Mini-UPS: Упс... Запасемся энергией, чтобы знать, кто за дверью
Это маленькое устройство должно защитить от отключений электричества и радикально улучшить защиту жилища. Так ли это? Сейчас посмотрим.
У меня перед входной дверью установлена камера. Не то чтобы я был параноиком, просто когда выбирал входную дверь и изучал возможные пути взлома – стало понятно, что идеальных замков не существует, дверей тоже. В ютубе полно роликов о вскрытии даже самых дорогих замков буквально за минуты. Тогда стало ясно, что главная задача двери – задержать преступников на несколько минут, чтобы успеть поднять тревогу. А раз так – нужно ставить камеру с отслеживанием пространства перед первой дверью и между дверями, настроить передачу сигнала тревоги на смартфон, а видеозаписи на сервер. У всей этой машинерии есть ахиллесова пята – питание. Электрощит находится на лестничной площадке, никто не мешает выключить автомат и вскрывать дверь совершенно безнаказанно.
На такой случай человечество придумало UPS – источник бесперебойного питания. Но мне показалось нелогичным – иметь в запасе батарею в 12 вольт, чтобы преобразовать ее напряжение в переменные 220 вольт, чтобы потом обратно, в постоянные 12. Это же не наш метод!
Вот что снимает проблему преобразования туда-обратно:
Небольшая коробочка. Внутри литий-ионные аккумуляторы и контроллер заряда-разряда.
Поставляется устройство в картонной коробке, в комплекте кабель и инструкция.
В инструкции в частности утверждается, что при комнатной температуре аккумулятор держит заряд до полугода.
Я заказал самую емкую и продвинутую версию – с током 2 ампера и емкостью почти 58 ватт-час.
На одной стороне устройства два гнезда питания - вход и выход. У входного тоньше центральный контакт, у входного – толще.
Прилагаемый в комплекте кабель как раз имеет разные штекеры.
Таким образом, для подключения ничего изобретать не надо. Просто штатный блок питания камеры или роутера подключается к UPS, а прилагаемым кабелем UPS подключается к роутеру или камере. На боку включается ползунок выключателя – и вуаля – вашему устройству отключение питания больше не грозит. Кстати, если устройство этим выключателем отключить, оно будет продолжать пропускать питание от блока питания на роутер, но, разумеется, больше не будет подпитывать роутер от аккумулятора в случае пропадания внешнего питания.
Взвесил устройство. По весу можно опосредованно судить о количестве аккумуляторов внутри. В версии, где 14 Вт-ч, скорее всего их меньше.
Перед тем как сделать заказ, я измерил потребление роутера и камеры:
Оказалось, что роутер с подключенным твердотельным терабайтником потребляет около полуампера.
А камера с ик-подсветкой порядка 250 мА.
И без подсветки 140 мА.
По всему выходило, что двух ампер и одного мини UPS хватит за глаза.
Когда устройство было доставлено, первым делом я решил его проверить на соответствие заявленным характеристикам.
В качестве нагрузки я взял автомобильную лампу мощностью 10 Вт. При напряжении 12 вольт ее мощность оказалась чуть меньше 8 ватт, но это то что нужно – немного больше роутера, с подключенным SSD и 4G модемом.
Напряжение UPS на выходе 12,2 вольт. Отличный показатель. Две десятки на потери в проводах – в самый раз.
Посмотрел осциллографом пульсации.
Пульсации меньше 50 мВ. Это меньше, чем у блоков питания камеры и роутера. Так что с пульсациями тоже все нормально.
Важный параметр – провал выходного напряжения при отключении внешнего питания. Я и так и сяк пытался настроить порог осциллографа, чтобы отследить скачок напряжения на выходе. Ничего не получалось – напряжение оставалось постоянным. В результате пришлось использовать второй канал осциллографа для отслеживания входного напряжения и по триггеру его падения ловить изменения на выходе.
Развертка 5 мс на деление. Виден дребезг контактов, когда я выключаю входное напряжение, но не видно просадки выходного. Напротив, выходное даже немного подросло.
Развертка 1 мс. Виден микроскопический провал на выходе, но он точно не повлияет на работу роутера и камеры.
Обратная ситуация – подключение входного напряжения (желтый график):
Никаких бросков и скачков на выходе (голубой график) – лишь небольшое падение напряжения на доли вольта – пошла зарядка аккумуляторов.
Наконец, еще один важный параметр – емкость. Нам обещали 58 ватт-час. Для проверки я воспользовался самодельным устройством, которое регистрирует ток, напряжение и отданную/полученную емкость, что позволяет построить график. Это оно, в зеленом корпусе на фото.
Полностью зараженный UPS отдал на лампу 3,945 мАч. При постоянном напряжении 12,2 В. Это более 48 ватт-час. Ну что же, неплохо. Да, это меньше объявленных 58 ватт-часов, но мы же понимаем… Ладно, честные 40 – вполне рабочая величина. Лампа горела более 5 часов, значит роутер проработает больше шести, а камера с подсветкой – все 12. За это время гарантированно можно предпринять все необходимые действия.
Надо сказать, что я не первый, кто делает обзор на это устройство. И чаще всего у пользователей возникают подозрения относительно режима зарядки. Пишут, что индикаторный светодиод горит и горит, что там происходит при этом – загадка.
Я отслеживал зарядный ток при помощи своего устройства.
Из полностью разряженного состояния мини-UPS заряжался 33 часа 21 минуту, принял 6260 мАч.
Вот какой график получился:
Теперь становится понятно, почему пользователи не дожидались окончания зарядки – просто зарядка идет таким малым током, что длится более суток. В процессе зарядки светодиод плавно менял свой цвет от оранжевого к зеленому. По нему действительно не всегда можно понять, идет зарядка, или уже нет.
Надо сказать, что малые токи зарядки - это очень хорошо. Именно так и следует заряжать литий-ион, чтобы он точно не перезарядился, не перегрелся, не воспламенился в конце концов. Весь цикл заряда-разряда мини-упс оставался холодным.
Посмотрел я и график выходного напряжения при разрядке. Но там ничего интересного - просто горизонтальная линия на 12 вольтах, которая прерывается при исчерпании аккумуляторов.
Давайте прикинем КПД. Устройством отдано 3945 мАч, получено 6260 мАч. КПД получается 0,63. Не так уж и плохо, учитывая потери в аккумуляторах, контроллере заряда-разряда и преобразователе напряжения.
Разборку я не делал. Корпус прочно склеен из двух половин, разборка без повреждения невозможна. Но в интернете есть фотографии тех, кто не поленился. Там одна плата и 6 стандартных аккумуляторов 18650. Когда и если они придут в негодность – можно будет вскрыть и заменить их новыми.
В итоге: mini-UPS полностью оправдал ожидания. Я купил второй, буду одним питать роутер, другим две камеры. Одна контролирует другую, так что ни отключить, ни испортить их, оставшись незамеченным, не получится.
И теперь я всегда знаю, кто звонит мне в дверь.