Во время отключений оптические узлы провайдеров часто имеют собственное резервное питание на несколько часов, и интернет «падает» не у провайдера, а дома: выключаются роутер и оптический терминал. Чтобы этого не происходило, хватает маленького ИБП постоянного тока на 12 В. Его можно купить готовым, а можно собрать за вечер — получится большая ёмкость за те же деньги и ремонтопригодная конструкция. Ниже — оба варианта, схема, список деталей и расчёт времени работы.
Сколько потребляет ваше оборудование
| Устройство | Типичное потребление |
|---|---|
| Wi-Fi роутер | 6–12 Вт |
| Оптический терминал (ONT) | 4–8 Вт |
| Роутер и ONT вместе | 10–18 Вт |
| Коммутатор на 5–8 портов | 3–5 Вт |
| IP-камера | 3–6 Вт |
Точнее всего — измерить USB- или DC-измерителем. Наклейка на блоке питания показывает максимум: «12 В 1 А» означает до 12 Вт, реально роутер обычно берёт меньше.
Готовый мини-ИБП или самодельный
Готовые мини-ИБП с выходами 5, 9 и 12 В удобны: включил и работает. Но учитывайте, как указана ёмкость.
Важно: «10000 мА·ч» на корпусе — это ёмкость при 3,6–3,7 В одной банки, то есть около 37 Вт·ч. После преобразования в 12 В остаётся примерно 30 Вт·ч — это 2–2,5 часа для роутера с терминалом, а не 10, как кажется по цифрам.
Самодельный ИБП на LiFePO4 даёт в несколько раз большую ёмкость за те же деньги, выдерживает тысячи циклов и ремонтируется заменой отдельной платы.
Схема: ИБП без переключения
Самая надёжная схема — «онлайн»: роутер всегда питается от шины батареи, а сетевой блок питания через модуль заряда одновременно заряжает батарею и покрывает нагрузку.
- Блок питания 15–19 В подаёт энергию.
- Модуль заряда CC/CV ограничивает напряжение на уровне 14,2 В и ток — 2–3 А: около 1 А забирает роутер, остальное идёт на заряд.
- Шина батареи: к ней через плату BMS и предохранитель подключена сборка LiFePO4 4S.
- DC-DC преобразователь (повышающе-понижающий) выдаёт стабильные 12,0 В на роутер.
Когда свет пропадает, ничего не переключается: роутер просто продолжает питаться от той же шины, теперь уже только от батареи. Он даже не перезагружается.
Зачем DC-DC, если батарея и так «12 вольт»? Напряжение сборки LiFePO4 4S меняется от 14,2 В у полностью заряженной до примерно 11 В в конце разряда. Большинство роутеров рассчитаны на 12 В с допуском около 10 %, и стабилизатор защищает их от обеих крайностей.
Список деталей
| Деталь | Параметры | Зачем |
|---|---|---|
| 4 банки LiFePO4 | 3,2 В: цилиндрические 32700 на 6 А·ч или призматические на 20–30 А·ч | запас энергии |
| Плата BMS 4S с балансировкой | 10–20 А | защита от перезаряда, переразряда и КЗ |
| Модуль заряда CC/CV | выход 14,2 В, ток 2–3 А (для банок на 20–30 А·ч — до 5 А) | заряд и питание от сети |
| Блок питания | 15–19 В, от 45 Вт (подойдёт от ноутбука) | источник энергии |
| DC-DC buck-boost | выход 12 В, 2–3 А | стабильные 12 В для роутера |
| Предохранитель в держателе | 5 А | защита проводки от КЗ |
| Провода и разъёмы | 0,75–1,5 мм², штекер 5,5 × 2,1 мм | подключение |
| Корпус | негорючий, с отверстиями для вентиляции | безопасность |
Ёмкость и время работы
Полезную энергию считаем с учётом глубины разряда (0,9) и КПД преобразователя (0,9). Нагрузка — 12 Вт.
| Сборка 4S | Энергия | Полезно | Время работы при 12 Вт |
|---|---|---|---|
| 32700 по 6 А·ч | 77 Вт·ч | 62 Вт·ч | около 5 ч |
| 2 × 32700 параллельно (12 А·ч) | 154 Вт·ч | 124 Вт·ч | около 10 ч |
| Призматические 20 А·ч | 256 Вт·ч | 207 Вт·ч | около 17 ч |
| Призматические 30 А·ч | 384 Вт·ч | 311 Вт·ч | около 26 ч |
Для типичных графиков отключений по 4–6 часов хватает первого варианта, для «длинных» — с призматическими банками.
Сборка по шагам
- Проверьте банки. Напряжение всех четырёх должно отличаться не больше чем на 0,05 В, лучше — из одной партии.
- Соедините банки последовательно (4S). Цилиндрические — никелевой лентой точечной сваркой, призматические — шинами на болтах. Не паяйте прямо к корпусу банки: перегрев вредит элементу.
- Подключите BMS по её схеме. Обычно B− — к минусу сборки, балансировочные провода — по очереди от минуса к плюсу, P− — выход на нагрузку и заряд. Балансировочный разъём подключают последним.
- Настройте модуль заряда без нагрузки: напряжение 14,2 В, ограничение тока 2–3 А.
- Настройте DC-DC на 12,0 В до подключения роутера — проверьте мультиметром.
- Соберите цепь: блок питания → модуль заряда → шина (батарея через BMS и предохранитель) → DC-DC → роутер.
- Проверьте работу. От сети роутер работает, батарея заряжается. Выньте блок питания из розетки — роутер не должен перезагрузиться. Через час измерьте напряжение батареи.
Почему 14,2 В, а не 14,6 В
Максимальное напряжение банки LiFePO4 — 3,65 В, то есть 14,6 В для сборки 4S. Но в нашей схеме батарея стоит под напряжением заряда постоянно. Уровень 3,55 В на банку (14,2 В) даёт почти полный заряд и заметно больший ресурс, чем постоянное удержание на максимуме. Подробнее об уровнях напряжения — в статье настройка заряда LiFePO4.
Безопасность: BMS обязательна — без неё одна из банок рано или поздно перезарядится. Предохранитель ставьте сразу после батареи. Не берите банки неизвестного происхождения и не заряжайте LiFePO4 на морозе ниже 0 °C. Корпус не должен быть герметичным.
Итог
Для роутера и оптического терминала хватает 12-вольтового ИБП на LiFePO4 ёмкостью 60–300 Вт·ч: он держит интернет от нескольких часов до суток и не имеет момента переключения. Если нужно питание не только для связи, переходите к расчёту ёмкости для всей квартиры, а почему именно LiFePO4 — в сравнении LiFePO4 или AGM.