Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Laden einer Lithium-Batterie mit USB-C PD


von Daisy D. (daisywarlordduke)


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Hallo liebes Forum,

ein geschätzter Kollege von mir behauptet, dass er in einem von ihm 
entwickelten Produkt eine Lithium-Batterie mithilfe eines USB-C 
PD-Controllers lädt. Das Produkt sei bereits in Produktion, erfolgreich 
und sicher.

Ich bezweifle das stark, da man zum Laden einer solchen Batterie 
üblicherweise Konstantstrom und später Konstantspannung benötigt.

Hat vielleicht jemand von euch eine Idee, wie das eventuell doch möglich 
sein könnte?

Viele liebe Grüsse

Batterie: 3.7V, 5Ah, 1C Lade/Entladestrom. Eventuell bekomme ich Ende 
der Woche mehr Informationen und werde diese natürlich gerne hier 
teilen.

von Ralf X. (ralf0815)


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Daisy D. schrieb:
> ein geschätzter Kollege von mir behauptet, dass er in einem von ihm
> entwickelten Produkt eine Lithium-Batterie mithilfe eines USB-C
> PD-Controllers lädt.

Mit dieser Aussage alleine ist ja nicht gesagt, dass sich im Gerät keine 
weitere Ladeschaltung befindet.

von Gerd E. (robberknight)


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Es gibt USB-C PD mit PPS.

Da kann das USB-Device eine genaue Spannung (in 20 mV Schritten) oder 
Strom (50 mA Schritte) vorgeben und das Netzteil liefert dann genau das. 
Das ist extra für solche Fälle gedacht.

: Bearbeitet durch User
von Manfred P. (pruckelfred)


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Gerd E. schrieb:
> Es gibt USB-C PD mit PPS.
>
> Da kann das USB-Device eine genaue Spannung (in 20 mV Schritten) oder
> Strom (50 mA Schritte) vorgeben und das Netzteil liefert dann genau das.

Kann ich mich daruf verlassen, dass das USB-C-Netzteil für 5,99 €uro aus 
dem Penny-Markt das auch wirklich tut?

von Daisy D. (daisywarlordduke)


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Manfred P. schrieb:
> Kann ich mich daruf verlassen, dass das USB-C-Netzteil für 5,99 €uro aus
> dem Penny-Markt das auch wirklich tut?

Danke, genau das waren auch meine Gedanken. Man kennt das ja: Anfangs 
verwendet man noch das mitgelieferte Netzteil, aber irgendwann geht es 
verloren, wird verlegt oder ist anderweitig nicht griffbereit – und dann 
nimmt man einfach das, was man gerade zur Hand hat.

von Ralf X. (ralf0815)


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Daisy D. schrieb:
> Manfred P. schrieb:
>> Kann ich mich daruf verlassen, dass das USB-C-Netzteil für 5,99 €uro aus
>> dem Penny-Markt das auch wirklich tut?
>
> Danke, genau das waren auch meine Gedanken. Man kennt das ja: Anfangs
> verwendet man noch das mitgelieferte Netzteil, aber irgendwann geht es
> verloren, wird verlegt oder ist anderweitig nicht griffbereit – und dann
> nimmt man einfach das, was man gerade zur Hand hat.

Die Ausführungen dazu im englischen Wiki sind ausführlicher, als im 
deutschen, aber auch nicht genügend.
https://en.wikipedia.org/wiki/Quick_Charge
Es könnte Probleme mit unpassenden USB NT und Kabeln geben.
Ggf. sollte man sehr genau die Herstellerangaben des Akkugerätes 
studieren.

: Bearbeitet durch User
von Daisy D. (daisywarlordduke)


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Ralf X. schrieb:
> Mit dieser Aussage alleine ist ja nicht gesagt, dass sich im Gerät keine
> weitere Ladeschaltung befindet.

Es hat es so jedenfalls behauptet.

von Obelix X. (obelix)


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Daisy D. schrieb:
> Es hat es so jedenfalls behauptet.

Ja was denn nun genau? Das keine weitere Elektronik verwendet wurde oder 
das PPS verwendet wird?

von Jens K. (jensky)


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Obelix X. schrieb:
> Daisy D. schrieb:
>> Es hat es so jedenfalls behauptet.
>
> Ja was denn nun genau? Das keine weitere Elektronik verwendet wurde oder
> das PPS verwendet wird?

Ich bezweifel das der Akkupack keine weitere Ladeschaltung enthält. Er 
ist Hardwarentwickler und sicher nicht auf den Kopf gefallen, sonst 
könnte er USB-PD nicht designen. Also geht man einfach davon aus dass 
seine Schaltung eine Laderegelung für den LiPo enthält.

Kannst ja mal nach einem Schaltplan fragen

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Manfred P. schrieb:
> Kann ich mich daruf verlassen, dass das USB-C-Netzteil für 5,99 €uro aus
> dem Penny-Markt das auch wirklich tut?

Ein solches Netzteil wird melden "das kann ich nicht" und dann wird der 
Akku eben nicht laden, oder nur in einem langsamen Fallback-Modus. Wenn 
das Netzteil sagen würde "Klar kann ich" aber dann doch nur stur 5V/3A 
auf die Leitung geben würde, wäre es nicht konform und dürfte nicht das 
USB-Logo oder die Wortmarke "USB-C" tragen und dürfte in der EU auch 
nicht verkauft werden. Es ist zwar nicht ausgeschlossen dass man ein 
solches Netzteil bei AliExpress & Co bekommen könnte, aber: Warum würde 
sich ein Hersteller die Mühe machen, die Software im Netzteil so zu 
implementieren, dass sie alle angeforderten Modi positiv quittiert aber 
die Regelung dann nicht korrekt umsetzt? Viel billiger wäre es doch, fix 
5V/1.5A auszugeben und die 2 richtigen Widerstände an die CC-Leitungen 
zu hängen (ganz ohne USB-PD) sodass jedes Gerät weiß, da ist nix mit PPD 
und höheren Spannungen/Strömen ist, und dass es nebenbei konform ist und 
nicht abbrennt.

Daisy D. schrieb:
> Batterie: 3.7V, 5Ah, 1C Lade/Entladestrom.

Also knapp 20W. Da würde ich stark vermuten dass er per USB-PD das 
Profil 9V/3A anfordert und dann einen gewöhnlichen Laderegler 
(Schaltregler) dran hängt. Oder doch nur 5V/3A und eben (anfangs) etwas 
langsamer lädt als der Akku könnte. Dafür braucht es allerdings nichtmal 
USB-PD, sondern nur USB Type-C Current (5V/3A), was sich mithilfe von 1 
Widerstand und 1 Komparator umsetzen lässt (ganz ohne digitale 
Kommunikation).

: Bearbeitet durch User
von Harald A. (embedded)


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Daisy D. schrieb:
> mithilfe eines USB-C PD-Controllers

In diesem Controller kann alles drin sein, sprich PD + Ladeschaltung. 
Wäre nicht ungewöhnlich.

von Daisy D. (daisywarlordduke)


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Danke für die Antworten. Der geschätzte Kollege hat sich geirrt.

von Andreas M. (elektronenbremser)


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Wäre interessant worin sein Irrtum bestand.

von Michael (Gast)


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Manfred P. schrieb:
> daruf verlassen

Du kannst Dich darauf verlassen das zwei PD Geräte nur dann miteinander 
ins Geschäft kommen wenn sie bis auf Punkt und Komma die Details dieser 
Verbindung verhandelt haben.
Es gibt dutzende Möglichkeiten das keine Verbindung zustande kommt aber 
nur eine das es klappt.

Darüber hinaus ist USB ein Sammelsurium an Möglichkeiten das ein Gerät 
unterstützen kann, aber nicht muss, bis auf die ganz grundlegenden 
Basics.
Was es kann und was nicht, sollte aus der Produktbeschreibung 
hervorgehen.

Und ja, es gibt Lademodi für Akkus die keinen dedizierten Ladecontroller 
mehr erfordern.
Die USB Spec ist frei verfügbar und interessanter Lesestoff für einen 
langen harten Winter.

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