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Versteht jemand das mit dem Laden?

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  1. Versteht jemand das mit dem Laden?

    Autor: martix90 20.11.15 - 09:35

    Im Artikel heißt es "Hierzu legt ein Algorithmus zwischen 3,6 und 20 Volt an. Das klappt per Micro-USB genauso wie mit dem neuen Type-C-Anschluss, den wir bei den meisten neuen Geräten mit dem Snapdragon 820 erwarten."

    Wie kann ein Algorithmus Spannung anlegen? Wo legt er 20 Volt an? Am Akku? Werden die 20V aus den 5V von USB generiert? Dadurch wird doch aber wahrscheinlich die Stromstärke sinken (wenn ich damals in Physik richtig aufgepasst habe). Inwieweit ist das jetzt von Vorteil?

    Aber ich verstehs auch insgesamt nicht. Was hat der Prozessor damit zu tun, wie schnell ein Akku in einem Gerät geladen werden kann?
    Kann mich hier vielleicht jemand aufklären? Danke



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 20.11.15 09:35 durch martix90.

  2. Re: Versteht jemand das mit dem Laden?

    Autor: rerx 20.11.15 - 09:51

    Fuer Quick Charge brauchst du ein spezielles Ladegeraet, dass hoehere Spannungen und Stromstaerken als im USB-Standard vorgesehen unterstuetzt. Damit kann eine hoehere Ladeleistung erzielt werden. Damit der Akku auf die Art nicht zerstoert wird, braucht es eine aufwaendige algorithmische Reglung. Die Technik dafuer wird mit dem Snapdragon System on a Chip verkauft.

  3. Re: Versteht jemand das mit dem Laden?

    Autor: Akkumulator Batterie 20.11.15 - 09:51

    Auch das Ladegerät muss QuickCharge unterstützen. D.h. das mobile Gerät fordert vom Ladegerät eine Spannung zwischen 3,6 und 20 V an (in 200 mV Schritten) und damit wird der Akku geladen. Die Steuerung der Spannung erfolgt durch Qualcoms SoC. Der Strom müsste dabei relativ konstant bleiben.

  4. Re: Versteht jemand das mit dem Laden?

    Autor: chimera 20.11.15 - 09:58

    martix90 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Aber ich verstehs auch insgesamt nicht. Was hat der Prozessor damit zu tun,
    > wie schnell ein Akku in einem Gerät geladen werden kann?
    > Kann mich hier vielleicht jemand aufklären? Danke

    Ich vermute dass nicht der Snapdragon 820, sondern der dazu angebotene Power Management IC (PMIC) das übernehmen wird. Der Prozessor selbst sollte wirklich nichts damit zu tun haben.

  5. Re: Versteht jemand das mit dem Laden?

    Autor: martix90 20.11.15 - 10:06

    Danke euch für die Erklärung.

    Mir war bewusst, dass sich Geräte mehr Ladestrom von geeigneten Netzteilen anfordern kann. Allerdings war mir nicht klar, dass auch eine andere Spannung angefordert werden kann - und auch nicht, dass das wohl so komplex ist, dass das großartig gesteuert werden muss. Ich hätte erwartet, dass eben so viel Strom angefordert wird, wie möglich und falls der Akku zu warm wird oder voll geladen ist, wird entsprechend weniger Strom angefordert.

    Ich finde aber immer noch die Formulierung seltsam, dass "ein Algorithmus Spannung anlegt"

  6. Re: Versteht jemand das mit dem Laden?

    Autor: DonaldDuck 20.11.15 - 10:16

    martix90 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Danke euch für die Erklärung.
    >
    > Mir war bewusst, dass sich Geräte mehr Ladestrom von geeigneten Netzteilen
    > anfordern kann. Allerdings war mir nicht klar, dass auch eine andere
    > Spannung angefordert werden kann - und auch nicht, dass das wohl so komplex
    > ist, dass das großartig gesteuert werden muss. Ich hätte erwartet, dass
    > eben so viel Strom angefordert wird, wie möglich und falls der Akku zu warm
    > wird oder voll geladen ist, wird entsprechend weniger Strom angefordert.
    >
    > Ich finde aber immer noch die Formulierung seltsam, dass "ein Algorithmus
    > Spannung anlegt"

    Gebe dir recht.
    Kling wie "ein Rezept gibt Mehl dazu".

  7. Re: Versteht jemand das mit dem Laden?

    Autor: Mixermachine 20.11.15 - 10:46

    Das Problem beim Strom (Ampere) ist, das man irgendwann an physikalische Grenzen stößt.
    Der USB-Standard 2.0 ist im Grunde nur für 500mAh ausgelegt.
    In einem Kabel, dass von der Stärke eigentlich nur für 500 mAh transportieren kann steigt bei entsprechendem Strom der Spannungsabfall bis auf einen Wert, an dem das Endgerät nichts mehr damit anfangen kann.
    -> Laden ist nicht mit max Geschwindigkeit nötig.

    Wenn man nun die Spannung hoch dreht, hat man 1. mehr Raum für den Spannungsabfall und 2. einen geringeren Strom (Ampere) der transportiert werden muss.
    5V * 2A -> 10Watt
    20V * 0,5A -> 10Watt

    Der Akku wird max mit 4,1V - 4,3V geladen.
    Ein DC-DC Wandler wandelt von 20V auf diesen Wert.
    Der Strom ändert sich entsprechend.

    Getter, Setter, Hashcode und Equals manuell testen in Java?
    Einfach automatisieren: https://github.com/Mixermachine/base-test

  8. Re: Versteht jemand das mit dem Laden?

    Autor: Balion 20.11.15 - 11:13

    Man muss auch nicht den Widerstand anpassen, welches immer mit kurzen Unterbrechungen verbunden wäre.

  9. Re: Versteht jemand das mit dem Laden?

    Autor: MockUp 20.11.15 - 11:28

    Mixermachine schrieb:
    > Der Akku wird max mit 4,1V - 4,3V geladen.
    > Ein DC-DC Wandler wandelt von 20V auf diesen Wert.
    > Der Strom ändert sich entsprechend.

    Das ist so nicht ganz Richtig was du sagst. Es wird eine höhere Spannung zur Übertragung zum Handy genommen um den Strom und damit die Verlustleistung im Kabel zu verringern. Weil bei einer Höheren Spannung und einem damit kleineren Strom bei gleicher Leistung die Verluste im Kabel bedingt durch den Widerstand geringer ausfallen. Soweit OK und richtig.

    Das was du dann beschreibst ist der Normale weg einen Akku zu laden. Dieser würde aber mehrere Stunden dauern weil der Akku erst mit einem konstanten Maximalstrom lädt (das geht schnell) und wenn die Spannung 4,1-4,3V erreicht sinkt dann auch der aufgenommene Strom (das dauert lange). Das der Strom mit steigender Spannung sinkt hängt mit dem Innenwiderstand des Akkus zusammen. Man muss sich also eine ideale Batterie mit einem Widerstand davor vorstellen. Den kann man genausowenig wie die ideale Spannung normalerweise messen.

    Das was Chick Charge zusätzlich zum Bereitstellen der höheren Spannung macht, ist den Innenwiderstand und die Spannnung der Idealen Zelle über Algorithmen mehr oder weniger genau zu berechenen. Diese berechnete Spannung darf die Maximalspannung, wie von dir angegeben mit 4,1V - 4,3V, nicht überschreiten, ansonsten geht die Zelle kaputt. Sie erhöhen nun die Ladespannung (>4,1-4,3V) soweit, dass weiterhin ein Maximalstrom fließt und es nach dem Algorithmus sichergestellt ist, dass die ideale Zelle keine Spannung über 4,1V - 4,3V bekommt und somit nicht überladen wird. Damit ist es möglich die Ladezeit zu verringern.

    Hier ist das noch einmal beschrieben:
    http://www.elektroniknet.de/power/energiespeicher/artikel/102720/



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 20.11.15 11:29 durch MockUp.

  10. Re: Versteht jemand das mit dem Laden?

    Autor: Shadow27374 20.11.15 - 13:18

    Ich kann Quick Charge nur empfehlen, ist eine echte Wohltat.

  11. Re: Versteht jemand das mit dem Laden?

    Autor: Gandalf2210 20.11.15 - 16:14

    @mockup
    Das musst du mir angehendem etechniker jetzt nochmal erklären.
    Wieso sollte bei mehr Spannung weniger Leistung im kabel abfallen? P=U^2/R.
    Selbst wenn der Strom konstant bleibt, der widerstand des Kabels bleibt es auch, also konstante Verlustleistung.

  12. Re: Versteht jemand das mit dem Laden?

    Autor: Anonymer Nutzer 20.11.15 - 16:21

    Also geht der Trend dahin nicht die Akkutechnik wesentlich zu verbessern (die ist wohl mit bezahlbaren Mitteln derzeit ausgereizt), sondern Schnellladestationen einzurichten.

  13. Re: Versteht jemand das mit dem Laden?

    Autor: Mixermachine 20.11.15 - 17:16

    @mockup
    Interesannte Technik. Auch für mich neu.

    Ohne den Dc-dc Wandler wirdsdas aber trotzdem eher nichts.
    Über so ein USB Kabel mit normalem Querschnitt wird es mit 2 Amp + sehr eng.
    In dem Ladeverfahren wird in dem Test ja knapp der doppelte Strom angelegt.
    Das sind bei 3000 mAh im Gerät 6A.

    Getter, Setter, Hashcode und Equals manuell testen in Java?
    Einfach automatisieren: https://github.com/Mixermachine/base-test

  14. Re: Versteht jemand das mit dem Laden?

    Autor: fallli 21.11.15 - 13:11

    @Gandalf2210

    Die Leistung ist wie von dir beschrieben:

    P= U*I = U^2 / R = I^2 * R

    Das Ziel ist es eine bestimmte Leistung über das Kabel in das Gerät zu transportieren. Die Verluste im Kabel sollen dabei möglichst gering sein. Nehmen wir mal an das Kabel hat einen Widerstand von 1Ohm. Wenn wir 20Watt mit 5V transportieren müssen 4A fließen. Im Kabel fallen also Verluste von 4A^2 × 1Ohm = 16W an. Wenn wir die Leistung mit 20V transportieren, muss nur 1A fließen, was einer Verlustleistung von 1A^2 * 1Ohm = 1W entspricht.

    Ich hoffe das klärt es etwas auf :)



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 21.11.15 13:14 durch fallli.

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