UPS 12V, fai da te (o prodotto già pronto)

[paolo1983]

Buongiorno amici. Vi pongo un quesito.

Ho necessità di mantenere sotto UPS: un mini PC (alimentatore dati di targa da 12V - 30 watt (2,5A)), un router (alimentatore dati di targa da 12V - 12W (1A)) e un access point EERO (alimentatore USB dati di targa 5V se non sbaglio 15W ovvero 3A).

Attualmente ho un UPS classico da 220V della tecnoware. Funziona egregiamente... al minimo! Il carico è ovviamente minimo, intorno al 4% (lo leggo attraverso la domotica, network ups tools (NUT). Se salta la corrente, ho garanzia di parecchio tempo, nell'ordine di 1 ora.

Premesso che non necessito di un tempo così lungo, e premesso che l'UPS da solo assorbe circa 12W (sono quasi 9KWH al mese) oltre ovviamente al carico collegato (il minipc, acceso h24 (è un server che uso per domotica e altri servizi self hosted) assorbe tra i 5 e i 10watt, raramente va oltre, capita sotto forte carico della cpu ad esempio quando faccio un backup, mentre l'access point e il router una manciata di watt); mi chiedo se si può ottimizzare la cosa,appunto per ridurre il 12W assorbiti "a vuoto" dall'UPS.

L'idea che mi sono fatto è che: 1) prelevo la 220V per alimentare l'ups; l'ups la trasforma in 12V per la batteria, l'inverter dell'ups la ritrasforma in 220, gli alimentatori degli utilizzatori la ritrasformano nuovamente in 12 (e in 5)... Forse si potrebbe adottare un ups da 12V... eliminando gli alimentatori degli utilizzatori...

Detto questo, facendo un rapido giro su amazon, non ho trovato ups da 12V che abbiano in uscita una potenza sufficiente. Ovvero se sommo la potenza dell'alimentatore del mini pc e del router siamo gia oltre i 40W, più l'apparato da 5 (che trasformerei con un trasformatorino 12-->5, direi che mi servono almeno 50watt (che ovviamente sono di picco, come detto prima l'assorbimento "normale" dovrebbe essere nell'ordine di 15-20watt esagerando con eventuali picchi appunto).

L'idea è allora: ma se elimino tutto, compro una batteria da scooter da 12V tipo da 4 o da 6Ah e gli metto brutalmente un alimentatore in parallelo da 13,8V (se non sbaglio le batterie al piombo in modalità tampone necessitano di 13,8V)? può funzionare? o così il circuito è troppo semplice bisogna introdurre qualche altro elemento? Di sicuro immagino un qualcosa in uscita che stabilizzi la tensione a 12 (per andare agli utilizzatori). Come la vedete? non saprei però quanti Ampere dovrebbe erogare l'alimentatore, se non sbaglio le batterie al piombo si caricano a 1/100 della loro capacità ma gli utilizzatori assorbono almeno 2 o 3 ampere già di loro... insomma mi sono fermato qui... accetto consigli... premesso che è tutto teorico, posso tranquillamente lasciare la situazione attuale che funziona... certo un prodotto da 12Vgià pronto forse sarebbe indicato...

Grazie!

Modificato: lunedì alle 08:47 da paolo1983

[patatino59]

Ragiona in DC.
Visto che devi tenere carica una batteria al piombo, alimenta tutto a 12 volt.

Per fare questo ti basta un alimentatore per allarmi, con la sua batteria in tampone.

(ci sono armadietti già pronti per batteria da 7 o da 18 AH)

 

Puoi fare lo stesso con un alimentatore regolabile a 13,8 in parallelo ad una batteria al piombo da 12 volt, anche da auto.

La tensione andrà regolata in modo che la corrente entrante nella batteria carica sia solo quella di mantenimento.

La potenza dell'alimentatore deve essere superiore ai carichi collegati.

Modificato: lunedì alle 09:03 da patatino59

[paolo1983]

20 minuti fa, patatino59 ha scritto:

Ragiona in DC.
Visto che devi tenere carica una batteria al piombo, alimenta tutto a 12 volt.

Per fare questo ti basta un alimentatore per allarmi, con la sua batteria in tampone.

(ci sono armadietti già pronti per batteria da 7 o da 18 AH)

 

Puoi fare lo stesso con un alimentatore regolabile a 13,8 in parallelo ad una batteria al piombo da 12 volt, anche da auto.

La tensione andrà regolata in modo che la corrente entrante nella batteria carica sia solo quella di mantenimento.

La potenza dell'alimentatore deve essere superiore ai carichi collegati.

Ok. Cerco un alimentatore per allarmi. Ma tornando alla soluzione fai da te: alimentatore che imposto a 13,8A in parallelo ad una batteria (da scooter dovrebbe essere sufficiente), di amperaggio superiore ai carichi collegati. Il mio dubbio nasce qui: se i miei carichi non sono costanti, o meglio, tendenzialmente siamo sui 15-20watt  ma ci sono dei momenti in cui potrebbe salire, posso tranquillamente "sovra dimensionare" l'alimentatore (es 40 watt) oppure friggo la batteria in poco tempo? Se non ricordo male le batterie al piombo si caricano ad una corrente di 1/100 rispetto alla loro capacità ma qui non si tratta di carica ma di tampone , forse il tema è diverso. Inoltre in uscita dalla batteria metto uno step down che mi riporta la tensione a 12 giusto?

[Dumah Brazorf]

1 hour ago, paolo1983 said:

L'idea che mi sono fatto è

... sbagliata. Dubito tu abbia un ups online che fa quello che dici ma un semplice ed economico offline/line interactive per cui finchè c'è la 220V lui se ne sta lì a mantenere carica la sua batteria passando la 220V direttamente in uscita ai carichi. Solo quando la 220V crolla disaccoppia entrata/uscita e attiva il suo inverter alimentando i carichi dalla batteria.

Modificato: lunedì alle 09:53 da Dumah Brazorf

[paolo1983]

16 minuti fa, Dumah Brazorf ha scritto:

... sbagliata. Dubito tu abbia un ups online che fa quello che dici ma un semplice ed economico offline/line interactive per cui finchè c'è la 220V lui se ne sta lì a mantenere carica la sua batteria passando la 220V direttamente in uscita ai carichi. Solo quando la 220V crolla disaccoppia entrata/uscita e attiva il suo inverter alimentando i carichi dalla batteria.

ok mi torna come struttura. perchè allora ho un assorbimento di 12 watt solo per tenere l'ups acceso? è la carica della batteria? mi sembra un po' troppo. o è corretto?

[patatino59]

39 minuti fa, paolo1983 ha scritto:

una batteria (da scooter dovrebbe essere sufficiente), di amperaggio superiore ai carichi collegati

Rileggi meglio quello che ho scritto
L'Alimentatore deve essere superiore alla POTENZA dei carichi da alimentare (ampere totali)

La capacità in Amperora della batteria ti dice solo QUANTO tempo di autonomia hai.

42 minuti fa, paolo1983 ha scritto:

le batterie al piombo si caricano ad una corrente di 1/100 rispetto alla loro capacità

Un centesimo di Capacità è la corrente di mantenimento, ed è quella che devi misurare e regolare attentamente quando regoli la tensione a 13,8 (circa)

43 minuti fa, paolo1983 ha scritto:

in uscita dalla batteria metto uno step down che mi riporta la tensione a 12

Non è necessario. 

Le apparecchiature a 12 volt lavorano tranquillamente da 10 a 16.
Al massimo puoi ridurre da 13,8 a 12, la tensione del Modem con due diodi al silicio in serie, non serve e non funzionerebbe uno Step-down da 14 a 12.

[patatino59]

3 minuti fa, paolo1983 ha scritto:

perchè allora ho un assorbimento di 12 watt solo per tenere l'ups acceso?

Perchè il rendimento degli UPS economici fa pena, inoltre potresti avere una misura alterata dallo strumento utilizzato, a causa dei disturbi generati internamente e mal filtrati.

[paolo1983]

44 minuti fa, patatino59 ha scritto:

Rileggi meglio quello che ho scritto
L'Alimentatore deve essere superiore alla POTENZA dei carichi da alimentare (ampere totali)

La capacità in Amperora della batteria ti dice solo QUANTO tempo di autonomia hai.

Questo mi è chiarissimo. non mi è chiaro il punto successivo

44 minuti fa, patatino59 ha scritto:

Un centesimo di Capacità è la corrente di mantenimento, ed è quella che devi misurare e regolare attentamente quando regoli la tensione a 13,8 (circa)

Non è necessario. 

 

Io regolo la tensione a 13,8V ma non la corrente di mantenimento...

Forse ho mal compreso.

ipotesi: i miei carichi necessitano ad esempio di 36 watt (a 12 volt sono 3 ampere).

Prendo un alimentatore da 40 watt e lo regolo a 13,8V. 36 watt verranno assorbiti dai carichi, alla batteria cosa arriva? i restanti 4? l'alimentatore lavora quindi al 100%? immagino di no, che debba mettere qualcosa in mezzo che regoli la corrente che arriva alla batteria (non la tensione).

Ma credo di non aver capito

[Dumah Brazorf]

Non è simpatico dare 13,8 ad un dispositivo che ne vuole 12.

Troppa complicazione, secondo me al limite se hai in mente di utilizzare questo ups per altro potresti procurartene uno più piccolo magari cercando su ebay o all'isola ecologica se qualcuno se ne disfa.

[paolo1983]

In questo momento, Dumah Brazorf ha scritto:

Non è simpatico dare 13,8 ad un dispositivo che ne vuole 12.

Troppa complicazione, secondo me al limite se hai in mente di utilizzare questo ups per altro potresti procurartene uno più piccolo magari cercando su ebay o all'isola ecologica se qualcuno se ne disfa.

Ma guarda davvero, se facevo solo una questione TEORICA. faccio prima a stare come sto... mi disturbano quei 12watt assorbiti "a vuoto"

[patatino59]

3 ore fa, paolo1983 ha scritto:

alla batteria cosa arriva?

Alla batteria carica arrivano circa 13,8 volt, se hai regolato il trimmer in modo da NON superare la corrente di mantenimento.

L'alimentatore può essere anche da 200 watt, ma una volta regolato a 13,8 volt circa, la batteria non si carica più.

 

Se la tensione è eccessiva (per esempio 14,1) la batteria si scalderà maggiormente.
Se la tensione è minore (per esempio 13,6) la batteria perderà lentamente la carica.
In tampone è la soluzione più semplice.