DIY UPS pre WiFi router: 4 kroky (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Na celom svete je už asi 50 miliárd zariadení pripojených k internetu. Pripojenie k internetu je preto chrbtovou kosťou tohto rýchlo sa pohybujúceho sveta. Všetko od finančného trhu po telemedicínu závisí od internetu. Mladšia generácia ako my môže nejaký čas prežiť bez jedla, ale bez riadneho vysokorýchlostného internetového pripojenia sa nezaobíde. Rýchlosť internetu v rozvojových krajinách sa stále zvyšuje, pretože na pripojenie k 7 miliardám obyvateľov potrebuje obrovskú telekomunikačnú infraštruktúru.

V rozvojových krajinách, ako je India, sú výpadky elektriny bežné. V súčasnosti je však v dôsledku prepuknutia choroby COVID-19 takmer všetka robotnícka trieda z jej 1,3 miliardy celkovej populácie pracujúca z domu, pretože sociálne dištancovanie je veľmi dôležité, aby sa zabránilo šíreniu vírusu. Keď však čelíme častým výpadkom napájania, je náš internet v ohrození, pretože modem WiFi klesá. Tieto smerovače ADSL však získavajú vstup z telekomunikačnej linky alebo z vlákna, ktoré bude mať napájanie aj počas výpadkov prúdu, pretože ich jednotky majú zálohy. Jednoduchým riešením tohto problému je návrh online systému UPS pre smerovače, ktorý by sa v prípade výpadku prúdu mohol priamo prepnúť na napájanie z batérie.

Naše ciele v oblasti dizajnu:

1. Výstupné napätie 12V

2. Li-ion batérie (najlepšie 18650, pretože majú najvyššiu hustotu energie vo svojej triede)

3. Zálohovací čas najmenej 1 hodinu.

Zásoby

1. 18650 batérií - 3 (3400mAh 3,7V) [Vybral som zo starej batérie notebooku, môžete to urobiť aj vtedy, ak máte o]

2. Obvod vyvažovača batérií (3S 10A je viac ako dosť)

3. 2,1 mm jack muž a žena

4. 3D tlačiareň na tlač puzdra

Krok 1: Navrhovanie puzdra

Na bezpečné a zaistené umiestnenie týchto batérií 18650 potrebujeme puzdro. Pred 3 rokmi som postavil svoju 3D tlačiareň, ktorá slúži všetkým mojim potrebám plášťa. Použil som tinkercad.com na navrhnutie jednoduchého puzdra s požadovanými rozmermi, do ktorého sa zmestí 3 18650 článkov, obvod vyváženia batérie a 2,1 mm konektor. Navrhol som ho pre batérie 3S 18650, ak chcete viac času na zálohovanie pre rôzne aplikácie, môžete ho navrhnúť pre väčšie balenie zmenou výšky osi z.

Dal som otvory pre skrutku M3. Môžete to zmeniť podľa svojich požiadaviek.

Tu je odkaz na úložisko Thingiverse:

Krok 2: Extrahovanie článkov zo starých batérií do prenosných počítačov

POZOR !!!! Tento proces je nebezpečný, pretože máte do činenia s lítium-iónovými batériami. Pre svoju bezpečnosť používajte požadované ochranné zariadenia

Začnite z jednej strany batérie plochým nástrojom, ako je skalpel alebo plochý skrutkovač, a pokúste sa ju z jednej strany zdvihnúť. Rovnomerne aplikujte silu pomalým pohybom vpred pomocou skrutkovača a rozlomte plastové puzdro. Hneď ako budete môcť puzdro vybrať, budete vítaní s batériou 18650.

Pomocou podložky opatrne odstráňte spoje medzi nimi. Zmerajte ich napätie pomocou multimetra.

Ak je nameraná hodnota nižšia ako 3 V, vybije sa neopraviteľne. Vzhľadom na tieto druhy článkov iba celá batéria nebude odolávať požadovanej energii. Preto môžete znova použiť všetky ostatné dobré batérie, ktorých namerané hodnoty presahujú 3 V.

Krok 3: Výroba akumulátora

Na základe vašich požiadaviek môžete tiež vyrobiť väčšiu batériu. Tu používam 3 články na výrobu prenosného akumulátora s kapacitou 12,6 V s kapacitou 2 700 mAh. Ako som odvodil jeho 2 700 mAh?

Tu je výpočet.

Batéria do notebooku bola vytlačená na štítku s názvom 90 Wh (Áno, bol to herný notebook Dell XPS 15). Podarilo sa mi obnoviť 9 buniek. 3 články v sérii poskytnú 11,1 V a 3 z týchto balení paralelne. Preto

90 Wh/(11,1*3) = 2,7 Ah

Ak teda vyrobíme batériu s 3 článkami v sérii, bude mať kapacitu 2 700 mAh pri 11,1 V.

tj. 30 Wh. Čo je dostatočné na to, aby som mohol prevádzkovať môj 24W ADSL router 75 minút.

Ak je váš smerovač normálny, tj. 6 W (12 V pri 500 mA), bude fungovať 5 hodín. To je v núdzovom čase veľa

Urobte si preto matematiku a stavajte podľa svojich požiadaviek

Krok 4: Všetko prepojte a nasaďte

Teraz pripojte všetko podľa schém. Tu môžete pozorovať, že kladný pól každého článku je pripojený k vyvažovaciemu obvodu, aby malo počas nabíjania a vybíjania správne vyváženie batérie. Je to ako mať vstupné potrubie rovnakého priemeru do všetkých 3 nádrží na vodu, aby ste ich naplnili a vyprázdnili rovnakou rýchlosťou.

Všetko spájkujte podľa schém a horúcim lepidlom zaistite ženský 2,1 mm konektor vo vnútri 3D tlačeného puzdra. Potom vytiahnite 2,1 mm konektor samca na pripojenie k smerovaču. Veko zaistite skrutkami M3, Funguje: Pri bežných operáciách sa batéria nabíja cez obvod vyvažovača pomocou nástenného adaptéra a adaptér bude napájať router.