Mini-UPS: Упс... Запасемся энергией, чтобы знать, кто за дверью

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Обзор | Зарядки, аккумуляторы и т.п.

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.

Ссылка на Mini UPS, где я брал.

13 комментариев

v
У меня после перевода бесперебойников на LiFePO4 осталось 2 полуживых свинцовых аккума и руки немного зачесались. Всё просто до примитива вход от 12В БП, DC-DC booster до 13.2 с ограничением по току 1.5А (хватит и роутеру и на зарядку), дальше в параллель аккумы, потом реле защиты от переразряда (настроил на 12В), потом DC-DC понижайка до 12В. Цена «строительных блоков» около 3 баксов. Потрачено времени на сборку и упаковку всего в старый ящик для инструментов — скажем так в N раз больше, чем стоит готовая коробочка из обзора :) Поэтому экономический эффект от самоделки полностью отрицательный, а вот just for fun эффект деньгами не померять :) Помрёт этот свинец окончательно — и их на лифер переведу :)
L
очень интересная штука, спасибо!
tykhon
Ну а почему ж не релевантно-то? Мой роутер потребляет не столько, сколько ваш роутер или какой-либо еще. Даже роутеры одной марки могут потреблять по-разному в зависимости от нагрузки и подключенных устройств.
А ток — он и в лампочке и в роутере одинаковый. Полампера, ушедшие в роутер и ушедшие на лампу — совершенно идентичные полампера, с точки зрения упса.
Нерелевантно считать ампер-часы при разных токах — это да. Конечно, при больших токах отданная емкость наверняка будет меньше. Но в описанном эксперименте токи примерно соответствуют рабочим для этого упса.
tykhon
Моя точка зрения в том, что большинство роутеров имеют среднее потребление от 0,3 до 1 А. Чтобы определить емкость при таких токах, достаточно взять лампочку можностью от 4 до 12 ватт. Время работы ламп (и роутеров) разумеется будет разное, но произведение времени на ток в этом диапазоне токов будет более-менее одно и то же. Получив результат испытания (грубо, 4 Ач) любой может померить ток своего потребителя и понять, надолго ли хватит упса.
Где я ошибаюсь?
tykhon
Тестирования до отключения не было. Но недавнее плановое отключение электричества, которое продолжалось около 3-4 часов батареи выдежрали, ни роутер, ни камера не отключились. Собственно, к нему я и готовил всю эту машинерию.
tykhon
Был ли провал по питанию непосредственно в момент отключения?
Вот это не отследил, к сожалению. Но одно могу сказать точно — связка роутер-камера работала, когда все остальное в доме не работало, а я сидел в темной квартире и чилил в телефончике по вайфаю. Инет не отключался, ремонт электросетей локальный по нашему стояку. Отследить перезагрузку камеры в момент отключения внешнего питания по записям на сервере невозможно, т.к. запись включается толко по детектору движения. И аптайм роутера с тех пор обнулился по другим обстоятельствам.
p
Собрал из маленькой платки с Али и двух 18650 в параллели мини упс. Питает роутер пока электрики чинят линию. Пока что максимум ремонт длился 3 часа — достойно питал Omni2 с модемом, раздавал вайфай. Платка стоит доллар, АКБ взял из бу. Ну и два разъёма.
tykhon
Я тоже пытался решить эту проблему кустарным способом. У меня несколько устройств на ардуино, нужно было, чтобы они питались от usb, а при его отключении переходили на аккумулятор. Кроме одного контроллера все остальные этот переход делали с провалом по питанию и ардуино успевала ресетнуться. А тот контроллер, что так не делал — заряжал литий большим током и держал его всегда под током, что небезопасно. Как варант, можно собрать две отдельные схемы — контроллер заряда и степап. Выход степапа запараллелить с входным питающим напряжением, развязав диодами Шоттки. Но уже только на диодах мы тратим по 0,4 вольта, что в некоторых ситуациях модет быть критично, а в остальных — просто неэкономно.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Обзор компактного и лёгкого трёхпортового зарядного устройства Ugreen Nexode Pro 65W

В этой статье будет обзор зарядного устройства Ugreen из линейки Noxode Pro, которое отличается довольно высокой мощностью при очень незначительных габаритах, а так же наличием трёх портов....

Разбираем новую линейку Infinix Note 40 с магнитной зарядкой. Чем смартфоны отличаются друг от друга

Сегодня компания Infinix представила новую линейку смартфонов Note 40, состоящую из четырёх моделей. Как это часто бывает, все они имеют между собой много общего и всего несколько значительных...

Neoline WowCam Wi-Fi: выпущен миниатюрный видеорегистратор за 3990 рублей

В рядах мега-компактных видеорегистраторов пополнение. В продаже появился Neoline WowCam Wi-Fi, который стоит 3 990 руб и при этом помимо миниатюрного корпуса предлагает качественную Full HD...

10 частых промахов при самостоятельной укладке ламината

Ламинат — это выбор многих за его прочность, стиль и легкость в уходе. Однако, несмотря на кажущуюся простоту, укладка ламината требует внимательности и аккуратности. Малейшая ошибка...

Стильный внешний вид, 4 динамика, 2K дисплей, две сим-карты за 15000 рублей: Обзор новинки - планшета Cubot Tab50

В нашем веке представлено большое количество планшетных компьютеров на базе Android. Но хочется, чтобы он был по-современному стильный, легкий и удобный в использовании, дисплей чтобы был хороший,...

Где уложить спать котика: выбираем подходящее спальное место

Как известно, кошки — полноправные хозяева в доме и спят там, где хотят. Они могут уютно разместиться на батарее-гармошке, невзирая на ее жесткие ребра. Или вальяжно расположиться на...