Autonom kraftförsörjning av AMPRNet-noder

Diskussion på SK0MT 2018-02-26

Bakgrund: AMPRNet-medlemmarna i region AB har bildad några informella arbetsgrupper för att utbyta kunskaper och erfarenheter och koordinera utbyggnaden av ett robust nät i regionen. En av dessa diskuterar avbrottsfri kraftförsörjning. En första diskussion hölls 2018-02-26 hos TSA/SK0MT i Täby.

Deltagare: Anders/sm0uei, Björn/sa0bxi, Claes/sm0mpv, Dag/sm0kdg, Gunnar/sa0cag, Jan-Olof/sm0ifp, Olle/sm0kon, Tomas/sa0azx, Ulf/sa0mei och Thorbiörn/sa0lat (till eftersnacket)

Dokumentation:De inledande presentationerna: Jan-Olofs och Björns samt en bild som illustrerar AMPRNet-noden på SK0MT.

Diskussion: De punkter som diskuterades omfattar krav och lösningar för energikällor, lager och laster samt behov av monitorering och larm.

På kravsidan definieras dimensioneringen av en lista på utrustning som behöver hållas igång och hur länge, dvs lasten, och vilka spänningar som krävs (oftast några av 5,9,12,24,48V) .

En minimal AMPRNetnod kräver omkring 15-30W kontinuerligt (~12V/2A). Några olika spänningar behövs, oftast någon/några av 5, 9, 12, 24 eller 48V.

Som energikällor prioriterades i första omgången elnät och solpaneler.

Som energilager gäller tillsvidare blybatterier. AMPRNet-AB förfogar över ett antal donerade 150Ah batterier som kan hålla igång en nod några dygn utan laddning.

Frågan om blybatterier kan parallellkopplas utan att belasta varandra diskuterades. Anders bidrog med professionella kunskaper och erfarenheter av effektmässigt betydligt större system än vi diskuterar. Han menade att parallellkoppling endera kräver periodisk tillsyn eller inkoppling via dioder som skyddar batterierna från varandra, förslagsvis schottkydioder med lågt framspänningsfall. En sökning på nätet gav denna diskussion med kopplingsschemat nedan, där denna diod föreslås

Vad gäller monitorering är åtminstone registrering och fjärravläsning av nät- och batterispänningarna önskvärd, helst också strömmar. Därutöver kan man önska möjlighet att sätta nivåer för bortkoppling av last (LVD), mm, och möjlighet att koppla bort inte eventuella inte alltid nödvändiga delar av lasten manuellt.

Lösningar som diskuterades var följande:

Schneider ABL 8BBU24200 Phaseo är en komplett USB-produkt som Jan-Olof undersöker. Det är dock osäkert om den kan kalibreras om för att anväas med befintliga batterier.

Två äldre kompletta UPS-produkter fanns tillgängliga, en Powerware PW5110 700i och en APC SmartUPS 1000i, båda tillverkade 2006. Dessa har en för våra syften alltför begränsad batterikapacitet, storleksordningen 10Ah, och levererar 230VAC ut. Båda kan anslutas till en dator via USB och för båda dessa finns dessutom öppen programvara som möjliggör monitorering och kan köras på en RaspberryPi (exempelvis NUT och apcupsd Det finns även stöd för Powerware i Ubuntu.

Några laddningsregulatorer som kan användas till befintliga batterier diskuterades också, bland annat den byggsats som Björn använt i ett tidigare projekt och som medger omfattande monitorering och styrning a parametrar.
Sådana har nu installerats vid SK0MT och vid SK0TM (lasten ännu inte inkopplad vid SK0TM för att undvika störningar av pågående fibertest)

En mer kraftfull Voltmaster Chargemaster 12/35-3 finns också tillgänglig som Björn hoppas kunna undersöka närmare, särskilt vad gäller möjligheterna till monitorering och styrning