Sparsame 12V USV/UPS für lau - DIY
Da wir hier hin und wieder mal Stromausfall haben, von ganz kurz bis länger, hab ich seit einiger Zeit eine kommerzielle unterbrechungsfreie 230V Stromversorgung vor Router, Modem und meinen Pis hängen. Das geht soweit, aber nur für vielleicht 15 Minuten. Danach bricht das zusammen.
Auch kein Wunder, der Wirkungsgrad ist sehr schlecht, durch die wiederholte Wandlung Netz, Batterie, Netz, einzelne Netzteile und daran hängende Verbraucher. Hohe Verluste und nur kurze Wirksamkeit, sprich rasche Batterieentladung.
Was also tun? Ganz einfach, die multiple Umwandlung umgehen und direkt mit 12V arbeiten. Die meisten Router laufen mit 12V, ein paar Wenige auch mit 9V (vorher checken und ggf. einen Step-Down Converter verwenden). Die Pis mit 5V.
Was brauchen wir:
- 12V Batterie (~10Ah, z.B. Mopedbatterie)
- Solar Controller
- altes Laptopnetzteil (15...24V, gehen praktisch alle)
- passende Kabel
Wir verwenden einen billigen PWM Solar-Controller aus China (<10 Euro, link unten), der die gesamte notwendige Elektronik und Funktionalität bereitstellt, das ist Stromversorgung, automatische Ladung der Batterie mit Float, Sicherheitsabschaltung und natürlich die eigentliche unterbrechungsfreie Umschaltung auf Batterie.
Den Controller kann man mit Kabelbindern direkt an der Batterie befestigen, ich hab ihn mit der Heissklebepistole zusätzlich fixiert. Wird also ein kompakter Baustein.
Nun kann man das sicherlich wie original vorgesehen mit einem Solarpanel speisen, so man hat. Wenn man keins hat, nimmt man stattdessen einfach ein altes Laptopnetzteil. Die Spannung ist ziemlich egal, der Controller regelt das aus. Ich benutze ein altes ziemlich kleines 65W HP Netzteil, 18.9V, 3.3A steht drauf.
Der Router/Modem/Fritzbox, was immer ihr habt, wird an den Verbraucherausgang des Solarcontrollers angeschlossen. Da kommen je nach Ladezustand zwischen 11 und 14V raus, das ist einwandfrei und problemlos.
Bleiben die Pis. Wo kriegen wir 5V her? Ganz einfach, der Solarcontroller hat 2 USB Ausgänge, die jeweils 5V und 2.5A powern können. Dazu braucht man ggf. noch ein passendes Adapterkabel.
Es wird absolut keine weitere Elektronik gebraucht, es ist komplett alles in dem Solarcontroller integriert. Anschliessen und fertig. Einfacher geht es nicht.
Laufzeit mit 2 Routern, 1 Fiber-Modem und 2 Pis getestet 2 Stunden.
Hier noch ein Beispiellink zum Controller, ist ein Massenartikel den halb China verkauft. Billigsten nehmen (10A).
Happy Basteln :-)
Der gesamte Aufbau mit allen Geraeten in Betrieb und gleichzeitigr Ladung des Akkus braucht gemessene ~20W. Also praktisch garnix. Wenn man von jeweils ca. 15..20W fuer jedes Einzelgeraet ausgeht (mal 5) also eine nicht unerhebliche zusaetzliche Einsparung.
Ich weiß, es ist ein alter Beitrag. Aber getrieben von ähnlichen Anforderungen habe ich es nachgebaut.
Leider sehe ich, je nach Akkuladung, verschiedene Probleme:
Entweder erfolgt eine Erhaltungsladung und sobald das Netzteil aus ist,geht auch sofort mein Verbraucher aus. Oder der Laderegler überlastet das Netzteil alle ca. 5 Sekunden, bis dieses sich abschaltet.
Ich sehe dieses Verhalten mit 2 Akkus und verschiedenen Netzteilen, inkl. kurzschussfestem Labornetzteil...
Habe mal das Verhalten am Labornetzteil gefilmt, eingestellt auf 19V und 4A.
Sieht mir aus, als würde der PWM Solarladeregler eingangsseitig im Hiccup-Modus [1] begrenzen:
[1] https://www.de.cui.com/blog/fundamentals-of-power-supply-over-current-protection