DIY UPS για δρομολογητή WiFi: 4 βήματα (με εικόνες)

2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-23 14:39

Υπάρχουν ήδη περίπου 50 δισεκατομμύρια συσκευές συνδεδεμένες στο Διαδίκτυο σε όλο τον κόσμο. Ως εκ τούτου, η συνδεσιμότητα στο Διαδίκτυο είναι η ραχοκοκαλιά για να λειτουργήσει αυτός ο γρήγορος κόσμος. Τα πάντα, από την οικονομική αγορά έως την τηλεϊατρική, εξαρτώνται από το διαδίκτυο. Η νεότερη γενιά όπως εμείς μπορεί να επιβιώσει χωρίς φαγητό για κάποιο χρονικό διάστημα, αλλά δεν μπορεί χωρίς την κατάλληλη σύνδεση υψηλής ταχύτητας στο διαδίκτυο. Οι ταχύτητες του Διαδικτύου στις αναπτυσσόμενες χώρες εξακολουθούν να αυξάνονται καθώς χρειάζεται μια τεράστια τηλεπικοινωνιακή υποδομή για να συνδεθεί με 7 δισεκατομμύρια πληθυσμό.

Σε αναπτυσσόμενες χώρες όπως η Ινδία, οι διακοπές ρεύματος είναι συχνές. Όμως, αυτή τη στιγμή λόγω του ξεσπάσματος του COVID-19 σχεδόν όλη η εργατική τάξη του συνολικού πληθυσμού της 1,3 δισεκατομμυρίων εργάζεται από το σπίτι, καθώς η κοινωνική αποστασιοποίηση είναι πολύ σημαντική για να αποφευχθεί η εξάπλωση του ιού. Αλλά όταν αντιμετωπίζουμε συχνές διακοπές ρεύματος το διαδίκτυο μας διακυβεύεται καθώς το μόντεμ WiFi μειώνεται. Αλλά αυτοί οι δρομολογητές ADSL λαμβάνουν είσοδο από μια γραμμή τηλεπικοινωνιών ή μια ίνα που θα έχει την ισχύ ακόμη και κατά τη διακοπή ρεύματος καθώς οι μονάδες τους έχουν αντίγραφα ασφαλείας. Μια απλή λύση σε αυτό το πρόβλημα είναι ο σχεδιασμός ενός διαδικτυακού συστήματος UPS για δρομολογητές που μπορεί να μεταβεί απευθείας στην ισχύ της μπαταρίας σε περίπτωση διακοπής ρεύματος.

Οι Στόχοι Σχεδιασμού μας:

1. Τάση εξόδου 12V

2. Μπαταρίες ιόντων λιθίου (κατά προτίμηση 18650 καθώς έχουν την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα στην κατηγορία)

3. Τουλάχιστον 1 ώρα εφεδρικού χρόνου.

Προμήθειες

1. Μπαταρίες 18650 - 3 (3400mAh 3.7V) [Έχω βγάλει από μια παλιά μπαταρία φορητού υπολογιστή, μπορείτε επίσης να το κάνετε αν έχετε o]

2. Κύκλωμα εξισορρόπησης μπαταρίας (3S 10A ένα είναι περισσότερο από αρκετό)

3. Jack 2,1mm αρσενικό και θηλυκό

4. Τρισδιάστατος εκτυπωτής για εκτύπωση της θήκης

Βήμα 1: Σχεδιασμός της θήκης

Για να στεγάσουμε αυτές τις 18650 μπαταρίες με ασφάλεια και ασφάλεια χρειαζόμαστε μια θήκη. Είχα κατασκευάσει τον τρισδιάστατο εκτυπωτή μου 3 χρόνια πριν, ο οποίος εξυπηρετεί όλες τις ανάγκες του περιβλήματος μου. Χρησιμοποίησα το tinkercad.com για να σχεδιάσω μια απλή θήκη με απαιτούμενες διαστάσεις για να στεγάσει 3 18650 κύτταρα, κύκλωμα εξισορρόπησης μπαταρίας και υποδοχή 2,1 mm. Το σχεδίασα για μπαταρίες 3S 18650, εάν θέλετε περισσότερο εφεδρικό χρόνο για διαφορετικές εφαρμογές, μπορείτε να το σχεδιάσετε για το μεγαλύτερο πακέτο αλλάζοντας το ύψος του άξονα z.

Έχω δώσει τρύπες για βίδα Μ3. Μπορείτε να το αλλάξετε σύμφωνα με τις απαιτήσεις σας.

Εδώ είναι ο σύνδεσμος αποθήκης Thingiverse:

Βήμα 2: Εξαγωγή των κυψελών από παλιές μπαταρίες φορητού υπολογιστή

ΠΡΟΕΙΔΟΠΟΙΗΣΗ !!!! Αυτή η διαδικασία είναι επικίνδυνη καθώς αντιμετωπίζετε μπαταρίες ιόντων λιθίου. Χρησιμοποιήστε τα απαιτούμενα προστατευτικά γρανάζια για την ασφάλειά σας

Ξεκινήστε από τη μία πλευρά της μπαταρίας με ένα επίπεδο εργαλείο όπως ένα νυστέρι ή ένα κατσαβίδι και προσπαθήστε να το σηκώσετε από τη μία πλευρά. Εφαρμόστε ομοιόμορφα δύναμη προχωρώντας αργά μπροστά με το κατσαβίδι και ανοίξτε την πλαστική θήκη. Μόλις μπορέσετε να αφαιρέσετε τη θήκη, θα σας καλωσορίσουμε με μπαταρία 18650.

Χρησιμοποιήστε ένα plyer για να αφαιρέσετε προσεκτικά τις συνδέσεις μεταξύ τους. Μετρήστε τις τάσεις τους με ένα πολύμετρο.

Εάν η ένδειξη είναι μικρότερη από 3V, αποφορτίστηκε ανεπανόρθωτα. Λόγω αυτού του είδους των κυψελών, μόνο ολόκληρη η μπαταρία δεν θα μπορεί να αντέξει την απαιτούμενη ενέργεια. Ως εκ τούτου, μπορείτε να επαναχρησιμοποιήσετε όλες τις άλλες καλές μπαταρίες των οποίων οι ενδείξεις ξεπερνούν τα 3V.

Βήμα 3: Δημιουργία της μπαταρίας

Με βάση τις απαιτήσεις σας, μπορείτε επίσης να φτιάξετε μια μεγαλύτερη μπαταρία. Εδώ χρησιμοποιώ μόνο 3 κυψέλες για να φτιάξω μια μπαταρία που είναι φορητή και μπορεί να τροφοδοτήσει 12,6V με χωρητικότητα 2700mAh. Πώς κατέληξα στα 2700mAh;

Ιδού ο υπολογισμός.

Η μπαταρία του φορητού υπολογιστή τυπώθηκε με μια ετικέτα που έλεγε 90Wh (Ναι, ήταν φορητός υπολογιστής παιχνιδιών Dell XPS 15). Κατάφερα να ανακτήσω 9 κύτταρα. 3 κυψέλες σε σειρά θα δώσουν 11,1V και 3 από αυτές τις συσκευασίες παράλληλα. Ως εκ τούτου

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

Επομένως, αν κατασκευάσουμε μια μπαταρία με 3 κύτταρα σε σειρά, θα έχει χωρητικότητα 2700mAh στα 11,1V

δηλ. 30Wh. Ποιο είναι αρκετό για να τρέξει ο δρομολογητής 24W ADSL για 75 λεπτά.

Εάν ο δρομολογητής σας είναι κανονικός, δηλαδή 6W (12V στα 500mA), τότε θα έρθει για 5 ώρες. Είναι πολλά στην ώρα έκτακτης ανάγκης

Κάντε λοιπόν τα μαθηματικά και χτίστε σύμφωνα με τις απαιτήσεις σας

Βήμα 4: Συνδέστε τα πάντα και αναπτύξτε

Τώρα συνδέστε τα πάντα σύμφωνα με τα διαγράμματα. Εδώ μπορείτε να παρατηρήσετε ότι ο θετικός ακροδέκτης κάθε κυψέλης είναι συνδεδεμένος στο κύκλωμα εξισορρόπησης για να έχει μια σωστή εξισορρόπηση της μπαταρίας κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση. Είναι ακριβώς όπως οι σωλήνες εισόδου της ίδιας διαμέτρου και στις 3 δεξαμενές νερού για να γεμίζουν και να αδειάζουν με τον ίδιο ρυθμό.

Συγκολλήστε τα πάντα σύμφωνα με τα σχήματα και χρησιμοποιήστε ζεστή κόλλα για να στερεώσετε τη θηλυκή υποδοχή 2,1mm μέσα στη θήκη εκτύπωσης 3D. Στη συνέχεια, βγάλτε ανδρική υποδοχή 2,1 mm για να συνδεθείτε στο δρομολογητή. Ασφαλίστε το καπάκι με τις βίδες M3, Εργασία: Σε κανονικές λειτουργίες, η μπαταρία φορτίζεται μέσω του κυκλώματος εξισορρόπησης από τον προσαρμογέα τοίχου και ο προσαρμογέας θα τροφοδοτήσει το δρομολογητή.