Chciałbym zbudować mini UPS-a do podtrzymywania routera, raspberry Pi, oraz dwóch dysków 3,5”. Wymogi dla takiego urządzenia to:
- Dostarczenie napięcie 12V 6A - (router, 2xHDD 3,5”)
- Dostarczenie napięcie 5V 4A - (Pi + elektronika 2xHDD 3,5”)
- Wykrywanie zaniku prądu (najlepiej mierzenie ile jeszcze bateria pociągnie) i podejmowanie automatycznych akcji (wyłącznie Pi + HDD)
W Internecie znalazłem kilka możliwość realizacji takiego systemu (zacznę od najgorszych):
1. Gotowy UPS DC ołowiowy
Niestety rozwiązania te bywają drogie (~300zł) i nie oferują dostatecznej mocy wyjściowej. Poniższe egzemplarze przeznaczone są do pracy z akumulatorami ołowiowymi (+niska cena):
- PowerWalker DC UPS 12V
- Zasilacz serii AWZ
2. Akumulator kwasowo-ołowiowy 12V
Pomysł ciekawy, ze względu na cenę baterii (3x taniej od litowych), niestety nie mam pomysłu jak zrobić do tego elektronikę. W Internecie są dostępne następujące schematy:
podpięcia baterii równolegle do zasilacza
Jeśli dobrze rozumiem to w takim układzie bateria jest stale rozładowywana / ładowana w zależności od wahań napięcia na zasilaczu ze względu na zmienny pobór prąd. Ile czasu bateria może przetrwać w takich warunkach? Nie ma żadnego zabezpieczenie przed rozładowaniem baterii do 0V, dodatkowo obawiam się o elektronikę przy takim napięciu.
schematy z mikrokontrolerem
niestety nie jestem w stanie ocenić na ile są poprawne (tj. eliminują wady rozwiązania 2.a)
Podłączenie baterii 12V do ładowarki samochodowej z mikrokontrolerem
w przypadku zaniku napięcia elektro przełącznik, który przełączy zasilanie dysków na baterię. Jeśli dobrze rozumiem to przełącznika nie można zasilać z 12V, ponieważ zadziałałby po “nagłym” wyłączeniu dysków. Należało by zasilać z 230V (co w mojej opinii jest lekko ryzykowne dla sprzętu i użytkownika).
3. Gotowy UPS DC 12V + 5V litowy
Na Ali można kupić gotowe UPSy 5 oraz 12V, niestety jeden nie wystarczy do zasilania jednej “linii napięcia”, a nie jestem pewien na ile można łączyć je równolegle (ani jak taki schematy połączeń powinien wygląd -> wszystkie połączone równolegle na wejściu i wyjściu, a może tylko na wyjściu)?
4. Własnoręcznie zbudowany power bank 12V
Na Aliexpress można kupić gotowe układy np.“3S 25A Li-ion Lithium 18650 BMS PCM battery protection board”. Układ sam zajmuje się ładowaniem i odcięciem baterii przed zbytnim rozładowaniem. Jeśli dobrze rozumiem z jego pomocą można wpiąć bateria równolegle do linii 12V? Zasilanie linii 5V byłoby realizowane przez step-down converter.
Jaką baterię litową kupić? 18650, czy jest coś lepszego / tańszego?
Ile baterii połączyć szeregowo 3 / 4 ? Przy 3 są minimalne straty (na konwersji do 5V), natomiast przy 4 potrzeba konwertera step-down, co zwiększa straty. Jak rozumiem napięcie wyjściowe będzie utrzymywało się na poziomie 12V dopóki na wejściu będzie 13V?
Znalazłem dwie metody wykrywania zaniku prądu, żadna niestety nie wydaje się specjalnie dobra:
- mierzenie napięcia za pomocą Pi i ADC
- Pi + Arduino + dzielnik napięcia
- Dostarczenie napięcie 12V 6A - (router, 2xHDD 3,5”)
- Dostarczenie napięcie 5V 4A - (Pi + elektronika 2xHDD 3,5”)
- Wykrywanie zaniku prądu (najlepiej mierzenie ile jeszcze bateria pociągnie) i podejmowanie automatycznych akcji (wyłącznie Pi + HDD)
W Internecie znalazłem kilka możliwość realizacji takiego systemu (zacznę od najgorszych):
1. Gotowy UPS DC ołowiowy
Niestety rozwiązania te bywają drogie (~300zł) i nie oferują dostatecznej mocy wyjściowej. Poniższe egzemplarze przeznaczone są do pracy z akumulatorami ołowiowymi (+niska cena):
- PowerWalker DC UPS 12V
- Zasilacz serii AWZ
2. Akumulator kwasowo-ołowiowy 12V
Pomysł ciekawy, ze względu na cenę baterii (3x taniej od litowych), niestety nie mam pomysłu jak zrobić do tego elektronikę. W Internecie są dostępne następujące schematy:
podpięcia baterii równolegle do zasilacza
Jeśli dobrze rozumiem to w takim układzie bateria jest stale rozładowywana / ładowana w zależności od wahań napięcia na zasilaczu ze względu na zmienny pobór prąd. Ile czasu bateria może przetrwać w takich warunkach? Nie ma żadnego zabezpieczenie przed rozładowaniem baterii do 0V, dodatkowo obawiam się o elektronikę przy takim napięciu.
schematy z mikrokontrolerem
niestety nie jestem w stanie ocenić na ile są poprawne (tj. eliminują wady rozwiązania 2.a)
Podłączenie baterii 12V do ładowarki samochodowej z mikrokontrolerem
w przypadku zaniku napięcia elektro przełącznik, który przełączy zasilanie dysków na baterię. Jeśli dobrze rozumiem to przełącznika nie można zasilać z 12V, ponieważ zadziałałby po “nagłym” wyłączeniu dysków. Należało by zasilać z 230V (co w mojej opinii jest lekko ryzykowne dla sprzętu i użytkownika).
3. Gotowy UPS DC 12V + 5V litowy
Na Ali można kupić gotowe UPSy 5 oraz 12V, niestety jeden nie wystarczy do zasilania jednej “linii napięcia”, a nie jestem pewien na ile można łączyć je równolegle (ani jak taki schematy połączeń powinien wygląd -> wszystkie połączone równolegle na wejściu i wyjściu, a może tylko na wyjściu)?
4. Własnoręcznie zbudowany power bank 12V
Na Aliexpress można kupić gotowe układy np.“3S 25A Li-ion Lithium 18650 BMS PCM battery protection board”. Układ sam zajmuje się ładowaniem i odcięciem baterii przed zbytnim rozładowaniem. Jeśli dobrze rozumiem z jego pomocą można wpiąć bateria równolegle do linii 12V? Zasilanie linii 5V byłoby realizowane przez step-down converter.
Jaką baterię litową kupić? 18650, czy jest coś lepszego / tańszego?
Ile baterii połączyć szeregowo 3 / 4 ? Przy 3 są minimalne straty (na konwersji do 5V), natomiast przy 4 potrzeba konwertera step-down, co zwiększa straty. Jak rozumiem napięcie wyjściowe będzie utrzymywało się na poziomie 12V dopóki na wejściu będzie 13V?
Znalazłem dwie metody wykrywania zaniku prądu, żadna niestety nie wydaje się specjalnie dobra:
- mierzenie napięcia za pomocą Pi i ADC
- Pi + Arduino + dzielnik napięcia