Ladestrombegrenzung beim Smartphone

[s-g]

Mahlzeit Zusammen,

hab mir für Unterwegs eine PowerBank angeschafft.
Interessanterweise lädt das Nexus 5 an der PB mit max. 700mA. Die PB kann laut Hersteller über 2A.
An einem Steckernetzteil mit 1A lädt das N5 auch genau mit diesen, ein NT mit mehr Power habe ich noch nicht probiert.

An was liegt es, dass das Handy an der PowerBank mit 30% weniger Strom lädt? Der Hersteller meint (logischerweise), dass das am Handy liegt...
Gekauft habe ich diese PB weil sie passthrough unterstützt. Aber der geringe Ladestrom ist doch, gerade unterwegs wenn es schnell gehen muss, etwas störend.

Irgend eine Idee, wie ich das N5 dazu bringen mit dem maximalen Strom zu laden?
Im Zweifel auch an einer anderen PB, noch kann ich das Teil zurück schicken.

Danke & Grüße
Alex

 

[LZ_]

Wie ermittelst Du die Werte?
Wie sieht es mit der Ladezeit aus?
Verwende mal ein kurzes/anderes Kabel.
Lies mal die oberste Rezension durch.....

 

[Flubb0r]

Hast du es mal mit einem anderem Kabel ausprobiert?

 

[Lpz3sn]

hängt meist am kabel... es sollte so kurz wie irgend möglich sein

mit dem 1.8A asus netzteil und dem kabel dazu (vom nexus7) konnte ich gerade mit dem nexus5 max 950 mA (bei 5,1V) aus dem netzteil ziehen

bei anderen kabeln fiel es bis auf 300mA ab...

 

[jochen02]

Wenn es ein Daten-USB-Kabel ist, dann wird der Ladestrom auf das reduziert, was PC-USB2-Ports mit zugedrückten Augen gerade so verkraften.
Ladekabel sind anders beschaltet.
Ob das die Ursache ist, siehst Du, wenn Du während des Ladevorgangs mit geeigneter Software auf dem Telefon (z.B. OS Monitor) nachschaust ob AC oder USB als Ladequelle angezeigt wird.

 

[Helios]

Bei mir irgendwie gerade umgekehrt. USB-Ladegerät mit 5V/2.5A. Hänge ich es an mein SGS 5, lädt das Teil problemlos. Hänge ich es an zwei Samsung-Phones von meinen Kollegen, laden die Teile gar nicht. Wird wohl irgend eine Meldung in den Phones anspringen, dass das USB-Ladegerät möglicherweise ein Defekt verursachen könnte und die Aufladung abschaltet.

Aber genau wissen tue ich es nicht.

Addendum:
Mit kleiner dimensionierten USB-Ladegeräten, bspw. 5V/1A, laden die Samsung-Phones meiner Kollegen ohne Weiteres.

 

[s-g]

Wie ermittelst Du die Werte?

Via App. Nennt sich "Ampere"

Wie sieht es mit der Ladezeit aus?

Mit dem Steckernetzteil ca. 1,5 bis unter 2h, mit der Powerbank ca. 3h.

Als Kabel hab ich immer das Gleiche genommen. Wenn es aus vom Netzteil aus 1A übertragen kann, sollte es das von der PB aus doch eigentlich auch schaffen?
Mit den anderen Kabeln die ich noch hier habe (alles irgendwelche Beipackstrippen und das der PB beiliegende ist defekt) sieht es auch nicht anders aus.
Morgen (falls jemand das Paket an nimmt) kann ich noch ein neues Anker-Kabel testen.

Edit:

Ob das die Ursache ist, siehst Du, wenn Du während des Ladevorgangs mit geeigneter Software auf dem Telefon (z.B. OS Monitor) nachschaust ob AC oder USB als Ladequelle angezeigt wird.

OS Monitor sagt AC, trotzdem nur max 700mA, z.T. sogar nur 500.

Bei mir irgendwie gerade umgekehrt. USB-Ladegerät mit 5V/2.5A. Hänge ich es an mein SGS 5, lädt das Teil problemlos. Hänge ich es an zwei Samsung-Phones von meinen Kollegen, laden die Teile gar nicht. Wird wohl irgend eine Meldung in den Phones anspringen, dass das USB-Ladegerät möglicherweise ein Defekt verursachen könnte und die Aufladung abschaltet.

...können Handy und Ladegerät miteinander kommunizieren?

 

[Lpz3sn]

Wenn es ein Daten-USB-Kabel ist, dann wird der Ladestrom auf das reduziert, was PC-USB2-Ports mit zugedrückten Augen gerade so verkraften.
Ladekabel sind anders beschaltet.
Ob das die Ursache ist, siehst Du, wenn Du während des Ladevorgangs mit geeigneter Software auf dem Telefon (z.B. OS Monitor) nachschaust ob AC oder USB als Ladequelle angezeigt wird.

das ist so nicht richtig... richtig ist, dass ein datenkabel für usb2.0 evtl vom querschnitt nur für 500mA ausgelegt ist...

ob das telefon USB oder AC erkennt liegt am widerstand zwischen den datenleitungen... ist dieser niederohmig bzw kurz geschlossen wird ein AC-netzteil erkannt und mit voller last geladen... wird USB erkannt, hält sich das telefon an die USB-spezifikation -> max 500mA (und meldet dies vermutlich dem hostcontroller auch an)

aber wenn das kabel nicht den passenden querschnitt hat, oder zu lang ist, dauerts halt auch weil nix mehr beim telefon ankommt...

 

[jochen02]

das ist so nicht richtig... richtig ist, dass ein datenkabel für usb2.0 evtl vom querschnitt nur für 500mA ausgelegt ist...

Stimmt, das kommt natürlich dazu. Der Widerstand der Leitung addiert sich zum Innenwiderstand der Spannungsquelle. Ich denke mal, die Stromdichte dürfte erst später zum Problem werden.

ob das telefon USB oder AC erkennt liegt am widerstand zwischen den datenleitungen... ist dieser niederohmig bzw kurz geschlossen wird ein AC-netzteil erkannt und mit voller last geladen... wird USB erkannt, hält sich das telefon an die USB-spezifikation -> max 500mA (und meldet dies vermutlich dem hostcontroller auch an)

Genau. Dieser Widerstand ist nicht immer im Netzteil, manchmal auch im Kabel. Warum das so ist, weiß ich nicht. Da hat ein BWLer sicherlich 0,01 Cent Einsparungspotential ausgemacht.

 

[Helios]

...können Handy und Ladegerät miteinander kommunizieren?

Ja.

 

[Lpz3sn]

ich denk eher, das war ein chinese, denn mit so einem kabel könnte man aus einem usb3.0 anschluß deutlich mehr strom ziehen als es das telefon zulassen würde, wenn es einen usb-host erkennen würde... (hab ich glaub auch als zwischensteckerschon gesehen), dass das insgesamt aber murks ist, dürfte klar sein ^^

Ja.

wär mir neu... bei fast charge weiß ich es nicht, aber normale netzteile sind dumm wie backsteine...

edith sagt; bei qualcomms quickcharge wird die ladespannung des netzteils über bestimmte spannungen auf den 2 datenleitungen vom telefon aus eingestellt... also auch da gibt es keine "höhere" kommunikation... ( https://blog.oxplot.com/quickcharge/ )

 

[-=SeB=-]

Hallo,

ich geb mal meinen Senf dazu, da ich dieses Phänomen aktuell auch habe.

Ich habe einen USB-Tester, den man zwischen USB-Buchse und Stecker hängt und der dann Spannung und Strom anzeigt.
Damit habe ich alle kombinationen aus Ladegeräten und -kabeln durchprobiert.

Nach meinen Tests sind billige Kabel Müll, da ist die Laderate teilweise nur 200mA. Am besten gehen die Kabel, die original bei (teureren) Smartphones/Tablets dabei waren, Nexus, Samsung, Huawei...
Aber...das zu ladende Gerät spielt da auch mit rein, wie dessen Ladesteuerung/OS gerade Lust hat.

aktuelles Beispiel, mit gleichem Lader+Kabel:

Nexus 7 2012 a -> lädt mit 800mA
Nexus 7 2012 b -> lädt mit 1,2A

Die App "Ampere" werd ich die Tage mal testen, in wieweit das angezeigte mit meinem Tester übereinstimmt.

MfG, Sebastian

 

[s-g]

Die App "Ampere" werd ich die Tage mal testen, in wieweit das angezeigte mit meinem Tester übereinstimmt.

Wäre interessant!
Eigentlich wollte ich gerade noch mit einem Samsung Galaxy Nexus testen, was das an Strom zieht, aber da ist inzwischen der Akku absolut tot.

 

[Helios]

wär mir neu... bei fast charge weiß ich es nicht, aber normale netzteile sind dumm wie backsteine...

edith sagt; bei qualcomms quickcharge wird die ladespannung des netzteils über bestimmte spannungen auf den 2 datenleitungen vom telefon aus eingestellt... also auch da gibt es keine "höhere" kommunikation... ( https://blog.oxplot.com/quickcharge/ )

Ah, okay. Danke für die Info.

(Hauptsache, aus dem Phone wird keine Tischbombe )

 

[vlooe]

Hier schlägt wohl die Physik mit voller härte zu.

Jedes bischen Widerstand im Kabel, den Buchsen, den Leiterbahnen summiert sich auf.
Und je höher der Widerstand der gesamten Kette ist desto weniger kommt im Gerät an.

 

[cuco]

Weniger Leistung: Ja. Weniger Strom: Nein. Es fällt halt nur etwas Spannung ab. Dem kann ein Ladegerät aber z.B. mit einer leichten Erhöhung der Spannung entgegenwirken.

 

[vlooe]

.. Dem kann ein Ladegerät aber z.B. mit einer leichten Erhöhung der Spannung entgegenwirken.

Woher soll das Netzteil wissen wieviel es erhöhen darf? Kann das hellsehen? Die Spannung die noch im Handy ankommt kann es jedenfalls nicht messen.

Das Handy erhöht langsam den Strom bis die Spannung im Handy auf einen bestimmten grenzwert gesunken ist.
Und da schlägt das ohmschegesetzt gnadenlos zu.

 

[schoerg]

Woher soll das Netzteil wissen wieviel es erhöhen darf? Kann das hellsehen? Die Spannung die noch im Handy ankommt kann es jedenfalls nicht messen.

Das Handy erhöht langsam den Strom bis die Spannung im Handy auf einen bestimmten grenzwert gesunken ist.
Und da schlägt das ohmschegesetzt gnadenlos zu.

Wenn die Spannung sinkt kann man erhöhen.

 

[Lpz3sn]

vor allem, weil der akku ja schon eine ladeschlußspannung von min. ~4,2V hat... da bleibt bis 5V nicht mehr viel luft für den laderegler, wenn die spannung zu sehr einbricht

Wenn die Spannung sinkt kann man erhöhen.

aber das netzteil weiß ja nicht, um wie viel die spannung auf dem weg abgefallen ist...

 

[cuco]

Möglichkeit 1:
Ladegeräte, bei denen das USB-Kabel fest dran ist, könnten mit weiteren Adern eine stromlose Spannungsmessung ausführen und damit nachregeln. Wird zwar glaube ich nicht gemacht, aber wäre möglich. Eigentlich mit die einfachste Möglichkeit... Geht aber natürlich nicht, wenn das USB-Kabel gesteckt werden kann, da kann man die Differenz dann ja nicht mehr erkennen, da die zusätzlichen Adern fehlen.

Möglichkeit 2:
Das Abflachen in der Stromkurve erkennen, die Spannung leicht anheben und schauen, ob der Strom dann wieder steigt. Innerhalb der USB-Spezifikationen sind schon mal bis zu 5,25V erlaubt. Eventuell könnte man bei hohen Strömen die Spannung am Netzteil auch noch etwas darüber erhöhen in der Erwartung, dass diese "Überspannung" eh im Kabel verloren geht. AFAIK werden solche Techniken in "intelligenten" PowerBanks zum Teil benutzt.

Möglichkeit 3:
Offenbar arbeiten unteschiedliche Hersteller zum Teil mit unterschiedlichen Signalisierungen, die dem Endgerät sagen, dass es jetzt mehr Strom ziehen darf. Sei es der bzw. ein bestimmter Widerstand in den Datenleitungen oder z.B. eine bestimmte Belegung des 5. Pins von micro-USB, der normalerweise sonst nicht gebraucht wird. Das Ladegerät könnte versuchen zu detektieren, was das Endgerät erwartet (ggf. könnte es intern durchprobieren) und die Signalisierung benutzen, die den höchsten Strom "erzeugt". Anker behauptet zumindest, etwas derartiges zu machen.

Möglichkeit 4:
USB3 kann Power Delivery, aber auch bei USB2 gibt es proprietäre/herstellerspezifische Standards, bei denen die Kommunikation zwischen Netzgerät und Endgerät tatsächlich aktiv abläuft (und nicht nur passiv über Widerstand o.ä.) und dann in "beidseitigem Einverständnis" die Spannung auf Level angehoben wird, die außerhalb der normalen USB-Spezifikationen liegen. Qualcomm hat da z.B. "Quick Charge", bei dem im alten Standard dann 9 oder 12V ausgehandelt wurde, im neuen Standard kann alles zwischen 3,6 und 20V in 0,2V-Schritten ausgehandelt werden. Bei der aktiven Kommunikation kann das Gerät dann natürlich auch dem Ladegerät sagen, dass es die Spannung erhöhen soll und so den Strom ggf. weiter steigern.