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Akku für MessagePad 2000

Lange mußten wir warten, bis es endlich den original Akku-Pack für den MP2000 gab. Und alle haben nach dem ominösen kleinen Knopf im MP2000 gesucht, mit dem man ihm mitteilt, daß jetzt Akkus im Newton sind, und keine Batterien. Bei den MessagePad Vorgängermodellen war es ja ganz einfach.

Ich als Verzweiflungstäter, Tüftler und Lötkolbenerfahrener hab natürlich den MP 2000 aufgeschraubt, um dem Geheimnis auf die Spur zu kommen. Und da waren ja auch prompt zwei Kontakte die auf dem Batteriefach Kontakte abgriffen, die nicht vorhanden waren. Was könnten sie nur abgreifen? Die Temperatur des Akkus war das naheliegenste. Womit mißt man so etwas? Mit einem NTC, war das naheliegenste. Also flugs mit einen 1k Widerstand die Kontakte verbunden, erste Reaktion "Waiting" statt "Battery" oder "Adaptor", aber nix von wegen laden und so. Also ein Tool geschrieben, mit dem man alle Akkuparameter abfragen kann (Nick's BattMon). Er lädt einfach nicht. Andere Wiederstände ausprobiert, solange, bis irgendwann die Akkutemperatur mit -60 Grad angezeigt wurde. Ein 10k NTC schien richtig zu sein, aber kein Laden.

Ich hab es aufgegeben, aber kürzlich konnte ich endlich mal einen Original AkkuPack ergattern und konnte das "große" Geheimnis schnell mit einem Multimeter lüften. Und darum gibt es jetzt eine genaue Anleitung wie man aus einem MP2000 mit normaler Batteriehalterung einen MP2000 mit AkkuPack machen kann.

WARNUNG

Wer sich unter den Begriffen nichts vorstellen kann oder meint, irgendwelche Kurzschlüsse löten zu müssen sollte einen Freund fragen, der sich etwas mit Elektronik auskennt. Wer nur einen 50 Watt Löthammer hat sollte zurück zu Los gehen. Ich habe den Umbau bei mir ausprobiert, kann aber keine Garantie für irgendwelche Schäden geben. Jeder Umbau geschieht absolut auf eigenes Risiko!

Umbauanleitung

Systemvoraussetzungen

Der Umbau gilt nur für den MP2000, für kein anderes Modell. Ich empfehle sehr, sich ein Netzteil für den MP2000 zu kaufen. Das MP120/130 Netzteil geht zwar, aber nur zur Not. Das MP120/130 Netzteil liefert 500 mA bei 7V, das MP2000 Netzteil liefert 1200 mA bei 7,5 Volt. Das MP120 Netzteil kann also nicht so schnell laden wie das MP2000 Netzteil.

Andere Ladegeräte

Sollte jemand auf die Idee kommen kein Original Netzteil verwenden zu wollen, dann muß es ein Netzteil mit Spannungs und Strom Regelung sein. Die Strombegrenzung muß definiert bei 1000 mA einsetzten und darf keine fold-back Charakteristik haben. Andere Werte führen evtl. zur Zerstörung des MP2000. Oder zu der genialen Meldung der Ladeart "deepToast". Also, Finger weg, keine Experimente!

Man benötigt

Werkzeug

  • 1mm Bohrer
  • Kugelfräser Durchmesser ca. 2mm
  • Minibohrmaschine dazu
  • Sekundenkleber
  • Elektronik-Seitenschneider
  • Lötkolben (für feine Lötarbeiten
  • Nick's BattMon

Material

  • NTC 10 kOhm bei 25 Grad Celsius, Typ M87 axiale Bauform. z.B. Conrad BestNr. 46 72 35-44 oder Bürklin M103-K100, 10k.
  • Sekundenkleber
  • 4 NiMH Akkus mit Lötfahnen. Die Akkus müssen schnelladefähig sein! Keine NiCd Akkus verwenden! Bei der Edellösung (siehe unten) Akkus ohne Lötfahne verwenden!
  • evtl. ein kurzes Stück Litze

Schaltbild:

Die bereits bestehenden Anschlüsse an den Akku sind 1 (Masse, an der Kopfseite des Batteriefachs) und 2 (Plus, an der Längsseite des Batteriefachs). Neu sind die Anschlüsse 3 und 4 für den NTC. Wichtig ist, daß eine Seite des NTCs mit der Masse der Akkus verbunden ist. Aus unerfindlichen Gründen haben die Newton Jungs diese Verbindung nicht im Newton hergestellt. Das war auch der Grund, warum meine Versuche immer scheiterten.

Mechanischer Umbau:

Die Zeichnung zeigt die Unterseite des Batteriehalters. Man möge mir die nicht normgerechte und maßgerechte Darstellung und Bemaßung entschuldigen, ich hab kein CAD-Programm.

Maße (Kettenbemaßung) a: 8mm, b: 10mm, c: 12mm, d: 8mm

An den vier gekennzeichneten Stellen sind 1mm Löcher zu bohren. Die Bohrungen liegen alle auf der Mittellinie, die die Verlängerung des mittleren Steges ist. Als Orientierung können auch die Spritzkanäle dienen. Die Bohrungen kommen auf der Rückseite genau auf dem Scheitel des Steges raus.

Querschnitt, der die Lage der Bohrungen auf der Längsachse zeigt.

Nachdem die 4 Bohrungen gemacht wurden, wird zwischen den beiden inneren Bohrungen der Steg so weit weggefräst, daß der NTC Platz hat. Der NTC sollte später den Akku leicht berühren, bzw. nicht zu weit von ihm weg sein. Also nicht zu großzügig ausfräsen.

Längsschnitt, der die Lage der Ausfräsung zeigt.

Jetzt kann der NTC eingesetzt werden. Der NTC kommt in die Ausfräsung im Steg. Die Anschlüsse werde durch die Bohrung nach unten gesteckt, umgeknickt und dann wieder nach oben gezogen. Die beiden freiliegenden Drahtstücke auf der Unterseite bilden die Kontaktfläche für den Newton. Achtung! Das innere Drahtende (Anschluß 4) darf auf keinen Fall auf der Stegoberseite herausragen. Wenn es Kontakt zum Akku bekommt (Scheuerstelle), dann gibt es einen Kurzschluß. Der NTC wird durch jeweils einen Tropfen Sekundenkleber in den beiden äußeren Bohrungen gesichert. Das äußere Drahtende nicht abschneiden, es wird mit der Masse des Akkus verbunden.

Lage des NTC, Anordnung der Anschlußdrähte

Jetzt können die Akkus eingesetzt werden. Mit den Lötfahnen geeignet zusammenlöten und einsetzen. Dabei darauf achten, daß die Plus-Seite des Packs Kontakt im Batteriehalter bekommt. Dazu am besten die Lötfahne im Zick-Zack biegen. Das Ende des NTC das aus dem Steg herausragt mit dem masseseitigen Ende des Packs verbinden. Dazu braucht man evtl. ein Stück Litze.

Test

Bein Einsetzen des AkkuPacks muß der Newton ausgeschaltet sein.

Den Akkupack einsetzen, das Netzteil einstecken und Nick's BattMon starten. In der Anzeige sollte stehen "batteryType nimh". Wenn nicht, dann die neu geschaffenen Kontaktflächen im Akkupack leicht bogenförmig biegen. Die Anzeige "batteryTemp" sollte etwa den gleichen Wert haben wie "ambientTemp". Daß wirklich geladen wird, erkennt man an den Anzeigen "chargeState: quickCharging" oder "chargeState: preliminaryCharge" und "chargeCurrent:" mit ca. 500 mA bei einem MP120/130 Netzteil oder 1200 mA wenn man ein MP2000 Netzteil hat.

Verbesserungen und Anregungen aus der Praxis

Edelbastler Raffael Glas hat Messingbleche statt der schnöden Drahtenden als Kontaktflächen eingesetzt. Noch nobler wäre Neusilber. Dazu entsprechende Streifen ausschneiden, die Enden an der Schmalseite 1mm rechtwinklig umbiegen. Dann mit dem Lötkolben heiß machen und in das Plastik drücken (evtl. zusätzlich Sekundenkleber). Ebenso kann man mit der Seite des NTC verfahren, der an den Akku geht. Also nicht direkt den NTC an den Akku löten. So können die Akkus noch herausgenommen werden und notfalls Batterien eingesetzt werden.

Edellösung

Angeregt durch Ralf's Idee kam mir kürzlich eine wirklich geniale Idee (Eigenlobt stinkt?? Nicht hier!).
Um auch normale Akkus verwenden zu könne, müssen drei Probleme gelöst werden:

  • Akkus dürfen nicht eingelötet sein.
  • Schalter um den NTC abzuschalten (damit der Newton eine Alkali-Batterie erkennt).
  • Schalter, um den Akku vom NTC zu trennen.

So erkennt der Newton entweder einen NiHM-Akku oder eine Alkali-Batterie.
Punkt 1 lässt sich sehr leicht durch einen Kontakt erledigen, aber Punkt 2 und 3? Nun, wenn man den Kontakt, den der Akku bekommt, gleich als "Schalter" benützt, dann kann man sowas ganz kompakt bauen. Zunächst aber das geänderte Schaltbild:

Der Akku muß jetzt also eine neue Aufgabe erfüllen: Schalter sein. Dazu werden bei einem Akku die unteren 17mm Ummantelung abisoliert. Die Gegenseite des Kontaktes sind zwei in den Batteriehalter geklebte Streifen Kupferfolie. Diese Folien gibt es selbstklebend mit elektrisch leitenden (!!) Kleber. Leider kleben sie nicht besonders gut, darum unbedingt nur mit der Pinzette anfassen und die zu beklebende Fläche mit Nitro-Verdünnung säubern. Bevor die Folie in das Batteriefach geklebt wird, muß man die Seite des NTC, die an Akku-Masse gehen soll, so in das Batteriefach biegen, daß die Kupferfolie dann Kontakt mit dem NTC hat. Die Überlappung kann ganz kurz sein. Ich hab festgestellt, daß es das beste ist, die Folie anzulöten. Also wie im Foto im Rahmen A. Bei meinem Exemplar hab ich den Akku an der Kontaktstelle noch mit zwei Lagen dieser Kupferfolie umwickelt, um den durch die fehlende Ummantelung reduzierten Durchmesser auszugleichen, muß aber nicht sein.

Damit man besser versteht welcher Kontakt mit was Verbindung hat, sind im Schaltplan, in der Querschnittszeichnung und im Foto gleiche Stellen mit gleichen Buchstaben/Ziffern benannt.
Verglichen mit der "Basic-Lösung" muß man jetzt ein Loch mehr bohren um das Ende von Kontakt 3 einkleben zu können. Die in der "Basic-Lösung" bestehende Verbindung zwischen 3 und A besteht jetzt nicht mehr!

Der modifizierte Batteriehalter. Er hat durch die vielen Experimente etwas gelitten :-(

Im Bild erkennt man bei:

  • A: Der NTC. Die Stelle entspricht im Schaltplan dem NTC-Ende gegenüber Anschluß 4.
  • B: das Draht-Ende des NTC wie es sich durch die Kupferfolie durchdrückt und so den Kontakt zur Kontaktfläche selbst herstellt. Die Stelle entspricht der Seite des "Schalters" der an Anschluß 3 geht. Ich empfehle aber, die Verbindung mittels Löten wie bei A herzustellen!
  • C: Der modifizerite Akku mit der Kupferfolie die den "Doppelschalter" darstellt.

Vorteil dieser Lösung:

  • Akkus wieder herausnehmbar.
  • Im Notfall auch Alkali-Batterien verwendbar
  • Keine unsinne Temperaturanzeige weil der Newton noch den NTC messen kann.
  • Der Newton erkennt den eingelegten Akkutyp, also auch Alkali + Ladegerät-Betrieb möglich. Ralfs Lösung mit Alkali und Netzteil fangt zu brennen an!
  • Es können billigere Akkus ohne Lötfahne verwendet werden.
  • Sollte mal ein Akku kaputt gehen, kann man ihn leicht auswechseln
  • Die Akkus lassen sich in externen Ladegeräten wiederauffrischen

Da die oben beschriebene Kupferfolie im normalen Haushalt wohl kaum zu finden ist, kann man es evtl. auch mit Alu-Folie versuchen. Ich hab das aber nicht ausprobiert!! Auch dürfte es nicht so einfach sein, eine gute elektrische Verbindung zwischen Draht und Folie herzustellen.
Die von mir verwendete Folie wird in der Elektronik für Abschirmungen und Masseflächen verwendet und ist in der handlichen 20m Rolle erhältlich.
Wer brav bitte sagt, mich vorher anmailt und dann einen ausreichend frankierten rückadressierten Umschlag + DM 2.- in Briefmarken schickt, kann von mir die nötige Menge dieser Folie bekommen.

Nick Müller

 
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