Phonebox-Experimente - Teil 2 - Umsetzung : Der Saftorangenblog

Phonebox-Experimente - Teil 2 - Umsetzung

Sat Jun 11 14:10:12 CEST 2016 | Celsi | Kommentare (20) | Stichworte: 8S/FV, Antenne, Audi, Außenantenne, Autotelefon, Bauchladen, Bin Laden, Bluetooth, Durchladen, Empfang, Empfangsverstärker, Fahrzeugantenne, induktiver Antennenabgriff, induktives Laden, kabelloses Laden, Kein Netz, Ladeschale, Phonebox, QI, Signalstärke, Smartphone, Stand der Technik, TT, TTS, wireless charging

Hallo zusammen,

lange hat's gedauert bis zum Teil 2, aber in Job und Privatleben geht es zur Zeit echt rund bei mir. Die Grippe musste mich nun mal an die Wohnung fesseln, damit ich dies hier endlich fertig schreiben konnte. Vom angekündigten Shanghai-Artikel mal ganz zu schweigen, an dem gibt es seit Monaten kein einziges Wort Fortschritt - leider

Also, meine Phonebox kann nun induktiv laden - mit einem Eigenbau. Im folgenden stelle ich nun vor, wie ich es gemacht habe, und beginne mit der ...

EINKAUFSLISTE

1 Innenleben der Ladeschale1. Ladeelektronik plus Ladespule

Hier habe ich mich für folgendes Modell einer fertigen Ladeschale entschieden, um ihr dann die notwendigen Teile zu entnehmen: klick. Falls der Link irgendwann nicht mehr funktioniert: Der EBAY-Shop heißt "Shoptronics24".

Warum ausgerechnet dieses Teil?

Geringer Preis, geringes "Lehrgeld", wenn was schief geht
Schale ist easy zu öffen und die Innereien sind leicht zu entnehmen
Die Ladespule und die Platine sind beide nur etwas über 2mm dick. Im Boden der Phonebox steckt auf die Spule für den induktiven Antennenabgriff. Ich will so wenig wie möglich (Abstand, aber auch mglw. abschirmende Elektronik) zwischen meinem Handy und dem Antennenabgriff haben. Die Nachrüstung des induktiven Ladens soll die empfangsverbessernden Eigenschaften der Phonebox (siehe Teil 1 dieses Artikels) so wenig wie möglich beeinflussen.
Ich habe dieses Gerät auch bewußt den deutlich schneller ladenden, 3spuligen und leistungsstärkeren Versionen vorgezogen. Abgesehen davon, dass diese merklich dicker sind, erzeugen sie auch ein deutlich kräftigeres Magnetfeld. Neben einer größeren Wärmeentwicklung in der nicht belüfteten Phonebox kann zumindest in der Theorie ein so starkes Magnetfeld die Empfangseigenschaften der Phonebox empfindlich stören. Der Antennenangriff erfolgt schließlich auch magnetisch/induktiv über eine Spule im Phonebox-Boden. Nachgewiesen habe ich die Verschlechterung aber nicht.
Die Kehrseite dieser Vorsicht: Das Handy wird relativ langsam geladen, mit ca. 30% pro Stunde. Aber der Zweck meines Umbaus ist auch in erster Linie, dass das Handy sich während längerer Fahrten nicht übermäßig leert. Wenn es pro Stunde noch 30% Ladung 2 Fertige Ladeplatte, (bitte aufzoomen!)dazu bekommt: Ziel erreicht.

2. Kurzes (15cm) USB-Kabel, doppelt gewinkelt

Drauf achten, dass der große USB-Stecker so gewinkelt ist, dass der Kabelabgang in Richtung Fahrzeugheck zeigt, wie z.B. bei diesem hier: klick. Das der Ladeschale beiliegende Kabel ist für uns ungeeignet.

3. Balsaholzplatte

Mindestens 9cmx15,5cm (Bodenmaß der Phonebox), 2,5mm dick, einfach zu beziehen über EBAY.

4. Ein Blatt dünne Pappe

Mindestens 9cmx15,5cm (Bodenmaß der Phonebox), dienst als dünne Grundplatte, auf der alles aufgebaut wird. Habe die Rückseite eines Schreibblocks genommen.

5. Weiterhin:

Lötzeug, 20cm 2adriges Kabel 0,5quadrat, Schrumpfschlauch in richtiger Größe für je 1 Ader Kabel oder behelfsweise Isolierband, Klebstoff (z.B. Pattex 100%), Cuttermesser mit frischer Klinge, Schere, Schleifpapier 240er Körnung, Filzstift, etwas Klettband, Lineal

FERTIGUNG

Ich habe keine Einzelbilder zur Anfertigung, nur zum Endresultat, siehe Bild 2 (aufzoomen für Details). Es ist jedoch nicht sonderlich kompliziert, ich werde es in Worten schildern.

1. Ein Stück aus der Pappe herausscheiden (Schere), exakt 9cmx15,5cm

2. Ein Stück aus dem Balsaholz herausscheiden (Cuttermesser), exakt 9cmx15,5cm. Die Ecken leicht mit dem Schleifpapier anrunden, damit es besser in die Phonebox passt. Die Schnittkanten ebenfalls mit Schleifpapier leicht abfahren und von Fasern und Spanresten säubern.

3. Die gekaufte Ladeschale öffen (ist nur geklippst), Platine und Ladespule auf Ferrit-Platte rausnehmen. Die beiden Kabel von Platine zu Spule ca. in der Mitte durchtrennen. Vorher eines der Kabel mit Stift markieren, damit man später noch weiß, welche Kabelenden zusammengehören.

4. Genauen Mittelpunkt der Balsaholzplatte mit Lineal ermitteln und anzeichnen. Spule auf Ferritplatte mittels Loch in der Mitte der Ferritplatte genau mittig auf der Holzplatte ausrichten, dann mit Filzstift Außenrand abfahren und Kreis anzeichnen.

3 Fertige Ladeplatte, mit OEM-Matte darüber5. Mit dem Cuttermesser den Kreis aus dem Holz rausschneiden, hier kommt später die Spule rein, siehe Bild 2. Mit Schmirgelpapier den kreisrunden Ausschnitt so lange nachbearbeiten, bis die Spule auf der Ferritplatte mühelos da rein passt.

6. Von diesem kreisrunden Auschnitt einen "Kanal" schneiden bis zu einer der schmalen Längsseiten der Holzplatte. Hier kommt später das Kabel rein, Bild 2 genau ansehen zum besseren Verständnis. Der "Kanal" ist im Bild aber leider schon mit den Papp-Stückchen von oben verdeckt. Das Kabel muss bequem in den Kanal passen!

7. Bearbeitete Holzplatte nun mit geeignetem Klebstoff auf die Papp-Grundplatte kleben.

8. Abgeschnittene Kabelende von Platine Ablöten, dann Platine und Spule mit neuem 2adrigem Kabel neu verbinden (löten). Die Kabellänge so bemessen, dass die Platine ca. 7-8cm entfernt von der Holzplatte entfernt angebracht werden kann (Siehe Bild 2). Darauf achten, die Kabelenden wieder richtig zu verbinden (nicht verpolen, auf die vorher angebrachten Markierungen achten!) Die Lötstellen mit Schrumpfschlauch überziehen, zur Not auch mit Isolierband.

Das Kabel mit den isolierten Lötstellen sollte immer noch perfekt im Kabelkanal untergebracht

werden können, sonst Kanal mit Cuttermesser verbreitern!

4 Geringe Bauhöhe der Konstruktion9. Optional: Den Kabelkanal mit dünner Pappe von oben zukleben (siehe Bild 2), um das Kabel darin zu fixieren, ohne das Kabel selbst festzukleben (Austauschbarkeit bei Defekt).

10. Einsetzen in die Phonebox, passt die Grundplatte in die Bodenöffnung? Bei Bedarf mit Schleifpapier Material wegnehmen, bis sie perfekt passt.

11. Platine nun mit Klettband an ihrer glatten Rückseite an der hinteren (dem Heck zugewandten) Seite der Phonebox fixieren. Klebestelle vorher entfetten. Der USB-Port der Platine sollte der Beifahrerseite zugewandt sein und noch genügend Platz zur beifahrerseitigen Wand der Phonebox haben, so dass der abgewinkelte Stecker des USB-Kabels reinpasst. USB-Kabel besser vor Ankletten der Platine schon einstecken, dann passt es garantiert.

12. USB-Kabel in USB-Port in Phonebox einstecken und am Rand über oder unter der Platine "unsichtbar" verlegen (siehe nachfolgende Fotos)

13. Funktionstest, Gummimatte drüber, fertig.

ERGEBNIS

Im Idealfall und bei sauberer Arbeit sieht man von der Nachrüstung gar nichts. Die Platine oder das USB-Kabel sind nur zu sehen, wenn man die Nase bzw. bei den nachfolgenden Fotos die Kamera direkt in die Box hält.

Die Platine ist sehr dünn (bis auf den USB-Port, den man wohl hätte auslöten müssen), sie hätte theoretisch auch mit in die Bodenplatte gepasst, der Platz wäre da. Ich habe mich erneut wegen dem Antennenabgriff im Phonebox-Boden dagegen entschieden, und weil es auf der Platine 2 Kontroll-LEDs gibt:

- Rot für "betriebsbereit",

- Blau für "lädt".

Unter der Gummimatte sähe man nichts mehr von den LEDs. Aber bei meiner Methode der Anbringung leuchten die LEDs die Phonebox in der jeweiligen Farbe aus, und selbst am hellichten Tag sieht man die Reflektion der LED im Griff des Phonebox-Deckels (siehe Bild 7). Das war nicht so vorhergesehen/geplant, erfreut mich deshalb aber umso mehr.

Weder Kabel noch Platine stören beim Einlegen oder Entnehmen des Smartphones.

Und nun Bilder von der fertigen Arbeit. Leider ohne Smartphone in der Box, denn mit dem mache ich die Fotos

5 In der Phonebox, noch ohne Matte. Die Platine ist an die vordere Stirnwand geklettet, die rote Bereitschafts-LED leuchtet schon 6 In der Phonebox, mit Matte. Man kann ein wenig die Kabelführung des abgewinkelten USB-Kabels erkennen 7 Von außen sieht man gar nichts - außer die hilfreiche Reflektion der Status-LED (hier rot, bei Laden blau) im Chromgriff des Deckels (optimal!)

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Kommentare: 20

Sat Jun 11 14:39:23 CEST 2016 | Fensterheber137163

So wollte ich es auch erst machen, mir gefiel aber nicht, dass der Anschluss dabei offen liegt.

Sonst aber gut.

Sat Jun 11 14:50:48 CEST 2016 | TTS8S

Interessante Konstruktion, und man kann sie natürlich auch jederzeit wieder ausbauen. Schade, dass die Platine bei Deiner Lösung so offen angebracht werden muss. Stört sie im angekletteten Zustand am "unteren" Ende der Phonebox nicht beim Einlegen und Herausnehmen des Telefons? Und kriegt man das Klettband aus der Phonebox rückstandsfrei wieder raus, falls man das möchte?

Wenn Du Zeit und Lust hast, kannst Du ja mal die Messungen aus Teil 1 wiederholen (vielleicht sogar mit und ohne Ladeplatte im direkten Vergleich), um herauszufinden, welchen Einfluss die Platte eventuell auf die induktive Antennenkopplung hat. Das wäre mal ein angemessener "Aller guten Dinge sind 3"-Teil für Deine Serie

Noch ein Hinweis für alle, die Celsis Konstruktion nachbauen möchten und sich ein paar Tage Zeit lassen können (Lieferzeit!): den QI-Charger gibt's für 3,23€ auch bei Aliexpress:

Aliexpress

Alternativ minimal teurer bei Banggood:

Banggood

Sat Jun 11 15:29:37 CEST 2016 | Celsi

Hallo,

nein, sie stört nicht, obwohl mein Smartphone (Samsung Galaxy S7) fast genauso groß ist wie die Phonebox.

Die "offene" Platine ist natürlich nicht optimal, aber es fehlt der Platz für ein Gehäuse. Und ich will die LEDs nicht verdecken.

Empfangstests mit genau dieser Elektronic gibt es doch schon in Teil 1. Das bißchen Balsaholz drumherum und 1/4mm Pappe wird an den Werten nichts ändern.

Sat Jun 11 15:48:23 CEST 2016 | Provaider

Lösung wegen der Platine:

Loch bohren und von unten die Platine ankletten. Dann kannst du auch direkt nen 12Vzu5V Steptdown Conwerter nehmen und hast den USB Prot frei. Oder einfach an den USB Port gehen und die zwei Kabel anzapfen für die 5V.

Es ist bestimmt noch Platz unterhalb der Box. Für die LED dann nochmal ein kleines Loch bohren oder einfach verlänger per Kabel und ab beliebiger stellte anbringen.

Sat Jun 11 16:01:53 CEST 2016 | Celsi

Das ist natürlich eine sehr saubere und professionlle Lösung, über die ich auch nachgedacht hatte.

Aber die war mir dann doch ein wenig "invasiv", ich wollte keinesfalls die Mittelkonsole auseinanderbauen, sowas kriegt man in der Regel nicht wieder klapperfrei zusammen. Auch hätte ich die LEDs von der Platine lösen müssen, denn Loch dafür bohren oder nicht: Wenn die Gummimatte und das Handy draufliegen, sieht man nichts mehr von den LEDs

Ich wollte es "unsichtbar", aber möglichst ohne was anzubohren und auseinanderzubauen.

Wenn das der einzige USB-Port wäre, hätte ich da sicher anders drüber gedacht, aber darüber ist ja noch einer, zudem gibt es noch 2x SD und 1x interne SSD.

Sat Jun 11 16:15:55 CEST 2016 | Fensterheber137163

Ich finde die Lösung gut und ich wollte auch nichts auseinander bauen, deshalb sieht es bei mir so aus.

Sat Jun 11 16:21:52 CEST 2016 | Celsi

Sauber! Ich würde noch eine dünne Moosgummimatte zuuschneiden und drüberlegen, der Optik wegen. Sonst top!

Sat Jun 11 16:26:11 CEST 2016 | Fensterheber137163

Danke, auf die Idee bin ich noch nicht gekommen, werde ich aber machen.

Mon Jun 13 18:30:56 CEST 2016 | der_Derk

Sauber gemacht .

Zitat:

Ich habe dieses Gerät auch bewußt den deutlich schneller ladenden, 3spuligen und leistungsstärkeren Versionen vorgezogen.

Im Zweifel hast Du da gar keinen Nachteil - denn wenn die wirklich den Qi-Standard noch einhalten, dienen die drei Spulen lediglich der Positionierungstoleranz, aber nicht der Leistungsteigerung. Die Leistung von drei räumlich getrennten Primärspulen addiert sich auf der Sekundärseite nicht einfach, und die Qi-Sekundärseite ist nach wie vor für 5W Leistung ausgelegt.

Gruß

Derk

Tue Jun 14 16:43:35 CEST 2016 | Miwi123

Toller Umbau Gibt es von der Gummimatte zufällig eine Teilenummer?

Tue Jun 14 19:42:49 CEST 2016 | Celsi

Danke Steht auf der Rückseite, muss ich morgen nachsehen!

Wed Jun 15 12:03:59 CEST 2016 | Celsi

TN: 8S0863416A

Wed Jun 15 16:20:43 CEST 2016 | Miwi123

Dankeschön Dann werde ich mal schauen ob ich mir das auch in meinen Golf einbauen kann.

Tue Jul 19 18:55:05 CEST 2016 | bospre

Hallo zusammen,

ich habe Celsi's Anleitung zum Anlass genommen, das drahtlose Laden auch bei mir nachzurüsten.

Statt der kompletten Ladeschale habe ich nur die Spule gekauft

z.B. bei Ali Express für rund 3,21 Euro: https://de.aliexpress.com/.../32234575474.html?...

Allerdings habe ich statt Holz und Pappe eine 3 mm starke PVC-Platte genommen (Fenster-Deckleiste) und dort einen Ausschnitt für die Spule hinein gefräst. Drumherum noch einen Falz für die Trägerplatte (Tiefe 2,1 mm) so dass die Spulendrähte mit der Oberseite abschliessen. Für die Drähte noch einen Kabelkanal mit etwa 2 mm Tiefe.

Die Fixierung der Spulenplatte habe ich einfach mit einem Klebeband vorgenommen. Damit die Drähte auch oben nahezu bündig mit der Oberseite abschliessen, musste ich noch eine 0,5 mm dicke Plastikplatte dazwischen legen (auf dem Foto der weisse rechteckige Streifen unter dem Klebeband).

Die Anschlussdrähte der Spule musste ich rund 20 mm verlängern und das USB-Kabel habe ich auch direkt an die Platine gelötet

Die Idee mit der Klettbefestigung habe ich ebenfalls von Celsi übernommen. Die Platine stört im vorderen Bereich der Phonebox überhaupt nicht und die Kontroll-LED's spiegeln sich in dem Deckelfach.

Da mein Telefon deutlich kleiner als die Phonebox ist, musste ich mit der Position der Spule ein wenig spielen. Ich habe es aber hinbekommen, dass mein Telefon an fast jeder Stelle in der Phonebox geladen wird. Lediglich wenn es ganz vorne und ganz rechts liegt, wird es nicht geladen. Ich denke aber das dies kein wirkliches Problem darstellt und das nächste Telefon wird sicher grösser sein.