Forum

Einloggen | Registrieren | RSS  

Netsrot

E-Mail

29.10.2014,
23:02
 

Spannung über USB-Datenleitung übertragen (Elektronik)

Hallo,

ich möchte an einem SGS4 die Akkuklemmen nach aussen führen und pragmatischerweise die vorhandene Micro-USB-B-Buchse dazu nutzen und zwar auf den Datenleitungen.
Hintergrund ist, dass ich von außen einen (18650-)Akku ohne Boost-Schaltung (Erhöhung von 3,7V auf 5v) anklemmen will, wenn der eingebaute Akku nachläßt.

Daher meine Frage:

Verträgt es der USB-Controller im SGS4, wenn er bis zu 4,2 V Gleichspannung "bekommt"? Abgriff der Spannung im Smartphone soll direkt an der Buchse erfolgen, mit CuL führe ich direkt an die Akku-Anschlußklemme.

Ist so ein Controller ohnehin galvanisch entkoppelt?

Danke und Grüße,


Torsten

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
30.10.2014,
10:14

@ Netsrot

Spannung über USB-Datenleitung übertragen

» Hallo,
»
» ich möchte an einem SGS4 die Akkuklemmen nach aussen führen und
» pragmatischerweise die vorhandene Micro-USB-B-Buchse dazu nutzen und zwar
» auf den Datenleitungen.
» Hintergrund ist, dass ich von außen einen (18650-)Akku ohne Boost-Schaltung
» (Erhöhung von 3,7V auf 5v) anklemmen will, wenn der eingebaute Akku
» nachläßt.
»
» Daher meine Frage:
»
» Verträgt es der USB-Controller im SGS4, wenn er bis zu 4,2 V Gleichspannung
» "bekommt"? Abgriff der Spannung im Smartphone soll direkt an der Buchse
» erfolgen, mit CuL führe ich direkt an die Akku-Anschlußklemme.
»
» Ist so ein Controller ohnehin galvanisch entkoppelt?
»
» Danke und Grüße,
»
»
» Torsten

--
Hi Thorsten,

Das ist leider Unsinn.
Nicht umsonst wird der USB entsprechend verwendet.
Da sollte man sich auch an Normen halten.

---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

Netsrot

E-Mail

30.10.2014,
11:58

@ geralds

Spannung über USB-Datenleitung übertragen

hallo geralds,
danke für die antwort.
aber inwiefern ist es "unsinn"? raucht das smartphone ab? geht die idee des aufladens in die leere?
hab' nicht wenig anderes zusammengeschustert, das vorher unsinn geheißen wurde...

grüße,
torsten

xy(R)

E-Mail

30.10.2014,
13:11

@ Netsrot

Spannung über USB-Datenleitung übertragen

» aber inwiefern ist es "unsinn"? raucht das smartphone ab?

Ja.

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
30.10.2014,
13:28

@ Netsrot

Spannung über USB-Datenleitung übertragen

» hallo geralds,
» danke für die antwort.
» aber inwiefern ist es "unsinn"? raucht das smartphone ab?

ja

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

Hans Wurst

30.10.2014,
14:17

@ geralds

Spannung über USB-Datenleitung übertragen

Die Anfrage ist keineswegs Unsinn, wenn folgendes damit gemeint war:

1. An der 4-pol. Micro-USB-Buchse des SGS4 werden die beiden Datenleitungen gekappt, sodass nur noch 5VDC und GND intern im Handy verdrahtet bleiben.

2. Die beiden nun freien Datenkontakte der Micro-USB-Buchse werden SGS4-intern direkt an den Akku gelegt.

Ergo: Wir nun bei nachlassendem Akku-Füllstand an die beiden "Daten-Pins" eine externe Spannung von x Volt angelegt, sollte - bei geeigneter Wahl von x - das Aufladen des internen SGS4-Akkus beginnen, ohne dass der Controler Schaden nimmt.

Zusammenfassend mündet alles auf die Frage: Wie groß darf/muss x sein.

Hab ich's richtig zusammengefasst?

LG... Hans Wurst

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
30.10.2014,
14:27

@ Hans Wurst

Spannung über USB-Datenleitung übertragen

» Die Anfrage ist keineswegs Unsinn, wenn folgendes damit gemeint war:
»
» 1. An der 4-pol. Micro-USB-Buchse des SGS4 werden die beiden Datenleitungen
» gekappt, sodass nur noch 5VDC und GND intern im Handy verdrahtet bleiben.
»
» 2. Die beiden nun freien Datenkontakte der Micro-USB-Buchse werden
» SGS4-intern direkt an den Akku gelegt.
»
» Ergo: Wir nun bei nachlassendem Akku-Füllstand an die beiden "Daten-Pins"
» eine externe Spannung von x Volt angelegt, sollte - bei geeigneter Wahl von
» x - das Aufladen des internen SGS4-Akkus beginnen, ohne dass der Controler
» Schaden nimmt.
»
» Zusammenfassend mündet alles auf die Frage: Wie groß darf/muss x sein.
»
» Hab ich's richtig zusammengefasst?
»
» LG... Hans Wurst

---
das hatte ich auch im Bild.

... ist und bleibt trotzdem verkorkst, bis unsinnig,
da die Akkus und Geräte auch Power/Akkumanagement eingebaut haben.
Diese ist zudem auch mit der Software verknüpft.
Dort liegen auch einige "Herstellergeheimnisse",
die vorher zu knacken wären.
Samsung wird mit Sicherheit nicht alles verraten.

---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

Hans Wurst

30.10.2014,
14:37

@ geralds

Spannung über USB-Datenleitung übertragen

Also ist i.m.h.o. folgende - nicht ganz risikofreie - Vorgehensweise angezeigt:

1. Akkukontakte "in situ", also am noch lebenden SGS4 nach außen schleifen
2. Zustände im Lade-, bzw. Nicht-Lade-Modus monitoren. Beides male ist das SGS4 in Betrieb.
3. Auf Basis dieser Daten eine externe, parallel geschaltete "Hilfs"-Spannung verwenden.

Da scheinbar noch niemand so etwas versucht hat, schlage ich vor, Torsten dahingehend zu ermuntern. Aus Sicht des Erkenntnisgewinns eine coole Nummer.

Viel Erfolg wünscht... Hans Wurst

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
30.10.2014,
14:45

@ Hans Wurst

Spannung über USB-Datenleitung übertragen

» Also ist i.m.h.o. folgende - nicht ganz risikofreie - Vorgehensweise
» angezeigt:
»
» 1. Akkukontakte "in situ", also am noch lebenden SGS4 nach außen schleifen
» 2. Zustände im Lade-, bzw. Nicht-Lade-Modus monitoren. Beides male ist das
» SGS4 in Betrieb.
» 3. Auf Basis dieser Daten eine externe, parallel geschaltete
» "Hilfs"-Spannung verwenden.
»
» Da scheinbar noch niemand so etwas versucht hat, schlage ich vor, Torsten
» dahingehend zu ermuntern. Aus Sicht des Erkenntnisgewinns eine coole
» Nummer.
»
» Viel Erfolg wünscht... Hans Wurst

---
Quintessenz:

1. Ich schlage vor, risikofrei, ein zweites passendes Ladegerät kaufen,
dieses immer mitnehmen und vor Ort gegebenfalls, bei Notwendigkeit
den Akku laden, bzw. direkt mit diesem Ladegerät arbeiten.
So hat er eines zu Hause, eines unterwegs.

2. -
3. -
4. -
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

Hans Wurst

30.10.2014,
14:57

@ geralds

Spannung über USB-Datenleitung übertragen

Man Gerald, das ist doch viel zu einfach und Erkenntnisgewinn gibt's auch keinen.
Ausserdem muss sich Torsten, der ja netzstromunabhängig sein möchte, dann zudem ein Stromaggregat unter'n Arm klemmen, um sein Steckernetzteil auch in Wald und Flur betreiben zu können.
Erstens sieht das doof aus und geht zweitens ins Kreuz, so ein Aggregat wiegt mind. 10 Kilo.

Also Torsten, Lötkolben und Oszi rausholen und der Community berichten.
Und vielleicht vorher noch ein zweites SGS4 kaufen, als Backup quasi ;-)

Good luck... Hans

JBE

30.10.2014,
16:34

@ Hans Wurst

Spannung über USB-Datenleitung übertragen

» Man Gerald, das ist doch viel zu einfach und Erkenntnisgewinn gibt's auch
» keinen.
» Ausserdem muss sich Torsten, der ja netzstromunabhängig sein möchte, dann
» zudem ein Stromaggregat unter'n Arm klemmen, um sein Steckernetzteil auch
» in Wald und Flur betreiben zu können.
» Erstens sieht das doof aus und geht zweitens ins Kreuz, so ein Aggregat
» wiegt mind. 10 Kilo.
»
» Also Torsten, Lötkolben und Oszi rausholen und der Community berichten.
» Und vielleicht vorher noch ein zweites SGS4 kaufen, als Backup quasi ;-)
»
» Good luck... Hans


Am USB mal auf die schnelle rumfummeln ohne speck ist nicht so dolle, es sei denn man ist gewillt viel Lehrgeld zu zahlen.

Falls man einen Induktionskochherd hat kann man einen Topf so weit auf die Platte schieben bis die Induktion gerade startet, an der freien Stelle kann man ein Händiii
dann Induktiv Laden und gleichzeitig als Brikett in die Tasche legen :-D

Eine andere Art mal Teslaversuche zu machen.

Es gibt Powerpacks 10000mAh und mehr als Notlösung zum Laden von Trendy´s dort gibt der USB bis zu 2 Ampere bei 5V ab.

Netsrot

E-Mail

01.11.2014,
11:09

@ JBE

Spannung über USB-Datenleitung übertragen

Hallo,

erstmal allen meinen besten Dank für die vielen Tipps und Hinweise.

Vielleicht nochmal zur Klärung:
Fragegegenständlich ist lediglich, ob das Smartphone aller Erwartung nach auf den Datenleitungen der USB-Buchse Gleichspannung bis max. 4,2V "abkann".
Den Rest kriege ich schon irgendwie hin, ich will ja weniger den Akku LADEN, als einen WEITERBETRIEB ins Unendliche ermöglichen mit (undendlich vielen) 18650-Akkus.
Wie sich hier Spannungen/Ströme/Ladezustände verhalten, ist also nicht fragegegenständlich.

Ich denke mir es aber so:

Der eingebaute Akku hat die gleiche Zellchemie und eine vergleichbare Kapazität wie ein 18650 und ist vor allem EINZELLIG (Biologen mögen entschuldigen) :-D . Wenn ich einen VOLLEN 18650 und einen FAST LEEREN Handyakku parallel schalte, nun, was wird nebbich passieren? Nach x Stunden stellt sich ein Gleichgewicht ein. Wenn ich dieser Parallelschaltung vielleicht noch permanente 400mA Nutzstrom für das Handy entnehme? x wird größer um vielleicht den Faktor 0,3 und das Gleichgewicht wird danach zu einer etwas weniger steilen Entladungsrampe übergehen, als es ohne den 18650 der Fall wäre.

Soweit meine Gedanken.


Klar habe ich auch sogenannte "10.000 mAh"-Powerpacks, aber 1. verhält es sich mit deren Kapazität wie mit Leistungsangaben bei vielen Aktivlautsprechern ("100W PMPO", aber der Verstärker-IC macht gerade mal 400mW),
2. ist ein Powerpack auch mal leer, 18650-Akkus kann ich aber soviel mitnehmen, wie ich zu benötigen glaube.
Zumal Powerpacks verlustbehaftet sind durch eine Boost-Schaltung auf 5V; außerdem steht im Handy vor dem Akku auch erstmal die verlustbehaftete Ladeelektronik an.

Ich schätze, dass diese beiden Stufen schonmal 30-40% der Kapazität (des Akkupacks) "fressen".

@Herr Wurst: Nein, es war nicht meine Absicht, den USB-Controller von der Buchse zu kappen, aber ich behalte das als Idee im Hinterkopf.
Ich dachte eher, wenn Power Over Ethernet geht, wieso dann nicht auch "Power Over USB's Data Wires" :-D

Also, Danke nochmals und schöne Grüße,

Torsten

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
01.11.2014,
11:48

@ Netsrot

"Power over" USB

--
» Ich dachte eher, wenn Power Over Ethernet geht, wieso dann nicht auch
» "Power Over USB's Data Wires" :-D
»
» Also, Danke nochmals und schöne Grüße,
»
» Torsten

---
Hi Thorsten,

Allen deinen obig schönen Erklärungen zur Ehre,
aber genau dafür ist dieses Gerät (noch) nicht ausgelegt.

Ich wusste bereits in deiner Anfrage, was du vorhast.
Diese Ideen habe ich auch.

Aber nicht so. - Da muss viel mehr dazu gemacht werden.
Der eingebaute USB Controller, da kommst jetzt auch aufs Fabrikat an,
ist nicht auf 5V - USB-A, USB-B ausgelegt, sondern auf 3V3.
Er hat sicher an den Datenleitungen eine Strombegrenzung, Filter vorgeschaltet,
aber alle diese Verschaltungen gehen nicht! zu Power-over-USB,
sondern sind Pull-ups, Pull-downs, Strombremsen(u.a. EMV-Filter).

Schau dir Power-over-Ethernet an, da hast Übertrager, Splitter drinnen,
für die Umleitungen der Versorgung zum Trennen der überlagerten Datenübertragung.
So eine Art Phantom-Speisung braucht eben auch entsprechend Platz.

Der Akku selbst hat auch Elektronik drauf, die mit dem Controller im Gerät kommuniziert.
Das kann man nicht so einfach "überbrücken".
Da habe ich schon mal gelesen, dass die Russen damit ausgiebig gespielt haben;
eh klar, die wollen alles erforschen. - Firmengeheimisse...mal milde gesagt.

Noch nicht. Vielleicht in den nächsten Handy-Generationen.
- Aber dann,, kannst das Handy auch ohne Kabelei aufladen(geht jetzt schon mit dieser Induktionsschleife),
auch mit Sonne betreiben, auch mit Wind betreiben, auch mit Körperwärme betreiben,,,,auch mit....
-->> Energy Harvesting - das Stichwort für die nächste Zeit.

Der USB Anschluss hat richtiger Weise mindestens 4 Anschlüße - 2 Power, 2 Daten, dann noch modern: 1 für Controllen, ist also 5 pinnnig.


Standardstecker; Std-A, Std-B:
Pin - Name, Farbe, Beschreibung
1 - VBUS Rot +5 V
2 - D- Weiß Data -
3 - D+ Grün Data +
4 - GND Schwarz Masse

Ministecker/Microstecker; Mini-A, Mini-B:
Pin - Name, Farbe, Beschreibung
1 - VBUS Rot +5 V
2 - D- Weiß Data -
3 - D+ Grün Data +
4 - ID keine erlaubt Unterscheidung von Micro-A- und Micro-B-Stecker
Typ A: Masse (OTG-Gerät arbeitet als Host)
Typ B: nicht verbunden (OTG-Gerät arbeitet als Peripherie)
5 - GND Schwarz Masse

Viel Spaß beim Schmökern.
http://de.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus

Steckernetz- Ladegeräte, in Verbindung mit Mikro-USB:
http://de.wikipedia.org/wiki/Netzteil#Steckernetzteile

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"