich Verschleiß anzunehmen. Für 
kleine Arduino-Projekte reichen sie aber allemal. Da pack' ich dann aber 
keinen Laderegler dran, der den Ladevorgang nicht abschaltet. Das wäre 
doch echt doof, oder?

: Bearbeitet durch User
von CD.Nurdumm (Gast)


Lesenswert?

von Peter K. (peter_kg)

> Das TP4056-Lademodul ist besonders verbreitet, beschädigt aber den Akku, wenn 
beim Laden die angehängte Last eingeschaltet wird.

Von wem hast denn diesen Müll? Internet? ok, dann ists klar! Ich benutze 
viele dieser Schaltungen und hab noch nie wegen deiner erfindenen 
angeblichen Akkuschäden selbige eingebüßt! Erzähl nicht dolchen Blödsinn 
hier, es glauben womöglich noch welche hier!! Nichts kaputt, nur weil 
der Akku belastet wird! Benitz mal statt Intetnet dein Gehirn! Oder hast 
wie die andren im Internet auch keins? Das würde mich nicht wundern. FB 
usw zeigts ja, wie bescheuert man sein muss, dem Internet mehr Glaubrn 
als dem eigenen Hirn zu schenken. Typisch... achso, hier sind ja 
angeblich alle Experten. Frage: Wo bitte sind die? Anonym und ohne 
Fachkenntnisnachweis hier? Geil, ich bin auch eine Ingeneurin und 
kopiere auch nur von andren ab, so, wie die Giffay, oder Spahn, oder 
oder.... Die haben genausowenig Hirn wie der Rest hier. Hauptsache, ich 
bin Doktor, Fachkraft, geschult, Professor, Doktor Blablabla... In 
Wahrheit aber alles nur ..

Zum Glück flog der Schwindel und das Gelüge auf, wenn auch etwas zu 
spät.. Und jetzt gibts schon in solchem Forum Fachkräfte, Ingeneure, 
Doktorbetitelte, Schlaumeier? Herrlich, hab noch genug Stellen frei! 
Bewirb dich also bei:

Hirnloses Forum GmbH Co KG
08158 Hirngesucht
Ichbinblödstraße 00
Gebäude 512 - 815

Z.Hd. Gemeinde Dummschwätzer e.V
i.A. Blödmann, HK
Tel: 0900 08150815
eMail: dubistnochduemmer@alsichdac.hte

Soviel dazu.

von Framulestigo (Gast)


Lesenswert?

CD.Nurdumm schrieb:
> Von wem hast denn diesen Müll? Internet? ok, dann ists klar! Ich benutze
> viele dieser Schaltungen und hab noch nie wegen deiner erfindenen
> angeblichen Akkuschäden selbige eingebüßt!
Welche Schaltung genau? Wie viele? Unter welchen Betriebsbedingungen? 
Wie lange?
UND: Du hast in jahr(zehnt)elangen Messreihen gegengetestet, dass Deine 
Akkus nicht länger halten, wenn Du sie im Dauernetzbetrieb von der Last 
trennst, die drei Bauteile des TO also rausgeschmissenes Geld sind?

von Andre (Gast)


Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Da pack' ich dann aber keinen Laderegler dran, der den Ladevorgang nicht
> abschaltet. Das wäre doch echt doof, oder?

Abschalten tut er schon. Nur nicht wenn man ihn außerhalb der 
Schwellspannung betreibt. Und ein Laden mit geringerem Ladestrom am 
Akku, was beim aufteilen auf Last und Akku passiert, schont den Akku 
mehr, vor allem ältere.

von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

@CD.Nurdumm

Mir schreibt eine IngenieurIN? Ich fühle mich so geschmeichelt...und ich 
habe noch nie so viele Tippfehler in einem Text gesehen. Bitte schreib 
mehr. Hier ist eindeutig Frauenmangel!

Edit:

Die Tippfehler sind natürlich entzückend. Nicht, dass das falsch 
ankam...

: Bearbeitet durch User
von VZ Xxxx (Gast)


Lesenswert?

Kuno schrieb:
> rein

Framulestigo schrieb:

> Welche Schaltung genau? Wie viele? Unter welchen Betriebsbedingungen?
> Wie lange?
> UND: Du hast in jahr(zehnt)elangen Messreihen gegengetestet, dass Deine
> Akkus nicht länger halten, wenn Du sie im Dauernetzbetrieb von der Last
> trennst, die drei Bauteile des TO also rausgeschmissenes Geld sind?

Du erzählst einen Müll, daß es nur weh tut.!
- Welche Schaltungen? blöder gimg die Frage nicht, was?
- Um welches Bauteil gehts oben? Egal, lesen kannst du 
hoffentlich.......
- Betriebsbedingungen? Wie betreibst duuuuuuu akkubetriebene 
Schaltungen? ähm...
- Jahrzehnte langes Gegentesten? Von was und warum? Schlaumeierei ist 
nicht strafbar, aber ... lassen wir das..
- wieso halten meine Akkus nicht länger, wenn ich sie im 
Dauernetzbetrieb von der Last trenne?? lass mich überlegen .... zu hoch 
für dich, sorry, Schlaumeier!
- die 3 Bauteile? des TO? Wer oder was hast dir eingeworfen, ich kann 
dir nicht folgen, du bist zu dumm, um einen Satzbau hinzukriegen, 
sorry..

Außerdem verrate ich im Netz garnichts, was andren zum Nutzen dienen 
könnte, soo dämlich bin ich nicht, wie es rüberkommt! Noch Fragen? 
Achnee,

- Moment mal: Überall wird hier behauptet, ihr wärt hier alles 
Experten!? Wenn nun aber solche Fragen hier stellst, wundert mich das 
etwas: Du bist auch  garkein Experte? Gibts noch mehr von denen hier? 
Bist jetz grad dadurch schon mal auf Platz 2 derer, die es tatsächlich 
allein ohne nachhelfen sinnwörtlich eigens zugeben.! Mehr gibts leider 
noch nicht. Achtung, da auch keiner bist, wirst auch du es schwer haben 
hier, die Wahrheit und Fachkenntnis von Märchen zu unterscheiden. 
Solltest andetes Hobby suchen, hier biste jedenfalls grad eben auf die 
Blackliste gesetzt worden, weil: Wollte nur vorwarnen....

von VZ Xxxx (Gast)


Lesenswert?

VZ Xxxx schrieb:
> Wollte nur vorwarnen....
Ach Du, wenns mir zu dolle wird, nehm ich einfach nen anderen Usernamen 
- z.B. Deinen - aber Du hast ja auch so viele ;)

von Peter K. (peter_kg)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Wollte nach einem Jahr Nutzung des Hacks mal eine Rückmeldung geben: Der 
hier empfohlene MOSFET ist hoffnungslos unterdimensioniert und erlaubt 
nur sehr kleine Ströme! Damit ist er für's Power-Sharing ungeeignet. 
Schade, schade, dass das hier niemandem aufgefallen ist.

Besser ist der P-MOSFET AOI409. Ich habe die Zeichnung entsprechend 
aktualisiert.

Außerdem hat niemand erwähnt, dass der Laderegler zwingend Kühlung 
benötigt, wird er tatsächlich mit 1A belastet! Er wird kochend-heiß! Es 
gehört also unbedingt ein Kühlkörper an's Modul. Das habe ich noch in 
keinem Tutorial gelesen, jedoch ein Video dazu gefunden:

https://www.youtube.com/watch?v=pma7Xmso5W4

Auch das ist hier niemandem aufgefallen!

Der ganze Umbau wird damit ziemlich aufwändig: MOSFET, Diode, 
Pull-Down-Widerstand und Kühlkörper müssen am Modul Platz finden. 
Außerdem ist in der Regel noch ein Step-Up-Regler nötig, der die 
Batterie-Spannung von 3-4V auf 5V hochbringt, möchte man im 
Batterie-Betrieb USB-Spannung für das anzuschließende Gerät haben.

Ebenfalls erwähnenswert: Vom TP4056 gibt es viele nicht-richtig 
funtkionierende Fakes, die den Akku beschädigen! Sie sind kaum zu 
erkennen und nicht alle sind defekt.

Die folgenden Links geben nur Hinweise auf einige Fake-Module, denn 
inzwischen gibt es noch mehr Versionen des Moduls. Das sog. "Original" 
mit Beschriftung auf dem Chip kann ich aktuell auf Ebay, Aliexpress, 
Amazon und Co gar nicht mehr finden:

https://www.youtube.com/watch?v=IfkcksmYV_0
https://blog.koepi.info/2015/05/beware-of-fakecloned-tp4056-liion.html
https://forum.mosfetkiller.de/viewtopic.php?t=64038


Gerade bin ich auf ein interessantes Ersatzmodul gestoßen, dass offenbar 
nicht von Außerirdischen erfunden wurde:

Das Wemos D1 mini Battery-Shield hat alle wichtigen Funktionen schon 
drin und kostet 3-5 Euro:
Power-Sharing, 1A-Ladestrom, Step-Up-Wandler und 
Over-(/dis-)Charge-Protection:

https://iotspace.dev/wemos-d1-mini-battery-shield/

Von Fakes habe ich noch nichts gehört. Werde mir das Ding bald mal näher 
angucken. Evtl. ist ein nicht-integrierter Step-Up zwar besser. Trotzdem 
klingt das Modul genau nach dem, was die meisten Bastler (und auch ich) 
brauchen.

Wäre sehr an Erfahrungsberichten interessiert...

: Bearbeitet durch User
von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

Ich kann mir selber antworten:

In diesem Video wird das Board getestet, mit mangelhaften Ergebnissen:

https://www.youtube.com/watch?v=aND0j2Y2IkM

Obwohl anders beworben, hat das Wemos D1 mini Battery-Shield...

-keinen Ausgangsstrom von 1A (sondern nur 300 mA)
-keinen Overdischarge-Schutz!
-keinen Kurzschluss-Schutz

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Wie kann der Laderegler noch funktionieren, obwohl er durch die Diode 
überbrückt wird?

von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

Ach, Du hast den Thread nicht mitverfolgt. Ja, der ist sehr lang.

Die Diode überbrückt den Laderegler nicht.
Das Einschalten der Ladung erfolgt tatsächlich am Minus-Pol der Batterie 
(auch beim unmodifizierten Board). Bat- und Out- sind tatsächlich zwei 
verschiedene Leitungen!

Das wichtigste ist der P-MOSFET (also KEIN normaler N-MOSFET), der in 
ungewöhnlicher Orientierung eingebaut wird. Der sorgt dafür, dass bei 
eingestöpseltem USB-Kabel Bat+ vom Gerät (also out+) ABGETRENNT wird. 
Der Strom fließt dann direkt von USB in das angeschlossene Gerät. 
Gleichzeitig wird der Akku (getrennt von der Last) geladen.

Die Diode verhindert das Schalten des P-MOSFETs im Akku-Betrieb. Denn 
würde die Diode überbrückt, wäre im Akkubetrieb G mit Bat+ verbunden. 
Der P-MOSFET würde dann die Verbindung Bat+ nach out+ direkt wieder 
TRENNEN.

Ohne Diode würde im USB-Betrieb kein Strom an out+ geliefert.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Peter K. schrieb:
> Die Diode überbrückt den Laderegler nicht.

Ich habe mal aufgemalt wie ich das meinte.

Stimmt, in deiner speziellen Schaltung ist die Diode im MOSFET anders 
herum gedreht.

> Das Einschalten der Ladung erfolgt tatsächlich am Minus-Pol der Batterie

Was auch immer "Einschalten" bedeuten soll. Ich sehe, dass der 
Laderegler am Pluspol hängt, anders geht das mit dem TP4056 IC nicht. Am 
Minuspol hängt die halbherzige Schutzschaltung.

Siehe Schaltplan auf
https://oshwlab.com/Little_Arc/TP4056

von Peter K. (peter_kg)


Lesenswert?

Was willst Du mir damit sagen? "Einschalten der Ladung" bedeutet genau 
das, was da steht: Am Minuspol wird der Ladevorgang ein- und 
ausgeschaltet. Keine Ahnung, warum Du da jetzt 'ne andere Diode 
zeichnest. Im Schaltbild von dem Hack ist es nunmal anders - und der 
funktioniert auch so. Ich hab mir den ja nicht ausgedacht. Die Quellen 
stehen im Thread. Da musst Du mal hochscrollen und LESEN.



Lesenswert?

Hallo Peter,

da ich ein ähnliches Problem habe, bin ich gestern in diesem Threat 
gelandet.
Von den ganzen Threat ist deine Rückmeldung nach einem Jahr Benutzung 
die informativste.
Alles andere "Tips" davor gehen teilweise in Richtung Geschichten aus 
dem Paulanergarten. Wie du schon schreibst, sind die wichtigsten (Fehl-) 
Punkte in dieser Schaltung keinen aufgefallen. Man redet hier generell 
um den heißen Brei herum um wahrscheinlich Wissen vorzugeben, anstatt 
z.B. direkt das, was man meint auch in der Zeichnung zu korrigieren.
Vielen Dank nochmals für deine Mühe der Rückmeldung!

Grüße



Lesenswert?

Update:
Eventuell hilft das folgende Modul weiter, für mich ist es das Richtige, 
ich brauche einen Lipoly/Li-Ion-Ladegerät welches gleichzeitig laden und 
den Verbraucher betreiben kann.

https://www.aliexpress.us/item/32777292862.html?gatewayAdapt=4itemAdapt

Tags: "diymore MCP73871 Lipoly Lithium Li-on Polymer Battery Charger 
Board 3.7V 4.2V with Capacitor"

"Comes with an assembled charger board, and a large stabilization 
capacitor that must be installed in your finished project. Does not come 
with a Lipoly battery or solar panel.
3.7V/4.2V Lithium Ion or Lithium Polymer battery chargernt
Charge with 5-6V DC, USB or 6V solar panel. Automatic charging current 
tracking for high efficiency use of any wattage 6V solar panel.
Three color indicator LEDs - Power good, Charging and Donent
Low Battery Indicator (fixed at 3.1V) with LED output. Set for 500mA max 
charge rate, can be adjusted from 50mA up to 1A by soldering in a 
resistor.


KoK schrieb:
> Hallo Peter,
>
> da ich ein ähnliches Problem habe, bin ich gestern in diesem Threat
> gelandet.
> Von den ganzen Threat ist deine Rückmeldung nach einem Jahr Benutzung
> die informativste.
> Alles andere "Tips" davor gehen teilweise in Richtung Geschichten aus
> dem Paulanergarten. Wie du schon schreibst, sind die wichtigsten (Fehl-)
> Punkte in dieser Schaltung keinen aufgefallen. Man redet hier generell
> um den heißen Brei herum um wahrscheinlich Wissen vorzugeben, anstatt
> z.B. direkt das, was man meint auch in der Zeichnung zu korrigieren.
> Vielen Dank nochmals für deine Mühe der Rückmeldung!
>
> Grüße

: Bearbeitet durch User
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.