Akkus per USB sicher laden & Lebensdauer verlängern

Akku Laden mit USB Laderegler: InputHurra, hurra, endlich gibt es ein USB-Modul mit dem man ohne basteln den Ladestrom beim Akku-Laden frei begrenzen kann, um so die Sicherheit beim Laden, und die Lebensdauer von integrierten Akkus zu erhöhen. Einfach zwischenstecken, fertig. 🙂


Inhalt

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

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Wieso, weshalb, warum?

Die Vorteile von langsamerem und schonenden Akku-Laden habe ich hier ausführlich beschrieben: Akku schonend & sicher laden

Funktionsweise

Bei dem Modul   AM | EB | FT  handelt es sich um einen USB-Zwischenstecker, bei dem man die Ausgangsspannung, und die maximal gewünschte Stromstärke (Ampere) frei einstellen kann. Das Modul ist im Grunde als Universal-"Netzteil" verwendbar - für den Betrieb als USB-Ladestrombegrenzer braucht man nur dies tun:

Einrichtung

Vor der Verwendung muss (einmalig) die Ausgangsspannung des Moduls eingestellt werden.

  1. Schließe noch kein USB-Gerät am USB-Ausgang an (der obere USB-Port am Modul).
  2. Verbinde das Modul mit einem USB-Netzteil, oder Computer-USB. Die USB-Eingänge sind links, und du kannst einen normalen USB-Port verwenden, oder ein USB-Verlängerungskabel mit Mikro-USB, oder USB-C Stecker.
  3. Drücke die On-Taste. Die On-LED wird nun leuchten, und oben im Display steht die aktuelle Ausgangspannung (Volt / V), und davor steht "Out". Falls dort "In" steht, drücke einmal die Select-Taste um "Out" anzuzeigen.
    Akku Laden mit USB Laderegler: Display
  4. Stelle mit dem CV-Regler (oben rechts) die Ausgangsspannung des Moduls auf 5,0 bis 5,2 Volt ein (das entspricht USB-Spannung). Würdest du mehr einstellen, könnte dein zu ladendes USB-Gerät beschädigt werden, falls es keinen Überspannungsschutz hat.

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Betrieb

Akku Laden mit USB Laderegler: Potis, CC-ReglerStelle mit dem CC-Regler die Stromstärke (A) ein, mit der ein Gerät maximal laden soll. Das Modul begrenzt den maximal möglichen Strom auf diesen Wert, sollte er überschritten werden. Der Maximalstrom lässt sich vor dem Laden, oder auch währenddessen verändern.

Übliche Werte mit denen Geräte ihren integrierten Akku laden sind 1A, und 2A. Du kannst das Modul zum Beispiel auf 0,5A einstellen, und dann beliebige Geräte dranhängen - keines wird dann mehr die 0,5A überschreiten.

Akku Laden mit USB LadereglerWenn du wissen möchtest mit wieviel Ampere ein Gerät "ungebremst" lädt, dann stelle mit dem CC-Regler 2 Ampere ein und stöpsle das Gerät dran (es geht auch während das Gerät lädt). Das Display zeigt dir an wieviel Ladestrom (A) das Gerät von der Stromquelle tatsächlich abnimmt.
Der Akku des Gerätes sollte dabei nicht ganz aufgeladen sein, weil die Ladeelektronik nur dann mit ihrer vollen Stromstärke lädt, wenn der Akku zu ca. 80% oder weniger geladen ist.

In der Regel wird der Akku schon bei einer Verringerung der Stromstärke um 30% deutlich weniger warm, und bei 50% bleiben die meisten schon ganz kalt. Man braucht aber nicht ständig am Modul die Stromstärke anpassen. Als Universal-Wert ist für die meisten Geräte 0,5A nicht schlecht.

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Kann man zuviel Strom einstellen?…

Du brauchst keinerlei Sorge haben ein Gerät durch „zu viel“ eingestellten Strom zu beschädigen, denn falls das zu ladende Gerät von sich aus mit weniger Strom lädt, dann wird es auch nur diese Stromstärke bekommen. Beispiel: Du hast 0,75 Ampere eingestellt, dann wird ein Gerät das mit nur 0,25A laden möchte auch weiterhin mit 0,25A laden. Da es von Physik (Ohm’sches Gesetz) keine Ausnahmen gibt, kannst du dich darauf verlassen.

Bedienelemente & Funktionen

  • Tasten
    • On/Off (linker Taster)
    • Select (mittlerer Taster)
    • Trig (rechter Taster)
  • Regler
    • CV: Stelle hier die Ausgangsspannung ein (5,0 - 5,2 Volt musst du einstellen)
    • CC: Stelle hier die maximal gewünschte Stromstärke (Ampere) ein. Es erscheint dabei zeitweise "Set" im Display, wenn der Messwert zu dem Wert wechselst den du gerade einstellst.
  • LEDs
    • CC: Constant Current - wenn sie leuchtet ist die Strombegrenzung aktiv.
    • On: Wenn sie leuchtet wird Strom auf den USB-Ausgang gegeben (es wird geladen).
    • FC: Eines der Fast Charge Protokolle ist aktiv.
  • Display Anzeigemöglichkeiten
    • V (Spannung), In oder Out
    • A (Stromstärke), Ah (Strommenge), W (Leistung, Watt)
    • OTP (das "T" sieht wie ein umgedrehtes "L" aus): Die Temperaturüberwachung der Modul-Elektronik hat ausgelöst und den Ausgang abgeschaltet. Verringere den maximalen Ladestrom, dann per On-Taster wieder einschalten.

Akku Laden mit USB Laderegler: Taster & Bedienung

  • Funktionen
    • 1x On/Off drücken: Ein-/Ausschalten des USB-Ausgang (Laden starten / unterbrechen).
    • 1x Select drücken: Volt-Anzeige umschalten zwischen "In / Out" (Eingangs-und Ausgangsspannung)
    • 3 Sekunden Select-Taste halten: Anzeige umschalten zwischen A, Ah, und W (Ampere, Amperestunden, Watt)
    • 3 Sekunden On/Off-Taste halten: "Open On/Off" erscheint im Display. "On" bedeutet das der USB-Ausgang mit Strom versorgt wird, sobald auch das Modul mit Strom versorgt wird. Bei "Open Off" muss man zum starten noch mal die "On"-Taste kurz drücken.
    • Fast Charge Protokoll wählen (völlig uninteressant für unsere Zwecke): Trig lange drücken, dann mit weiteren Klicks wählen: Auto, Off, QC2,0, QC3.0, AFC, FCP, SCP.
      • Select: Fast Charge Testen
      • Trig lange drücken: Modus setzen, und (versuchen zu) starten. Klappt dies nicht springt er in den normalen Modus ohne Fast Charge zurück.
    • Das Modul merkt sich sämtliche Einstellungen wenn es vom Strom getrennt wird.

Probleme & Lösungen

  • Falls sich Spannung oder Stromstärke nicht einstellen lassen: Drehe den Regler 10 Umdrehungen entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Regler sind endlos, man kann sie nicht überdrehen.
  • Falls du an den Fast Charge Optionen etwas verstellt hast könntest du dich in einer Loop befinden die man nicht unterbrechen kann (er testet ob Fast Charge geht). Lass ihn machen bis er fertig ist, dann stelle die Fast Charge Option wieder auf "Off".
  • Das Modul geht in die Temperaturbegrenzung und schaltet sich ab ("OTG" im Display). Mögliche Gründe:
    • Es ist mehr als 1,2A am CC-Regler eingestellt (bei ~5 Volt = ~6 Watt).
    • Die Stromquelle liefert nicht genug Ampere.

Fazit

Endlich gibt es sowas als fix & fertig Lösung, so dass man auch mit zwei linken Händen klar kommt. Zudem ist es sehr preisgünstig, so das ich mir noch ein paar mehr holen werde, für verschiedene Räume, und verschiedene Stromstärken, so dass ich nur noch anstöpseln muss, und per Port wählen kann mit welcher Stromstärke geladen wird.

Akku Laden USB Laderegler: Output USB

  • Akkus & Zubehör

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Dilbert

Beide Daumen hoch!

0,5 A als Ladestrom reicht.