DIY UPS dla routera WiFi: 4 kroki (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Na całym świecie jest już około 50 miliardów urządzeń podłączonych do Internetu. Dlatego łączność z Internetem jest podstawą tego szybko rozwijającego się świata. Wszystko, od rynku finansowego po telemedycynę, zależy od Internetu. Młodsze pokolenie, takie jak my, może przez jakiś czas przetrwać bez jedzenia, ale nie może bez odpowiedniego szybkiego łącza internetowego. Szybkość Internetu w krajach rozwijających się wciąż rośnie, ponieważ potrzebuje ogromnej infrastruktury telekomunikacyjnej, aby połączyć się z populacją 7 miliardów.

W krajach rozwijających się, takich jak Indie, przerwy w dostawie prądu są powszechne. Ale obecnie z powodu wybuchu COVID-19 prawie cała klasa robotnicza z całej populacji 1,3 miliarda wykonuje pracę z domu, ponieważ dystans społeczny jest bardzo istotny, aby uniknąć rozprzestrzeniania się wirusa. Ale kiedy mamy do czynienia z częstymi przerwami w dostawie prądu, nasz internet jest zagrożony, ponieważ modem Wi-Fi przestaje działać. Ale te routery ADSL otrzymują dane wejściowe z linii telekomunikacyjnej lub światłowodu, które będą miały moc nawet podczas przerw w dostawie prądu, ponieważ ich jednostki mają kopie zapasowe. Prostym rozwiązaniem tego problemu jest zaprojektowanie systemu UPS Online dla routerów, który może bezpośrednio przełączyć się na zasilanie bateryjne w przypadku przerw w dostawie prądu.

Nasze cele projektowe:

1. Napięcie wyjściowe 12 V

2. Akumulatory litowo-jonowe (najlepiej 18650, ponieważ mają najwyższą gęstość energii w swojej klasie)

3. Co najmniej 1 godzina czasu podtrzymania.

Kieszonkowe dzieci

1. 18650 baterii - 3 (3400 mAh 3,7 V) [wyciągnąłem ze starej baterii laptopa, możesz też to zrobić, jeśli masz o]

2. Obwód równoważenia baterii (jeden 3S 10A jest więcej niż wystarczający)

3. 2.1mm Jack męski i żeński

4. Drukarka 3D do drukowania obudowy

Krok 1: Projektowanie obudowy

Aby bezpiecznie przechowywać te 18650 baterie, potrzebujemy etui. 3 lata temu zbudowałem swoją drukarkę 3D, która spełnia wszystkie moje potrzeby związane z obudową. Użyłem serwisu tinkercad.com do zaprojektowania prostej obudowy o wymaganych wymiarach, aby pomieścić 3 ogniwa 18650, obwód balansera baterii i gniazdo 2,1 mm. Zaprojektowałem go do akumulatorów 3S 18650, jeśli chcesz mieć więcej czasu na kopie zapasowe dla różnych zastosowań, możesz zaprojektować go dla większego pakietu, zmieniając wysokość osi Z.

Podałem otwory pod śrubę M3. Możesz to zmienić zgodnie z własnymi wymaganiami.

Oto link do repozytorium Thingiverse:

Krok 2: Wyodrębnianie komórek ze starych baterii do laptopów

OSTRZEŻENIE !!!! Ten proces jest niebezpieczny, ponieważ masz do czynienia z akumulatorami litowo-jonowymi. Dla własnego bezpieczeństwa używaj wymaganej odzieży ochronnej

Zacznij od jednej strony baterii za pomocą płaskiego narzędzia, takiego jak skalpel lub płaski śrubokręt i spróbuj podnieść ją z jednej strony. Równomiernie przykładaj siłę, powoli przesuwając się do przodu za pomocą śrubokręta i rozbijając plastikową obudowę. Gdy będziesz już w stanie zdjąć obudowę, powitamy Cię z akumulatorem 18650.

Za pomocą szczypiec ostrożnie usuń połączenia między nimi. Zmierz ich napięcia za pomocą multimetru.

Jeśli odczyt jest mniejszy niż 3V, rozładował się nie do naprawienia. Ze względu na tego typu ogniwa, tylko cały pakiet baterii nie będzie w stanie wytrzymać wymaganej energii. Dzięki temu możesz ponownie użyć wszystkich innych dobrych baterii, których odczyty przekraczają 3V.

Krok 3: Tworzenie akumulatora

W zależności od wymagań możesz również stworzyć większy pakiet baterii. Tutaj używam tylko 3 ogniw do stworzenia przenośnej baterii, która może zasilać 12,6 V o pojemności 2700 mAh. Jak wywnioskowałem jego 2700mAh?

Oto obliczenia.

Na akumulatorze laptopa wydrukowano etykietę z napisem 90Wh (tak, to był laptop do gier Dell XPS 15). Udało mi się odzyskać 9 komórek. 3 ogniwa w szeregu dadzą 11,1 V i 3 z tych pakietów równolegle. Stąd

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

Dlatego jeśli zbudujemy pakiet baterii z 3 ogniwami szeregowo, będzie miał pojemność 2700 mAh przy 11,1 V

tj. 30Wh. Co wystarczy, aby mój router ADSL 24W działał przez 75 minut.

Jeśli twój router jest normalny, tj. 6 W (12 V przy 500 mA), będzie działał na 5 godzin. To dużo w nagłych wypadkach

Więc zrób matematykę i zbuduj zgodnie z własnymi wymaganiami

Krok 4: Połącz wszystko i wdróż

Teraz połącz wszystko zgodnie ze schematami. Tutaj można zaobserwować, że dodatni zacisk każdego ogniwa jest podłączony do obwodu balansera, aby zapewnić prawidłowe zrównoważenie akumulatora podczas ładowania i rozładowywania. To tak, jakby mieć rury wlotowe o tej samej średnicy do wszystkich 3 zbiorników wody, aby napełniać je i opróżniać w tym samym tempie.

Przylutuj wszystko zgodnie ze schematami i użyj gorącego kleju, aby zabezpieczyć żeńskie gniazdo 2,1 mm wewnątrz drukowanej obudowy 3D. Następnie wyjmij gniazdo męskie 2,1 mm, aby połączyć się z routerem. Zabezpiecz pokrywę śrubami M3, Działanie: W normalnych warunkach bateria będzie ładowana przez obwód balansera za pomocą zasilacza ściennego, a zasilacz będzie zasilał router.