Akku schonend & sicher laden: USB-Geräte

Cold Charge Ladestrom Begrenzen - Universal NetzteilEine simple Methode um den Ladestrom beim Aufladen von USB-Geräten zu verringern, womit die Akkus kühler und sicherer aufladen, und „nebenbei“ die Lebensdauer der Akkus erheblich verlängert wird.

Inhalt

Falls bei den Begriffen im Beitrag Fragezeichen über'm Haupthaar aufplöppen: Abkürzungen & Begriffe

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Vorwort

Welche Gründe dafür sprechen Akkus schonend & kühl zu laden habe ich hier beschrieben:
Schonend & sicher laden

Die „Gold-Lösung“ fürs schonende Laden habe ich hier beschrieben:
Akku schonend & sicher laden: USB-Geräte, 18650 & Co
Damit lässt sich der Ladestrom bei USB-Geräten frei einstellen, und auch nackte Akkus können geladen werden, sogar mit einstellbarer Ladeschlussspannung.

In diesem Beitrag geht es um eine extrem simple Lösung, bei der man zwar nichts einstellen kann, aber auch keinerlei Bastelgeschick benötigt:

„Cold Charge“ mit Universal Netzteil

Cold Charge Ladestrom Begrenzen - Universal Netzteil: TabletDies ist eine sehr simple Lösung die den Ladestrom integrierter Akkus in USB-Geräten um ca. 30-40% senkt. Ein geringerer Ladestrom senkt auch die Temperatur beim Laden deutlich, und stresst den Akku damit erheblich weniger.

Ich persönlich verwende diese Lösung am Bett, weil ich dort keine Lichtquelle haben möchte, und kein Display brauche (das die oben genannte „Gold-Lösung / Regelmodul hat).

Ich lade auf diese Weise mein iPhone, iPad, und meine E-Zigaretten, die dabei eiskalt bleiben. 🙂

Ein Universal Ladekabel um unterschiedliche Geräte ohne Umstecken nutzen zu können findest du hier:  AM | GB | FT | EB

Welches Universal-Netzteil?

  • Für USB-Geräte die mit maximal 1A laden eignet sich dieses 600mA Universal-Netzteil mit USB-Ausgang: AM
  • Für USB-Geräte die mit mehr als 1A laden wähle aus den Schaltflächen das Netzteil mit 1000 oder 1500 mA. Welches optimaler ist kann man im Voraus nicht genau sagen, weil sich USB-Geräte unterschiedlich verhalten (dazu gleich mehr).

Mit wieviel A (Ampere) ein USB-Gerät laden kann steht in seiner Anleitung, oder auf dem originalen Ladenetzteil des Gerätes.

Egal für welches der Netzteile Du Dich entscheidest: Stelle den Drehregler des Netzteils auf 4,5 Volt ein, wie hier:

Cold Charge Ladestrom Begrenzen - Universal Netzteil: 4.5 Volt

Wirkung überprüfen

Cold Charge Ladestrom Begrenzen - USB MonitorDu musst nun einmal mit dem USB-Monitor  AM | GB | FT | EB  überprüfen wie sich Dein zu ladendes Gerät mit dem Netzteil verhält:

  1. Der Akku des Gerätes muss weniger als 30% Ladung haben.
  2. Stecke den USB-Monitor zwischen das Netzteil und das zu ladende Gerät.
  3. Schaue auf dem USB-Monitor um wieviel sich der Ladestrom (A) reduziert hat.
  4. Der angezeigte Ladestrom darf nicht höher liegen als die Stromstärke des Universal-Netzteils, damit das Netzteil nicht überlastet werden kann.
  5. Prüfe nach 5 und 15 Minuten noch mal, weil manche Geräte mit einem schwachen Ladestrom beginnen und sich dann langsam steigern.

Prüfe jedes Gerät das Du mit dem Netzteil laden möchtest, weil verschiedene Geräte und unterschiedliche Kabel sich verschieden verhalten.

USB Monitor: 0,56 Ampere
0,56 Ampere
USB Monitor: 0,38 Ampere
0,37 Ampere

 Wenn alles ok ist dann kannst Du die geprüfte Kombination in Zukunft ohne den USB-Monitor benutzen.

Behalte dieselbe Kombination aus Universal-Netzteil, USB-Kabel und USB-Gerät immer bei. Ein anderes USB-Kabel zum Beispiel kann bewirken das sich der Stromfluss signifikant ändert. Besorge Dir ggf. ein USB-Kabel, das dann für immer am „Cold Charge“-Netzteil stecken bleibt.

Beispiel: Du hast ein Smartphone, ein Tablet, und eine E-Zigarette. Bei allen hast Du mit demselben USB-Kabel geschaut das der Ladestrom nicht zu hoch liegt. Dann kannst Du diese drei Geräte zukünftig ohne USB-Monitor an Deinem „Cold Charge“-Netzteil aufladen.

Ein besonders mieses USB-Kabel (mit hohem elektrischen Widerstand) kann auch zur Verringerung des Ladestrom beitragen. Somit kann unter Umständen ein Euro in China gut angelegt sein. 😉

Wie funktioniert das?

Geräte die über USB geladen werden besitzen eine Ladeelektronik die eingangsseitig mit der USB-Spannung von 5V arbeitet. Eine klassische Ladeelektronik möchte in der Regel mit 1A Strom laden (Fast-Charge-Geräte mit deutlich mehr). Das Netzteil muss also 5 Watt Leistung liefern: 5V*1A = 5W. Das ist theoretisch, denn in der Regel bewirkt der reale Spannungsabfall das Stromfluss & Leistung nicht ganz aufrecht erhalten werden – oft wird real mit ca. 4,7V*0,94A = 4,4W geladen.

Verringert man nun von vornherein die Spannung, verringert sich auch die Ladeleistung: Weil 4,5V * 1A nur noch 4,5 Watt ergeben.

Der Haupteffekt kommt aber daher das die Ladeelektronik bei Spannungen unterhalb von 5V davon ausgeht das die Stromquelle scheinbar nicht potent genug ist den geforderten Strom zu liefern, und dann von sich aus ihren Widerstand gegenüber der Stromquelle erhöht, was zusätzlich den Stromfluss senkt.

Als dritter Faktor kommt der Spannungsabfall der Stromquelle ins Spiel wenn sie belastet wird (Strom fließt). Dies verringert die Leerlaufspannung von 4,5V nochmals ein wenig, auf um die 4,3 Volt.

Kaputt gehen kann durch die Verringerung der Spannung nichts. Ein Gerät könnte nur die Ladung verweigern – das passiert nach meiner Erfahrung aber frühestens unterhalb von 4,1 Volt, und ist mir mit dem 600 mA Netzteil nie passiert.

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Danke. 🙂

Sicherheit

Ich habe das verlinkte 600 mA Netzteil absichtlich für jeweils eine Stunde in 0,2A Schritten immer weiter überlastet. Im Normalbetrieb mit 0,6A wird das Gehäuse am wärmsten Punkt 39°C warm. Bei 1,2A sind es moderate 45°C, und die Spannung ist soweit unten (3,4V) das ich kaum glaube das irgendein USB-Gerät da noch laden könnte.

4 Stunden bei starker Überlast und die gemäßigten Temperaturen sind trotzdem kein Freibrief. Ich wollte nur sehen ob es richtig heiß wird, oder immer wärmer und wärmer wird, oder am Ende gar kokelt/brennt. Eine Abschaltung bei Überlast besitzt dieses Netzteil nicht, und ab 1A bekommt es sichtlich Probleme die Spannung über den normalen Voltdrop hinaus dauerhaft aufrecht zu erhalten. Also prüfe mit dem USB Monitor wie sich Deine USB-Geräte konkret verhalten, sprich, ob sie dem Netzteil mehr Strom abfordern als es sicher liefern kann.

In meinen Tests lag bei einigen Geräten der Stromfluss am Anfang der Ladung etwas oberhalb von 0,6A (bis zu 0,73A), doch fiel der innerhalb weniger Minuten wieder auf 0,6 bis 0,5A ab. Das ist dann völlig in Ordnung.

Wenn Du von vornherein ganz sicher gehen willst das die Stromquelle niemals überlastet werden kann dann verwende statt dieser Lösung die „Cold Charge Station„.

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Links & Kommentare

  • AM  Geeignetes Netzteil für „Cold Charge“
  • AM | GB | FT | EB  Universal Ladekabel
  • AM | GB | FT | EB  USB-Monitor

Cold Charge Ladestrom Begrenzen - Universal Netzteil: Akkuträger

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