USB-Ladekabels zum Anschluß eines Akkupacks

Dieser Artikel beschreibt die Herstellung eines USB-Ladekabels zum Anschluß eines Akkupacks an die Medion GoPal-Navigationssysteme.

Grundlagen

Zur Aufladung des internen Akkus besitzen die GoPal Geräte einen Mini-USB-Anschluß vom Typ B. Dieser besteht aus 5 nebeneinander angeordneten Kontakten und einer umgebenden Abschirmung. Zur Einspeisung der Versorgungsspannung von +5 V werden nur die Kontakte 1 und 5 benötigt.

Mini-USB Typ-B Buchse
	Pin Belegung 1 +5 V 2 D- 3 D+ 4 Masse GND 5 Masse GND

Im Active Cradle und PNA befindet sich hinter der USB-Buchse eine elektronische Schaltung, welche prüft ob der Pin 4 und der Pin 5 beschaltet sind. Ist dies nicht der Fall, so funktioniert das Active Cradle und die Lenkradfernbedienung nicht und/bzw. der Akku des PNA wird nicht geladen oder nur eingeschränkt geladen.

Als Spannungversorgung dienen 4 Akkumulatoren mit einer Nennspannung von 1,2 V (Ni-Cd oder Ni-Metall-Hydrid Akkus). Die Kapazität der Akkus kann entsprechend der gewünschten Laufzeit gewählt werden. Da das Ladekabel über eine Druckknopfverbindung verfügt, können Batteriehalter für Lady- (LR1), Micro- (AAA), Mignon- (AA) , Baby- (C) oder Monozellen (D) schnell und einfach ausgetauscht werden. Zur Begrenzung des Stroms, der vom Navigationssystem aufgenommen werden darf, befindet sich in der Zuleitung eine Sicherung (max. 1A). In der Praxis hat sich aber auch eine Absicherung mit 500mA als ausreichend erwiesen.

Material

Bezeichnung	Bestellnummer Reichelt Elektronik	Bestellnummer Conrad Electronic
Halter für 4 Mignonzellen (AA)	HALTER 4XUM3-1DK	615579 - 62
Batterieclip für 9-Volt-Block	CLIP HQ9V-T	624691 - 62
Sicherungshalter, 5x20mm	PL 127100	532983 - LN
Sicherungen, 5x20mm, 1 A	FLINK 1,0A	524084 - LN
USB-Kabel 2.0 Mini-B	AK 673-A	981134 - 62
Zwillingslitze rot/schwarz 2x0,5 mm² bzw. 2x0,4 mm²	LA 205-5	607037 - 62
Schrumpfschlauch 1,6 mm	SDH 1,6 SW	547656 - 62
Schrumpfschlauch 3,2 mm	SDH 3,2 SW	547561 - 62
Schrumpfschlauch 4,8 mm	SDH 4,8 SW	547645 - 62
2 Aderendhülsen 0,5 mm²	AEH 0,5-100	617809 - LN

Die Kosten für das oben genannte Material belaufen sich bei Reichelt Elektronik auf ca. € 6,60 und bei Conrad Electronic auf € 25,95.
Weitere Kosten entstehen durch die Versandkosten, sowie bei Reichelt Elektronik durch einen Mindermengenzuschlag von € 3,- , da der Mindestbestellwert von € 10,- nicht erreicht wird. Also besser gleich für einen Freund ein zweites Kabel anfertigen, oder auch 3 oder 4 ;-)
Materialien, wie Schrumpfschlauch (je 2 m), Litze (5 m), Sicherungen (10 Stück) und Aderendhülsen (100 Stück) reichen für bis zu 10 Kabel, sind aber leider nicht in kleineren Gebinden erhältlich!

Aus leicht nachvollziehbaren Gründen wurden die in dieser Anleitung enthaltenen Bilder unter Verwendung der Bauteile von Reichelt Elektronik erstellt. Abweichungen, die sich ggf. aus der Verwendung der Bauteile von Conrad Electronic ergeben, werden im Text beschrieben.
Abweichend von dem in der Teileliste aufgeführten, quaderförmigen Batteriehalter, ist auf den Bildern der flache Halter 4xUM3-1DK zu sehen.

Hilfsmittel

• Seitenschneider
• Cuttermesser
• kleiner Schraubendreher (2 mm breit)
• Lötkolben und Lötzinn
• Heißluftgebläse
• sehr hilfreich: eine "dritte Hand"

Anleitung

Die Herstellung des Ladekabels wurde in drei Abschnitte unterteilt. Der Erste beschreibt den Teil des Ladekabels, welches die Verbindung zum Akkuhalter herstellt und zeigt, wie der Batterie-Clip und die Sicherung verbunden werden. Im zweiten Abschnitt wird die Vorbereitung des USB-Kabels erläutert, sodaß beide Teile im dritten Abschnitt miteinander verbunden werden können.

Abschnitt 1: Akku-Anschluß

Der 9V-Clip wird mit zwei Anschlussdrähten geliefert, welche im Vergleich zum Durchmesser des USB-Kabels sehr dünn ausfallen. Ich habe mich daher dazu entschlossen, diese Drähte durch eine dickere Zwillingslitze zu ersetzen. Diesem Vorhaben kommt entgegen, dass der Batterie Clip aus dem Grundkörper mit den Anschlußknöpfen und einem Deckel besteht. Der Austausch des Kabels ist aber nicht zwingend erforderlich.

Zunächst wird der Deckel mit einem feinen Schraubendreher vorsichtig ausgehebelt. Bitte notieren Sie sich, an welchem Anschluß das rote bzw. schwarze Kabel befestigt ist.
Danach werden die Anschlussdrähte entfernt und die Kontakte leicht angeschliffen, damit das Lot besser hält. Die Enden eines etwa 20 cm langes Stück der Zwillingslitze werden verzinnt.
Nun kann die Zwillingslitze (unter beachtung der Aderfarbe) angelötet werden. Hierbei sollte sehr behutsam gelötet werden, da bei zu starker Erwärmung der Druckknöpfe der Kunststoff des Clips schmilzt! Das Ergebnis sollte wie folgt aussehen. Anschließend kann der Deckel wieder aufgesetzt werden.

Im nächsten Arbeitsschritt wird die rote Ader der Zwillingslitze aufgetrennt und die beiden entstehenden Enden etwas eingekürzt, um den Sicherungshalter aufzunehmen. Bitte den Sicherungshalter nicht zu knapp einpassen, da sich dieser ansonsten nur schwer öffnen ließe.
Da der Sicherungshalter geschraubt wird, empfiehlt sich die Verwendung von Aderendhülsen. Allerdings ist dies nicht zwingend erforderlich. Der Sicherungshalter von Conrad wird nicht geschraubt, sondern verfügt über Anschlusskabel. Dieser Arbeitsschritt ist in diesem Fall nicht erforderlich.
Im letzten Arbeitsschritt wird der Sicherungshalter angeschraubt. Der Sicherungshalter von Conrad ist entsprechend in die rote Ader einzulöten und mit Schrumpfschlauch zu isolieren. Alternativ kann dieser Sicherungshalter direkt mit dem Clip verlötet werden. Dann wird statt der Zwillingslitze nur ein Stück schwarze Litze für den zweiten Kontakt benötigt.

Abschnitt 2: USB-Anschluß

Das USB-Kabel wird an der gewünschten Stelle mit dem Seitenschneider durchtrennt und auf einer Länge von ca. 1 cm abisoliert. Im Bild sind die vier Adern Schwarz, Rot, Weiß und Grün, sowie das Abschirmgeflecht gut zu erkennen.
Da mit dem Kabel keine Daten übertragen werden, kann das Abschirmgeflecht zurückgeschnitten werden. Die nicht benötigten Adern Weiß und Grün werden etwas gekürzt und mit Schrumpfschlauch 1,6 mm isoliert. Das Schrumpfen dieser kleinen Stücke gelingt, auch ohne Heißluftgebläse, hervorragend im heißen Luftstrom über dem Lötkolben!
Bevor das USB-Kabel mit dem Akku-Kabel verbunden wird, führt man ein etwa 5 cm langes Stück Schrumpfschlauch 4,8 mm über das USB-Kabel.

Abschnitt 3: Verbinden von Akku- und USB-Kabel

Die zu verbindenden Adern des USB-Kabels und des Akku-Kabels werden abisoliert und verzinnt. Die Adern der Zwillingslitze werden auf ca. 2 cm Länge getrennt und jede Ader mit einem etwa 1 cm langem Stück Schrumpfschlauch 3,2 mm überzogen.
Nun werden jeweils die roten bzw. schwarzen Adern der beiden Kabelstränge miteinander verlötet. Auch hier sollten die Kabel nicht zu lange erhitzt werden, da dies bereits zum Schrumpfen des Schlauches führen kann, wodurch sich dieser anschließend nicht mehr über die Lötstelle schieben lässt.
Vor dem Verlöten der schwarzen Adern habe ich bereits den Schrumpfschlauch über die Lötstelle der roten Adern geschoben.
Nachdem beide Kabelenden miteinander verbunden sind, werden die Schrumpfschläuche über den Lötstellen mit der Heißluftpistole geschrumpft.
Abschließend wird der Schrumpfschlauch, welcher über das USB-Kabel gezogen wurde, über die Verbindungsstelle geschoben und eingeschrumpft. Ideal wäre für diesen Vorgang ein auf der Innenseite mit Schmelzkleber beschichteter Schrumpfschlauch, da dies die Stabilität der Verbindung erhöht. Die gleiche Wirkung erzielt man aber auch, indem man einige Spähne von einer Stange Schmelzkleber, wie er für Heißklebepistolen verwendet wird, vor dem Schrumpfen in den Schlauch schiebt.
Das Ergebnis Ihrer Mühe sollte dann in etwa so ausehen. Auf der roten Ader der Zwillingslitze ist noch ein Tropfen Schmelzkleber zu erkennen, der aus dem Schlauch herausgepresst wurde. Dieser kann aber meist leicht entfernt werden.

Inbetriebnahme

Herzlichen Glückwunsch! Sie haben nun alle Teile beisammen.

Nun gilt es nur noch die Feinsicherung in den Sicherungshalter einzulegen, die Akkuhalterung mit dem Kabel zu verbinden und den USB-Stecker in den GoPal zu stecken.
Wenn Sie alles richtig gemacht haben, sollte, wie auf diesem Bild zu erkennen, die Kontrolllampe des GoPal leuchten.

Haftungsausschluß

Alle in dieser Anleitung genannten Angaben und Informationen wurden nach bestem Wissen recherchiert und zusammengestellt. Bezüglich der Korrektheit der Angaben, jetzt und in Zukunft, kann jedoch keine Gewähr übernommen werden. Die Anleitung zum Aufbau dieser Schaltung wurde sorgfältig geprüft. Für etwaige Schäden, die sich aus der Nutzung dieser Anleitung oder durch Nutzung eines nach dieser Anleitung erstellten Kabels ergeben, wird jedoch keinerlei Haftung übernommen. Die Verwendung der hier bereitgestellten Informationen geschieht auf eigene Verantwortung.