DIY UPS pro WiFi router: 4 kroky (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Po celém světě je již asi 50 miliard zařízení připojených k internetu. Internetové připojení je tedy páteří pro provoz tohoto rychle se pohybujícího světa. Vše od finančního trhu po telemedicínu závisí na internetu. Mladší generace jako my mohou nějakou dobu přežít bez jídla, ale nemohou bez řádného vysokorychlostního připojení k internetu. Rychlost internetu v rozvojových zemích se stále zvyšuje, protože k připojení k 7 miliardám obyvatel potřebuje obrovskou telekomunikační infrastrukturu.

V rozvojových zemích, jako je Indie, jsou výpadky proudu běžné. Ale v současné době kvůli propuknutí COVID-19 téměř celá dělnická třída z její 1,3 miliardy celkové populace dělá práci z domova, protože sociální distancování je velmi důležité, aby se zabránilo šíření viru. Když však čelíme častým výpadkům napájení, je v sázce náš internet, protože modem WiFi klesá. Ale tyto ADSL routery získávají vstup z telekomunikační linky nebo vlákna, které bude mít energii i při výpadcích proudu, protože jejich jednotky mají zálohy. Jednoduchým řešením tohoto problému je návrh systému online UPS pro směrovače, který by se v případě výpadku proudu mohl přímo přepnout na napájení z baterie.

Naše designové cíle:

1. Výstupní napětí 12V

2. Li-ion baterie (nejlépe 18650, protože mají nejvyšší hustotu energie ve své třídě)

3. Doba zálohování alespoň 1 hodinu.

Zásoby

1. 18650 baterií - 3 (3400mAh 3,7V) [Vybral jsem ze staré baterie notebooku, můžete to také udělat, pokud máte o]

2. Obvod pro vyvažování baterie (3S 10A je více než dostačující)

3. 2,1 mm Jack samec a samice

4. 3D tiskárna pro tisk pouzdra

Krok 1: Navrhování pouzdra

K bezpečnému a bezpečnému uložení těchto baterií 18650 potřebujeme pouzdro. Před 3 lety jsem postavil svou 3D tiskárnu, která slouží všem mým potřebám v oblasti skříní. Použil jsem tinkercad.com k návrhu jednoduchého pouzdra s požadovanými rozměry pro uložení 3 18650 článků, obvodu pro vyvažování baterie a 2,1 mm jacku. Navrhl jsem ho pro baterie 3S 18650, pokud chcete více času zálohování pro různé aplikace, můžete jej navrhnout pro větší balíček změnou výšky osy z.

Dal jsem otvory pro šroub M3. Můžete to změnit podle svého požadavku.

Zde je odkaz na úložiště Thingiverse:

Krok 2: Extrahování článků ze starých notebookových baterií

VAROVÁNÍ !!!! Tento proces je nebezpečný, protože máte co do činění s Li-ion bateriemi. Pro vaši bezpečnost používejte požadovaná ochranná zařízení

Začněte z jedné strany baterie plochým nástrojem, jako je skalpel nebo plochý šroubovák, a zkuste ji zvednout z jedné strany. Stejnoměrně aplikujte sílu pomalým pohybem vpřed pomocí šroubováku a rozlomte plastové pouzdro. Jakmile budete moci pouzdro vyjmout, přivítá vás baterie 18650.

Spojením mezi nimi opatrně odstraňte spojovací materiál. Změřte jejich napětí pomocí multimetru.

Pokud je naměřená hodnota nižší než 3 V, došlo k opravě vybití. Vzhledem k těmto druhům článků nebude pouze celá baterie schopna odolat požadované energii. Proto můžete znovu použít všechny ostatní dobré baterie, jejichž hodnoty přesahují 3 V.

Krok 3: Výroba baterie

Na základě vašich požadavků můžete také vyrobit větší sadu baterií. Zde používám pouze 3 články k výrobě baterie, která je přenosná a může dodávat 12,6 V s kapacitou 2 700 mAh. Jak jsem odvodil jeho 2 700 mAh?

Tady je výpočet.

Baterie do notebooku byla vytištěna na štítku s nápisem 90 Wh (Ano, šlo o herní notebook Dell XPS 15). Byl jsem schopen obnovit 9 buněk. 3 články v sérii dávají 11,1 V a 3 z těchto balení paralelně. Proto

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

Pokud tedy vyrobíme sadu baterií se 3 články v sérii, bude mít kapacitu 2700 mAh při 11,1 V.

tj. 30 Wh. To je dostačující pro provoz 24W ADSL routeru po dobu 75 minut.

Pokud je váš směrovač normální, tj. 6W (12 V při 500 mA), přijde na 5 hodin. To je v době nouze hodně

Udělejte tedy matematiku a stavte podle svého požadavku

Krok 4: Připojte vše a nasaďte

Nyní připojte vše podle schémat. Zde můžete pozorovat, že kladný pól každého článku je připojen k vyvažovacímu obvodu, aby při nabíjení a vybíjení mělo správné vyvážení baterie. Je to stejné, jako když máte stejné průměrové přívodní potrubí ke všem 3 vodním nádržím, abyste je naplnili a vyprázdnili stejnou rychlostí.

Pájejte vše podle schémat a pomocí horkého lepidla zajistěte ženský 2,1 mm konektor uvnitř 3D tištěného pouzdra. Poté vytáhněte 2,1 mm konektor pro připojení k routeru. Zajistěte víko šrouby M3, Práce: Při běžném provozu se baterie bude nabíjet přes balancerový obvod pomocí nástěnného adaptéru a adaptér bude napájet router.