Arduino

технологии

Как просто организовать резервное питание в доме/квартире

Если вы живете в частном доме или же квартире, где часто отключают электричество, рано или поздно вы задумаетесь о том, как организовать резервное питание.

Особенно актуальным это стало на данный момент, когда многие перешли на удаленную работу из-за пандемии. Это коснулось и меня и далее я расскажу, как я решил эту проблему наиболее простым и дешевым способом.

Power backup

Требования в моем случае были такие: при отключении электричества работа двух роутеров (основной и резервный интернет) + возможность полной зарядки нескольких ноутбуков и телефонов.

Первое, что нам потребуется: аккумуляторная батарея. Емкость аккумулятора ноутбука составляет в моем случае 7 Ач, а роутеры питаются от блоков питания в 1А. Таким образом батареи и 75Ач хватит для одного дня работы, а на большее время электричество еще не отключали ни разу. Да и при необходимости систему можно масштабировать, просто докупив еще один аккумулятор (об этом чуть позже).

Второй момент - определиться с типом аккумулятора. Естественно самым простым решением было бы взять обычный автомобильный свинцовый аккумулятор.

Однако есть нюансы.

  • Обычный обслуживаемый автомобильный аккумулятор (тот, у которого есть возможность подливать электролит через специальные отверстия) при зарядке выделяет такие газы, как хлористый кислород и сернистый газ, поэтому заряжать их рекомендуется на улице либо хорошо проветриваемом гараже. Сернистый газ при этом способен оседать на стенах и полу помещения и не выветриваться довольно долго.
  • При зарядке есть возможность даже взрыва (в интернете есть много видеороликов), и лучше, если это произойдет на улице, чем в жилом помещении.
  • Изначально автомобильные аккумуляторы не предназначены для работы в подобном режиме, они рассчитаны на постоянную подзарядку. При сильном снижении напряжения из-за долгой разрядки батарея может выйти из строя.

По этим причинам мой выбор пал на Delta DTM 1275 L. Это так называемый "тяговый аккумулятор", который как раз рассчитан на долгую отдачу тока без подзарядки (он используется например в лодочных электромоторах). Также выбранная батарея сделана по технологии AGM (с микропористым заполнителем, пропитанным электролитом) и абсолютно герметична, что делает возможным использовать и заряжать ее в жилых помещениях.

Но рабочее напряжение батареи - 12В постоянного тока, а нам необходимо 220В переменного. Для этого нужен "инвертор" - устройство для преобразования 12В постоянного тока в 220В переменного.

Инверторов продается великое множество, от дешевых и небольших, предназначенных для использования в автомобилях, до больших и мощных, которые могут также заряжать аккумулятор.

Однако так как мы делаем бюджетную систему, то нам подойдет автомобильный инвертор с одной розеткой на 220В, с USB-гнездом для зарядки телефона и мощностью 300Вт:

Такой мощности хватит и на роутеры, и на зарядку ноутбука и телефона одновременно.

Итак, последнее из основного, что нам необходимо для функционирования всей системы: зарядное устройство для аккумулятора. Можно использовать автомобильное зарядное устройство, которое:

  • имеет ручную регулировку тока зарядка
  • имеет встроенный контроль напряжения зарядки

Заряжать такой аккумулятор нужно напряжением 14,4В - 14,6В и силой тока 7А (1/10 от емкости аккумулятора).

Я приобрел зарядное устройство iMax B6 mini. Это зарядное устройство имеет очень богатый функционал: умеет заряжать не только автомобильные аккумуляторы, но и аккумуляторы практически всех существующих типов, кроме зарядки имеет функции разрядки, балансировки, восстановления и множество других. Также она очень компактное и тихое.

Одна проблема: его часто подделывают, поэтому я оставлю ссылки на проверенных продавцов, которые продают оригинальные устройства (не забудьте купить также блок питания мощностью как минимум 6А):

Перед использованием прочитайте инструкцию, функций очень много, но использовать его не сложно: практически все происходит автоматически. Перед зарядкой нужно выбрать тип аккумулятора (Pb), напряжение (14В) и ток зарядки (я ставлю 4А, зарядка будет дольше, зато аккумулятор проживет больше), главное чтобы ток не был больше, чем мощность блока питания.

Также можно докупить вольтметр для 220В розетки - довольно удобный девайс, который наряду с напряжением показывает электроэнергии и может посчитать, сколько "накапало" в рублях и много чего еще.

Для контроля заряда аккумуляторной батареи я установил вольтметр - смотри фотографию выше. Как только напряжение упало до 13В - пора зарядить аккумулятор.

Итак, в итоге мы получили "полуавтоматическую" систему: переключать роутеры нужно вручную, а также требуется следить за зарядом батареи и вовремя ее подзаряжать. Но и стоимость такой системы в разы меньше, чем цена на полностью автоматическую систему резервного питания.

В случае, если потребуется более длительное время работы, можно купить еще один такой же аккумулято и подключить его параллельно к первому. Заряжать можно будет оба разом, но потребуется выставить чуть больший ток.

26 октября 2020