Резервное питание от батареи электровелосипеда. Практический опыт

Помните в мае у меня была идея о том, чтобы обеспечивать частичную автономность дома за счет батареи электровелосипеда? Сегодня я расскажу, что из этого вышло и во что вылилось по цене

Погоды в начале лета были часто дождливыми и порой свет отключался в самый неподходящий момент, оставляя нас с единственной мыслью — стоит ли использовать заряд батареи ноутбука/телефона или же свет может появиться не скоро и нужно экономить? Все эти мысли привели меня к тому, что надо бы сделать некоторую автономную систему. Мысль эта закралась исходя из того, что у нас несколько электровелосипедов и, следовательно, несколько батарей для них. Батареи самые простые — 36 вольт и 10 Ампер/часов, то есть расчетная емкость грубо говоря 360 Ватт/часов, фактическая ближе к 300. Что это нам дает на практике? Давайте сравним с достаточно емким павербенком — Xiaomi Mi Power Bank 2C 20000 mAh.

Данную модель я выбрал как наиболее емкую из бюджетных и ту, с которой лично имел дело. Ее емкость в Ватт/часах составляет 74, что как минимум в 4 раза меньше, чем у батареи электровелосипеда. Следовательно, если реальная «гарантированная емкость» павербенка составляет 13000 mAh, и мы можем зарядить телефон со средней батареей 3.7 раз, то от батареи электровелосипеда у нас получится сделать это почти 15 раз. Неплохо, не так ли? Но все это цифры, который ничем не подтверждены, а значит нам придется их в том или ином виде подтвердить. Пока что давайте вернемся к тому, что мы вообще имеем.

  1. Понижающий преобразователь 36-48->12V/20A (цена 16.63 y.e.)
  2. Понижающий преобразователь 12V->5V (цена 4.6 у.е.)
  3. Блок питания ноутбука HP 19V 4.62A (90W), питающийся от прикуривателя (11-32V/12A) (цена 35 у.е.)
  4. Батарея велосипеда (~100-120 у.е.)

Набор минимальный, но его нам будет более чем достаточно чтобы зарядить телефоны, ноутбук, портативные фонари, сделать резервное питание от светодиодных ламп и т.д. При желании таким набором можно запитать и роутер для раздачи интернета, но с моей точки зрения во времена 4G гораздо проще и быстрее просто раздать интернет с телефона.

Комплектующие было решено разместить на фанере, чтобы в будущем более четко понимать размеры необходимого бокса под этот условный инвертор и продумать систему охлаждения. Как минимум сверху над преобразователем с моей точки зрения вполне логичным будет разместить вентилятор для обдува, так как определенная часть мощности будет выходить в виде тепла. Производитель не указывал где-либо про необходимость обдува, но наличие ребер на преобразователе говорит само за себя. К сожалению какого-либо термометра у меня в наличии нет, поэтому я не смогу сказать до сколько разогреваются те или иные компоненты нашего преобразователя.

Идеальным вариантом в плане автономности, неплохо было бы сделать дополнительную разводку под 12 вольт по всем помещениям где нужен свет, но с учетом низкого напряжения потери на проводе будут достаточно высоки чтобы данное решение имело реальный смысл. Поэтому в планах у меня помимо более стационарной системы электроснабжения в планах еще сделать на основе батарей ноутбука емкие мини-батареи также выдающие 12 вольт (это уже скорее всего будет отдельной статьей), но об этом позже. А пока вернемся к тому, что у нас получилось.

С точки зрения тестирования у данной системы есть один явный минус — мы не можем знать точное состояние той или иной батареи, и значит любые тесты будут субъективными. Поэтому я решил пойти от обратного и проверить, сколько может потреблять тот же ноутбук под нагрузкой. В нашем случае ноутбук будет самой большой нагрузкой, которая может прийтись на батарею. Не смотря на то, что ноутбук у нас весьма производительный (рабочая станция) и требует много электричества (родной блок питания имеет мощность 230 Вт), если не нагружать его по полной он покажет весьма умеренный аппетит. Играя в ту же Enter the Gungeon на режиме питания «Оптимальная производительность», ноутбук брал из розетки 64-65 Вт. Это тестирование проводилось со снятой батареей. Тот же тест с установленной батареей (правда заряженной) во время игры в Borderlands 2 на режиме питания «Низкая производительность» (больше ставить не рискнул, понимая что питание может выйти за пределы желаемых 100 Вт) ноутбук в режиме активных действий в игре потреблял из розетки от 90 до 104 Вт. Исходя из этого мы получаем возможность бегать в простенькие игры, при этом ноутбук будет еще и заряжаться. Если же игры более тяжелые, то стоит быть готовым что батарея просто будет поддерживать работу. В то же время игра (я о Borderlands, естественно) не тормозила и в настройках были выставлены не самые низкие параметры.

Что любопытно — половину последнего абзаца и эти строки я пишу с ноутбука, который как раз таки подключен к батарее. У нас отключили свет и конструкция, которую я описываю, используется для написания этого поста, так как без резервного питания мой ноутбук уже давно бы успел отключиться. Батареи уже хватило чтобы зарядить LED подсветку для фотоаппарата, сейчас к преобразователю подключен светодиодный фонарь (работает от USB), заряжается телефон, который используется для доступа в интернет, а также успел зарядиться (пусть и не полностью) Сашкин ноутбук и мой пишет о том, что заряжаться ему осталось 11 минут до полной зарядки. Аккумулятор велосипеда при этом выдает пока еще три полоски из четырех. По моим меркам неплохой результат, с учетом что свет у нас редко когда выключают на более чем 12-15 часов, а мой не самый слабый ноутбук на своей батарее при полном заряде работает около 5-6 часов.

Некоторые сложности возникли с выбором источника света, но я вспомнил что мы Сашке на велосипед покупали фару стоимостью около 4-5 у.е., которая питается от USB порта. Минус в том, что для ее питания требуется двойное преобразование (36-12-5), но в целом ее света достаточно даже на самом минимальном режиме, чтобы можно было прочитать текст на листе бумаги, когда фара просто светит в потолок, освещая всю комнату.

Очень положительно себя показал преобразователь с 12 вольт на 5 вольт с четырьмя портами под зарядку. Он позволил подключить одновременно фонарь, заряжать геймпад для игр и заряжать телефон. С таким количеством портов не страшно, если вам пригодится одновременно зарядить парочку телефонов и наполнить емкость powerbank’а.

Одним из вопросов который вас мог заинтересовать — греется ли основной преобразователь 36-12 при зарядке ноутбука? Ответ отрицательный. Его сложно назвать даже теплым с одновременной нагрузкой в районе 100 Вт, не говоря же о какой-то серьезной температуре. С одной стороны вполне логично, с учетом что из тех 240 ВТ, что могут быть выданы по характеристикам, мы используем примерно 70-80, не более. В то же время это дает нам запас мощности, который можно использовать под другие задачи. С меньшей нагрузкой можно взять и более слабый преобразователь.

Когда я подключал схему, умудрился в переходнике питания с батареи на преобразователь (36 вольт) перепутать плюс и минус. Ожидаемого фейерверка не последовало — просто батарея блокировала питание и контроллер отключался. Не возьмусь говорить, сработала защита со стороны батареи или нет, но преобразователь имеет защиту от дурака переполюсовки, а значит спалить преобразователь будет практически невозможно.

Альтернативные источники энергии

Когда не стало света одним из его источников стал шуруповерт фирмы Dewalt, который имеет функцию фонаря (усиленно светит в течении 20 минут). Моделька с таким функционалом имеет индекс DCD996 и в комплекте с батареей вроде моей (5-6 Ампер при 20 вольтах) позволит достаточно длительно использовать его в роли фонаря. При желании батарею от этого шуруповерта также можно использовать в подобной схеме, но решение будет весьма затратным если у вас изначально не было схожего инструмента.

Выводы

Я ничуть не жалею, что тянул кота за причинной место с этим постом, так как это позволило мне убедиться на собственном примере в работоспособности этой схемы. Даже при покупке всего с нуля, за примерно 175 у.е. мы получили систему, которая если и не позволит жить полноценной жизнью используя холодильник и прочие электроприборы, то как минимум даст вам шанс с комфортом провести время, пока ремонтная бригада будет восстанавливать свет.

По большому счету это такая себе конструкция универсального powerbank’а, от которого можно запитать почти все что может понадобиться. В теории есть даже кипятильники для воды, которые можно запитать от 12 вольт, но я бы не стал с таким играться да и потребность в этом уж ооооооочень условная. В остальном данное решение позволит вам использовать как минимум половину благ цивилизации 🙂

Вам помогла наша статья? Если хотите помочь нам - узнайте, как это сделать (перейти по ссылке)
revolytion
Author: revolytion

Pnksntdd ^-^

Добавить комментарий