[Projekt] USB-Ladegerät für ThinkPads

Derriell

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Achtung! Zum Nachmachen nur empfohlen, wenn man genau weiss was man tut und die richtigen Werkzeuge hat! Auf eigenes Risiko und Gefahr!
(Falls der Tread unerwünscht ist, da zu bastelig, bitte entfernen)


Als ich mich gerade mit der Stromversorgung von LEDs auf dem Quadrocopter beschäftigte (Weiss, Blau, Grün = 3.2V, Rot = 2.7V), kam mir die Idee, den Spannungswandler für das Laden des ThinkPads zu benutzen. Es ist immer mit dabei und als Student bin ich viel unterwegs und übernachte nicht immer am selben Ort etc. Kurz: das ThinkPad muss trotz 4-7h Laufzeit manchmal nicht zuhause aufgeladen werden. Ein 65W Ladegerät ist äusserst mühsam im Rucksack mit all den anderen Sachen zu verstauen. Deshalb habe ich es oft zuhause gelassen. Aber, ein USB-Lader habe ich meistens dabei, wieso nicht den auch zum Laden des ThinkPads benutzen?


Zahlenspiele:

Spezifikation USB 2.0:
Spannung: 5V
Strom: max. 2A
Leistung: max. 10W (immerhin)



Angenommen der Spannungswandler USB-5V zu 19.5V-TP hat einen realistischen Wirkungsgrad von 85% und der interne Spannungswandler vom ThinkPad (19.5V zu 9V-16.8V-Akku) auch, ergibt sich eine effektive Ladeleistung von 7.2W. Nicht sehr viel, aber über Nacht liessen sich 40-60Wh laden :)




Ich habe mir diesen Spannungswandler auf Ebay gekauft.


Den Zusammenbau stelle ich mir denkbar einfach vor:
- USB-Stecker-Kabel am Input des Wandlers anlöten
- Am USB-Ladegerät anschliessen
- Mit dem Multimeter auf 19.5V (16.5V bis T43) einstellen (eventuell 0.5-1V mehr, da die Spannung unter Last einbricht)
- Checken, wo Plus und Minus am ThinkPad-Lader-Out ist
- ThinkPad-Lader ausziehen, 1 Min. warten und Kabel abtrennen
- Ladekabel am Spannungswandler anlöten und prüfen ob die Polung korrekt ist
- fertig


Nun warte ich bis das Teil da ist, um es zusammen zubauen.

Hab ich was übersehen, einen Denkfehler?

Grüsse,
Derriell

PS: Warum gibt es so was nicht zu kaufen???



Update 10.02.2016

Funktioniert es?
Ja und nein.

Als Stromquelle diente ein Junsi iCharger 208B im Programm "Motor drive". Damit lässt sich maximal Strom und Spannung einfach einstellen.

Der Output vom Spannungswandler wurde auf +- 20V gesetzt. Übrigens spricht das Thinkpad auch auf Spannungen von +- 16 bis 24V ohne Schaden an. Habe diese Spannungen aber nicht unter Last getestet!

ABER:
Das interne Ladegerät zieht eine Leerlaufleistung von ca. 1-2W für 1-3s. Dann schaltet es die volle Ladeleistung zu. Das interne Ladegerät der ThinkPads (T420 und X301) funktionierte erst ab einer Inputleistung beim Wandler von 12.5W (+-6.5V und 2.1A). Damit liess sich der Akku im ausgeschalteten Zustand ohne Probleme laden. Der Wandler wurde geschätzte 60-70°C warm. mit dem Notebook im Betrieb mit ca. 13W Ladeleistung brach die Spannung zu sehr ein und das interne Ladegerät hat sich ausgeschalten. Mehr Inputleistung habe ich nicht probiert. Mein Wandler ist leider nur für 2A gebaut, daher kann ich die Spannung nicht auf USB 5V senken und den Strom erhöhen für eine Inputleistung von über 12.5W. Denn bei 5V Input bricht die Ausgangsspannung nach 1-3s Leerlauf dermassen ein (<10V), dass das interne Ladegerät des ThinkPads sich abschaltet. Und das wiederholt sich auf ewig.

Der nächste Schritt, den ich testen möchte, sind zwei Spannungswandler parallel zu schalten. Was einen Inputstrom von 4A erlaubt. Hoffentlich bliebt die Spannung stabiler.

Einen guten Tag wünscht
Derriell
 
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kolja

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Dann muss dein Netzteil auch sehr spannungsstabil sein.
Ich kann mir schwer vorstellen, dass die normalen Schaltnetzteile auch nur annähernd 5V halten können,
wenn du da 2 Ampere raus ziehst.

Auch wenn ich nicht glaube, dass das TP Schaden nimmt,
wenn es mit zu wenig Spannung versorgt wird,
würde ich die Last mal mit ein paar dicken Widerständen nachbauen
und messen was die Spannung dann macht.

Viel Erfolg!

Kolja

P.S.
Ich hatte gerade ziemlichen Ärger mit 5 Schaltnetzteilen,
welche 1A @5V liefern sollten.
Maximal gingen da 0.3A raus und die Spannung lag unter 4V.
Waren aber auch die billigsten die ich finden konnte -> nie wieder!
 

jal2

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@TE
Miss' bitte mal nach, was Dein Thinkpad ohne Akku und ausgeschaltet an Strom aufnimmt, wenn es am Netzteil haengt Also bei 19/20V messen, auf der Sekundärseite des NT - das Kabel mit diesem Stecker brauchst Du später sowieso.

Ich habe hier schon bis zu 6W Verbrauch im ausgeschalteten Zustand gesehen, abhängig vom Modell. Da laufen mindestens die 3.3V und 5V DC/DC-Wandler, um z.B. EC und PMH zu versorgen und den IC zum Akkuladen anzusteuern. Es kann sein, dass Deine 10W dann einfach zu wenig sind, um noch den Akku zu laden. Es kann auch sein, dass die restliche Leistung einfach zu gering ist und die Ladeschaltung nicht mehr funktioniert.
 

cyberjonny

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An sich eine gute Idee und ein interessantes Projekt.

Allerdings wäre es mir bei solchen selbstgebastelten Lösungen zu mulmig, als dass ich sie unbeaufsichtigt über Nacht an die Dose hängen und dabei noch gut schlafen könnte. Aber für einen beaufsichtigten Ladevorgang bietet sich das auch nicht gerade an... :)

Trotzdem interessiert mich natürlich, was dabei rauskommt bzw. ob/wie gut das grundsätzlich funktioniert.

Aber mach keinen Scheiß und pass auf! Im Zweifelsfall ist ein Netzteil dann doch nicht sooo wichtig...
 

tobi_strothotte

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Klar im Prinzip ist das richtig, es ist was anderes, er möchte ja mit dem kleinen Steckernetzteil (5V 2A) das Thinkpad Aufladen.
Somit hätte er nach vollständigem zusammenbau auch eine ähnliche Konstruktion. (Steckernetzteil <> Kabel <> Eigenbau Netzteil <> Kabel zum Notebook).
Also hätte er ja die Konstellation wie ein Notebook Netzteil das er mit dem 5V Steckerlader vom Quadrocopter versorgt.

Ich hab das Netzteil verlinkt, aus folgendem Grund.:

Am ende hat er auch ein Netzteil dabei, das im grossen und ganzen einem Notebook Netzteil ähnlich ist, eventuell nicht so Gross wie das original Netzteil, aber trotzdem mit störenden Kabeln.
Wenn er zb das Netzteil aus meiner Verlinkung nimmt, hätte er es ähnlich (Wenn auch etwas grösser) aber könnte mit einem Kabel Notebook und Quadrocopter aufladen.

Zum anderen hab ich ja dazu geschrieben, das ich lieber dieses nehmen würde.
Er muss es ja nicht so machen.

P.s.: Im prinzip erfüllen beide den selben Zweck, Quadrocopter und Notebook mit einem Netzteil zu Laden.
Also doch nicht ganz verkehrt.
 

sephi23

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Hi, bitte bedenken, dass es USB PD protokolle gibt, um hohe Strombedarf zwischen charger und empfänger zu handel/bestätigen/codieren. Zu mindest muss man die dp und dn pin am Eingang des spannungswandlers mit widerständer codieren, sonst bekommst du nicht wirklich die gewünschte 2A vom charger geliefert.
 
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Derriell

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@sephi23 Danke für den sehr nützlichen Tipp, werde schauen, wie man das macht :)

@jal2 stimmt, das kommt noch zum Verbrauch hinzu, werde ich messen.

@tobi Es ist ein etwas grösserer Quad, als dass man ihn per USB aufladen könnte ;) ,,, möchte nur das Notebook mit einem USB-Ladegerät laden. Danke :)
 

Bodenanker

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independence

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Die Info ist völlig an mir vorbeigegangen.
Hat das Ladegerät schon eine FRU?
bzw. schon irgendwo in D erhältlich?
Vorzugsweise mit Rundstecker, wie abgebildet.

Der Artikel ist von 2010.. Wahrscheinlich gibt es das Netzteil schon wieder nicht mehr ;-)
Ich kann es bei Amazon zwar finden aber es ist nicht mehr verfügbar
 

Bodenanker

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Es gibt auch das Ultraslim-Netzteil (90W) mit Y-Peitsche und Adapter für 20V und USB - da kannst Du parallel via USB und das Thinkpad laden.
Ehrlich gesagt finde ich das 'ultraslim'-NT garnicht so slim, insbesondere wegen den 120 Adapterstücken.
Da bleibe ich liebe bei meinem 90w-NT im Toolcase.


Der Artikel ist von 2010.. Wahrscheinlich gibt es das Netzteil schon wieder nicht mehr ;-)
Ich kann es bei Amazon zwar finden aber es ist nicht mehr verfügbar
Ist mir inzwischen auch aufgefallen.... :facepalm:

Sieht ziemlich cool aus - aber solange es das Teil nur mit Amistecker und nicht auch mit Eurostecker gibt, ist es für mich nicht wirklich interessant. Sonst müsste ja immer noch ein zusätzlicher Adapter mit.
Entspricht meiner Meinung!
 
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