Резервное питание устройства на Arduino (ИБП/UPS)

Technoid91
Technoid91 аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.05.2016

Всем доброго времени суток!
Придумая, что бы такого полезного можно сделать на платформе Arduino, я понял, что для множества вещей просто необходимо резервное питание. Например, система "умный дом", сигнализация, система кормёжки/фильтрации для аквариума и много чего ещё. Частично решить проблему можно запитав устройство от аккумулятора, как это практически всегда и делают. Но аккумуляторы нужно заряжать, а на это время ставить другие, следить за их зарядом, в общем для меня это не решение.
Поэтому прошу помощи в проектировании максимально простого устройства типа компьютерного бесперебойника, которое, скорее всего, пригодится многим.

Как я это вижу:

Arduino-устройство запитывается от мини ИБП, который включен в сеть через адаптер (5V 1A, например), в самом же корпусе ИБП установлены аккумуляторы (18650 отлично бы подошли). В обычном режиме, питание на плату идёт от сети, в случае его отсутствия происходит автоматическое переключение на аккумуляторы (желательно с минимальной задержкой). 

Дополнительные фичи:

1. Не лишне было бы реализовать и зарядку аккумуляторов этим же ИБП, когда возобновляется питание от сети. Соответственно, нужно, чтобы он (ИБП) "понимал" насколько заряжены аккумуляторы по их напряжению.

2. Защита от глубокого разряда, перезаряда и переполюсовки аккумуляторов будет полезна.

3. Возможноть подстройки параметров тока, для того, чтобы вещь была более универсальной и могла использоваться с различными платами и устройствами.

4. Защита от перепадов напряжения, которые случаются при моргании света.

В поисках нашёл вот такие готовые варианты

Однако ж, стоимость, заставляет задумываться над альтернативными вариантами решения задачи. Предлагаю всем заинтересовавшимся, отписывать в этой теме о своих соображниях, а может быть кто-то уже сделал по-своему и может поделиться схемой, так чтобы и новичку было понятно как это сделать самому.

c0013r
Offline
Зарегистрирован: 06.12.2015

0,3$ зарядка micro-usb, с али, та что с нагрузкой и 1х1850 должны решить эту задачу за копейки. к сожалению я не успел полностью потестить зарядку(спалил неправильной полярностью) на момент полного отключения батареи от нагрузки при micro-usb питании, но при выключении питания ардуина не потухла, т.е. как ИБП можно использовать, если убедиться, что батарея полностью отключается при наличии питания.

uragan
Offline
Зарегистрирован: 23.02.2015

А просто 5 пальчиков с диодом не прокатывает ?

c0013r
Offline
Зарегистрирован: 06.12.2015

для школьных лабораторных может быть и прокатит

Technoid91
Technoid91 аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.05.2016

c0013r, имеете ввиду вот такое?

Заказал таких несколько штук для другой вещи, но не думаю, что справится как надо. Чтобы было стабильных 5V 1A, нужна ещё одна платка, повышающая с usb-шкой. Это всё в сборе получится фактически павербанк. Вы имеете ввиду запитать устройство от такого-вот павербанка и поставить его же на зарядку? Не уверен просто, что это будет работать.  У меня два павербанка есть, один китайский ноунейм, он работатет либо на зарядку, либо на отдачу заряда, вместе никак. Второй - Xiaomi 10400 мАч, этот во время зарядки на вывод не подаёт ничего, но если сначала подключить нагрузку, а потом уже воткнуть микроюсб в гнездо зарядки, то вроде как работает. То есть задумывалось это, думаю, тоже как или то, или то. Если и будет работать, то по принципу самых дешёвых ИБП (класс offline), когда ток идёт через батарею, тем самым её неизбежно убивая. Так же как и рекомендуют вытаскивать батарею из ноутбука, если он всё время от сети работает.
uragan, поясните как это должно работать. Переключение питание акб/сеть будет реализована? И если да, то как аккумуляторы будут потом заряжаться?

c0013r
Offline
Зарегистрирован: 06.12.2015

да именно она, тоже жду новых, повышающий dc-dc конечно нужен,тоже заказал 0,85$ XL6009, и лучше питать на vin ардуины, т.е от 7В, единственное что я успел проверить, что при выдергивание микро-юсб нагрузка продолжала работать, остается кинуть амперметр между батарейкой и платой, чтобы убедиться идет или не идет ток на нагрузку при вкл. микро-юсб.  

ПС: ток через батарею идет у онлайн ибп, более дорогих, там показатели не зависят от AVR ибп.

Technoid91
Technoid91 аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.05.2016

Нашёл для себя решение, там человек очень подробно показывает и рассказывает, как реализовать резервное питание для Arduino.

видео на YouTube

Решение практически целиком на модулях с али, минимум пайки, отлично подойдёт новичкам и тем, кто не любит/не умеет паять.
Функционал как раз такой, какой был нужен: питание устройства от сети (через адаптер 220V - 5V), если питание пропадает, сразу же переход на питание от аккумуляторов (если устройство кушает много, то добавить ёмких конденсаторов), когда основное питание снова появляется, устройство переходит обратно на него, параллельно с этим заряжается аккумулятор, пока не зарядится полностью.

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

Для тех кто не умеет паять сейчас на Али немало готовых модулей . Вот например.

Technoid91
Technoid91 аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.05.2016

Вообще отлично, решение на одной плате :) Большое спасибо за ссылку, думаю, что многим будет полезно. Я уже пачкой купил зарядные платы и повышающие преобразователи.

Andrey12
Andrey12 аватар
Offline
Зарегистрирован: 26.12.2014

https://www.youtube.com/watch?v=Rm3sC7mo7UA&t=2s

Тут вот раскритиковали модуль, то что защиты нет на нем и якобы питание идет всегда через микросхему зарядки батареи.

Ничего не могу сказать, такого модуля нет чтобы проверить. 

Но вот если взять такой модуль для контроля заряда разряда и такой повышающий модуль может будет лучше конструкция?

Хотя этот и этот модуль то же самое я так понимаю только компоновка зарядки повышайки и защиты другая.

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

Andrey12, Возможно товарищ из ютуба прав, но можно и другой готовый найти. Вот ещё вариант.   Более дорогой, но и более современный.

lego1
Offline
Зарегистрирован: 09.03.2018

А что если установить старый компьютерный UPS, от него пустить линию к которой подсоединять все свои устройства через телефонные зарядки 5В? Этих UPS-ов нерабочих уже, наверное, в каждом доме скопилось. Ремонтируются они легко.  Вот и будет решён вопрос для штатных устройств вблизи источника 220B.

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

lego1 пишет:

А что если установить старый компьютерный UPS, от него пустить линию к которой подсоединять все свои устройства через телефонные зарядки 5В? Этих UPS-ов нерабочих уже, наверное, в каждом доме скопилось. Ремонтируются они легко.  Вот и будет решён вопрос для штатных устройств вблизи источника 220B.

ну, можно и так.

Можно и кило апельсин везти на Белазе...

arduino328
Offline
Зарегистрирован: 01.09.2016

https://aliexpress.ru/item/33032221967.html

Чтобы работало как UPS 5V (там же есть вариант на 12V) в середине платы нужно 2 контакта соединить.

Voodoo Doll
Voodoo Doll аватар
Offline
Зарегистрирован: 18.09.2016

Ув. arduino328 или кто-нибудь из all, дайте ссылку на фулл схему этой приблуды, деду надо.

Слева понятно зарядка, справа 3608, посредине dw01 а рядом шестиногое это что, транзистор штоле? Он же вроде 8ногий был, не? Ну и непонятно как оно работает, я так предполагаю что по дубовому (4056>аккум>3068, без автовыбора питания).

DetSimen
DetSimen аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2017

у меня схемы нет, но как работает - понравилось. подключил зарядку - заряжается, отключил - питается от батареи.  И выключатель есть

Пушной звер
Пушной звер аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.03.2013

та китайцы уже придумали годный модуль для этих целей.

 

 

https://aliexpress.ru/item/4000283339516.html?