Під час відключень оптичні вузли провайдерів часто мають власне резервне живлення на кілька годин, і інтернет «падає» не в провайдера, а вдома: вимикається роутер і оптичний термінал. Щоб цього не ставалося, вистачає маленького ДБЖ постійного струму на 12 В. Його можна купити готовим, а можна зібрати за вечір — вийде більша ємність за ті самі гроші та ремонтопридатна конструкція. Нижче — обидва варіанти, схема, список деталей і розрахунок часу роботи.
Скільки споживає ваше обладнання
| Пристрій | Типове споживання |
|---|---|
| Wi-Fi роутер | 6–12 Вт |
| Оптичний термінал (ONT) | 4–8 Вт |
| Роутер і ONT разом | 10–18 Вт |
| Комутатор на 5–8 портів | 3–5 Вт |
| IP-камера | 3–6 Вт |
Найточніше — поміряти USB- або DC-вимірювачем. Наклейка на блоці живлення показує максимум: «12 В 1 А» означає до 12 Вт, реально роутер зазвичай бере менше.
Готовий міні-ДБЖ чи саморобний
Готові міні-ДБЖ з виходами 5, 9 і 12 В зручні: вмикаєш і працює. Але зважайте на те, як указана ємність.
Важливо: «10000 мА·год» на корпусі — це ємність при 3,6–3,7 В однієї банки, тобто близько 37 Вт·год. Після перетворення в 12 В лишається приблизно 30 Вт·год — це 2–2,5 години для роутера з терміналом, а не 10, як здається з цифр.
Саморобний ДБЖ на LiFePO4 дає в кілька разів більшу ємність за ті самі гроші, витримує тисячі циклів і ремонтується заміною окремої плати.
Схема: ДБЖ без перемикання
Найнадійніша схема — «онлайн»: роутер завжди живиться від шини батареї, а мережевий блок живлення через модуль заряду одночасно заряджає батарею і покриває навантаження.
- Блок живлення 15–19 В подає енергію.
- Модуль заряду CC/CV обмежує напругу на рівні 14,2 В і струм — 2–3 А: близько 1 А забирає роутер, решта йде на заряд.
- Шина батареї: до неї через плату BMS і запобіжник підключена збірка LiFePO4 4S.
- DC-DC перетворювач (підвищувально-понижувальний) видає стабільні 12,0 В на роутер.
Коли світло зникає, нічого не перемикається: роутер просто продовжує живитися від тієї самої шини, тепер уже тільки від батареї. Він навіть не перезавантажується.
Навіщо DC-DC, якщо батарея і так «12 вольт»? Напруга збірки LiFePO4 4S змінюється від 14,2 В повністю зарядженої до приблизно 11 В наприкінці розряду. Більшість роутерів розраховані на 12 В із допуском близько 10 %, і стабілізатор захищає їх від обох крайнощів.
Список деталей
| Деталь | Параметри | Навіщо |
|---|---|---|
| 4 банки LiFePO4 | 3,2 В: циліндричні 32700 на 6 А·год або призматичні на 20–30 А·год | запас енергії |
| Плата BMS 4S з балансуванням | 10–20 А | захист від перезаряду, переразряду і КЗ |
| Модуль заряду CC/CV | вихід 14,2 В, струм 2–3 А (для банок на 20–30 А·год — до 5 А) | заряд і живлення від мережі |
| Блок живлення | 15–19 В, від 45 Вт (підійде від ноутбука) | джерело енергії |
| DC-DC buck-boost | вихід 12 В, 2–3 А | стабільні 12 В для роутера |
| Запобіжник у тримачі | 5 А | захист проводки від КЗ |
| Дроти й роз'єми | 0,75–1,5 мм², штекер 5,5 × 2,1 мм | підключення |
| Корпус | негорючий, з отворами для вентиляції | безпека |
Ємність і час роботи
Корисну енергію рахуємо з урахуванням глибини розряду (0,9) і ККД перетворювача (0,9). Навантаження — 12 Вт.
| Збірка 4S | Енергія | Корисно | Час роботи при 12 Вт |
|---|---|---|---|
| 32700 по 6 А·год | 77 Вт·год | 62 Вт·год | близько 5 год |
| 2 × 32700 паралельно (12 А·год) | 154 Вт·год | 124 Вт·год | близько 10 год |
| Призматичні 20 А·год | 256 Вт·год | 207 Вт·год | близько 17 год |
| Призматичні 30 А·год | 384 Вт·год | 311 Вт·год | близько 26 год |
Для типових графіків відключень по 4–6 годин вистачає першого варіанта, для «довгих» — з призматичними банками.
Складання крок за кроком
- Перевірте банки. Напруга всіх чотирьох має відрізнятися не більше ніж на 0,05 В, краще — з однієї партії.
- З'єднайте банки послідовно (4S). Циліндричні — нікелевою стрічкою точковим зварюванням, призматичні — шинами на болтах. Не паяйте безпосередньо до корпусу банки: перегрів шкодить елементу.
- Під'єднайте BMS за її схемою. Зазвичай B− — до мінуса збірки, балансувальні дроти — по черзі від мінуса до плюса, P− — вихід на навантаження і заряд. Балансувальний роз'єм підключають останнім.
- Налаштуйте модуль заряду без навантаження: напруга 14,2 В, обмеження струму 2–3 А.
- Налаштуйте DC-DC на 12,0 В до підключення роутера — перевірте мультиметром.
- Зберіть ланцюг: блок живлення → модуль заряду → шина (батарея через BMS і запобіжник) → DC-DC → роутер.
- Перевірте роботу. Від мережі роутер працює, батарея заряджається. Вимкніть блок живлення з розетки — роутер не повинен перезавантажитися. Через годину поміряйте напругу батареї.
Чому 14,2 В, а не 14,6 В
Максимальна напруга банки LiFePO4 — 3,65 В, тобто 14,6 В для збірки 4S. Але в нашій схемі батарея стоїть під напругою заряду постійно. Рівень 3,55 В на банку (14,2 В) дає майже повний заряд і помітно довший ресурс, ніж постійне утримання на максимумі. Детальніше про рівні напруги — у статті налаштування заряду LiFePO4.
Безпека: BMS обов'язкова — без неї одна з банок рано чи пізно перезарядиться. Запобіжник ставте одразу після батареї. Не беріть банки невідомого походження і не заряджайте LiFePO4 на морозі нижче 0 °C. Корпус не має бути герметичним.
Підсумок
Для роутера й оптичного термінала вистачає 12-вольтового ДБЖ на LiFePO4 ємністю 60–300 Вт·год: він тримає інтернет від кількох годин до доби і не має моменту перемикання. Якщо ж потрібне живлення не лише для зв'язку, переходьте до розрахунку ємності для всієї квартири, а чому саме LiFePO4 — у порівнянні LiFePO4 чи AGM.