Wir haben Superkondensatoren anstelle der Batterie in die USV eingebaut

Jeder, der zu Hause über eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) für einen Computer verfügt, kennt deren einen wesentlichen Nachteil, der seinen Besitzer einen hübschen Cent kostet. Das liegt natürlich an der Zerbrechlichkeit seiner Batterien. Wenn Sie Glück haben, leben sie normalerweise drei Jahre lang und verlieren dann ihre Kapazität und Funktionalität. Dadurch entfällt die Möglichkeit, die USV direkt für den vorgesehenen Zweck zu verwenden.

Fast alle USV-Systeme verwenden versiegelte, wartungsfreie Blei-Säure-Batterien. Schon das Wort „wartungsfrei“ macht deutlich, dass es unmöglich ist, eine solche Batterie wiederherzustellen, und wenn es möglich ist, wird es sicherlich nicht lange dauern. Und dann kam die Idee, die Batterie durch Superkondensatoren zu ersetzen (Ionistoren). Sie haben eine enorme Lebensdauer, sind absolut hochlasttolerant, die Anzahl der Lade-Entlade-Zyklen beträgt mehr als 10.000. Daher wird die unterbrechungsfreie Stromversorgung mit etwas Glück ewig halten!

Wird benötigt

6 Superkondensatoren mit Balance-Schutzplatine. Sie können es fertig kaufen bei AliExpress.

Das Gleichgewichtsschutzbrett ist ein obligatorisches Element. Betrieb ohne Ionistoren in einer Reihenschaltung ist unmöglich, da beim Aufladen alles mit dem Ausfall eines Elements behaftet ist.
Die Kapazität eines Elements im Stromkreis beträgt 500 Farad und die Spannung beträgt 2,7 V. Das heißt, 6 Teile ergeben eine Batterie, die auf maximal 16,2 V aufgeladen werden kann.

Austausch der Batterie in einer unterbrechungsfreien Stromversorgung mit Superkondensatoren

In der Theorie läuft wie immer alles reibungslos, aber in der Praxis ist nicht alles so, wie wir es gerne hätten.

In diesem Beispiel wurde eine USV verwendet, die eine maximale Lastleistung von 300 W hatte. Es entfernte die nicht funktionierende Batterie und installierte anstelle der Batterie eine Platine mit Superkondensatoren.
Erster Start. Und dann der erste Fehler: Die USV ist natürlich eingeschaltet, lädt aber Ionistoren abgelehnt. Warum? Tatsache ist, dass die USV-Schaltung über einen Schutz verfügte, der das Laden nicht zuließ, wenn die anfängliche Batteriespannung weniger als 10 V betrug.
Zweiter Versuch. Dann habe ich einen Fremdadapter mit einer Ausgangsspannung von 10 V genommen und vor dem Einschalten einfach die Kondensatoren aufgeladen.

Ich habe die USV eingeschaltet und endlich hat alles funktioniert. Ionistoren Fortsetzung des Ladevorgangs bis zur Schwellenspannung der Säurebatterie.

Aus diesem Grund wurde beschlossen, den Unterspannungsschutz durch eine Änderung der USV-Schaltung zu entfernen.
Doch das sind nicht alle Fallstricke. Als nächstes wurde die Betriebszeit bei ausgeschaltetem Netzwerkstrom überprüft. Und die Ergebnisse sind ziemlich konkret. Die USV funktionierte nicht mehr, als die Spannung an den Ionistoren unter 10 V fiel

Dadurch kann die Gesamtbetriebszeit je nach Lastleistung zwischen 5 und 30 Sekunden liegen. Obwohl die Last, die diese USV zuvor versorgte, nicht sehr leistungsstark war, betrug ihre Betriebszeit 18 Sekunden. Im Prinzip hat diese Zeit für meine Aufgaben völlig ausgereicht.

Einbau in das Gehäuse

Es war unmöglich, diese Leitung anstelle der Standardbatterie zu installieren.Die Lösung bestand darin, einen Einschnitt in die Seite des Körpers zu machen und die Elemente herauszubringen.


Daher war das Erscheinungsbild nicht besonders schrecklich, wenn man bedenkt, dass die USV an einem abgelegenen Ort steht.

Wie sich herausstellte, funktionierte die Idee ganz gut. Natürlich muss die Kondensatorkapazität deutlich erhöht werden, um im Abschaltfall eine deutliche Verlängerung der Betriebszeit zu erreichen.
Diese Münze hat allerdings auch eine Kehrseite: Mit zunehmender Gesamtkapazität erhöht sich auch die Gesamtladezeit, was sich negativ auf die Benutzerfreundlichkeit auswirkt.

Schau das Video

Eine vollständige Modernisierung der USV mit Anpassungen der Schutzschaltungen finden Sie im Video des Autors.