Ставим суперконденсаторы в ИБП вместо аккумулятора

Read Time:2 Minute, 22 Second

Все, у кого дома имеется источник бесперебойного питания (ИБП) для компьютера, знают его один существенный недостаток, который вылетает его владельцу «в копеечку». Это конечно же недолговечность его аккумуляторов. Обычно, если повезет, они живут 3 года, а затем теряют свою емкость и функционал. Отсюда отпадает возможность использования ИБП непосредственно по назначению.

Почти во всех бесперебойниках используются закрытые, необслуживаемые кислотно-свинцовые аккумуляторы. Само слово «необслуживаемые» четко дает понять, что восстановить такую АКБ невозможно, а если и возможно, то точно ненадолго. И тут появилась идея заменить АКБ на суперконденсаторы (ионисторы). Они имеют громадный срок службы, абсолютно терпимы к высоким нагрузкам, количество циклов заряд-разряд более 10000. Поэтому, если повезет, то бесперебойник станет вечным!

Понадобится

6 суперконденсаторов с платой балансовой защиты. Купить можно готовую на АлиЭкспресс.

Плата балансовой защиты является обязательным элементом. Без нее эксплуатация ионисторов в последовательной цепи невозможна, так как все чревато выходом из строя любого элемента при перезарядке.
Емкость 1 элемента в цепи 500 Фарад и напряжение 2,7 В. То есть 6 штук составят батарею, которую можно зарядить максимум до 16,2 В.

Замена аккумуляторной батареи в источнике бесперебойного питания на суперконденсаторы

В теории как всегда все гладко, а вот на практике все не так как хотелось бы.

В данном примере использовался ИБП, который имел максимальную мощность нагрузки 300 Вт. В нем была удалена нерабочая батарея и установлена плата с суперконденсаторами вместо АКБ.
Первый запуск. И тут же первая неудача: ИБП конечно же включился, но заряжать ионисторы отказался. Почему? Дело в том, что в схеме ИБП имелась защита, которая не давала зарядку если начальное напряжение АКБ меньше 10 В.
Попытка вторая. Тогда я взял сторонний адаптер с выходным напряжение 10 В и просто зарядил конденсаторы перед включением.

Включил ИБП и все наконец-то заработало. Ионисторы продолжили заряжаться до порогового напряжения кислотной батареи.

По итогам было принято решение убрать защиту от низкого напряжения, доработав схему ИБП.
Но это ещё не все подводные камни. Далее было проверенно время работы при выключении питания сети. И результаты довольно специфические. ИБП прекращал свою работу, когда напряжение на ионисторах падало ниже 10 В

В итоге полное время работы, в зависимости от мощности нагрузки могло составлять от 5 до 30 секунд. Хотя, нагрузка, которую питал этот ИБП раньше была не совсем мощной, ее время работы было 18 секунд. В принципе, под мои задачи, этого времени вполне хватало.

Установка в корпус

На место штатной АКБ эту линейку поставить было невозможно. Решение было сделать пропил в боку корпуса и вывести элементы наружу.

В итоге внешний вид был не особо ужасен, учитывая что ИБП располагается в укромном месте.

Как оказалось, идея вполне рабочая. Конечно емкость конденсаторов нужно существенно увеличить, чтобы добиться значительного увеличения времени работы в случае отключения.
Хотя тут есть и обратная сторона медали: при увеличении общей емкости, увеличится и общее время начальной зарядки… что негативно скажется на удобстве пользования.