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Modulo UPS bidirezionale, compatibile con litio 2S, 9-10V
Soluzione UPS compatta per alimentazione ininterrotta di apparecchiature DC, utilizza batterie Li-Ion 2S e commuta automaticamente sulla batteria in caso di caduta della sorgente. Carica e scarica bidirezionale tramite la stessa porta, corrente fino a 4A continuo 6A di picco, protezioni integrate contro sovraccarica e scarica eccessiva, LED per lo stato di carica e il livello del carico, ideale per progetti embedded e sistemi industriali leggeri.
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Il modulo UPS compatto rappresenta una soluzione efficiente per mantenere l’alimentazione continua delle apparecchiature elettriche in caso di caduta della tensione di rete. La versione 2S è progettata per batterie Li-Ion con due celle in serie (7.4 - 8.4V), con una capacità supportata tra 2 e 15Ah, compatibile con accumulatori di tipo 18650, 21700, 26650, 32650 o polimeri. Il modulo funziona secondo il principio di carica-scarica bidirezionale con la stessa porta, eliminando la necessità di connessioni complesse.
Il chip di carica integrato carica la batteria 2S fino a 8.2 - 8.4V, con una corrente di carica predefinita di 1.2 - 1.4A. Due indicatori LED offrono monitoraggio in tempo reale: il LED di scarica si accende debolmente con carichi superiori a 50 - 100mA, diventa più luminoso oltre 0.5 - 1A e raggiunge la massima luminosità oltre 2A, mentre il LED di carica è acceso quando la carica è in corso (IN > BAT di 0.5V), spento quando la carica è completata e lampeggia in caso di anomalia. Le protezioni multiple includono sovraccarica, sovrascarica, sovraccarico e cortocircuito tramite fusibile integrato. L’ingresso non supporta la polarità inversa.
Quando la sorgente esterna è collegata, il modulo alimenta simultaneamente le apparecchiature connesse e carica la batteria. Nel momento in cui la tensione di ingresso viene interrotta, il passaggio alla batteria avviene automaticamente. La tensione di uscita è isobarica, uguale alla tensione della batteria in modalità batteria, senza boost o stabilizzazione, e diminuisce gradualmente con lo scaricarsi dell’accumulatore. La perdita sul percorso di uscita in modalità batteria è di circa 80 milliohm, il che significa una caduta di circa 0.1V a 2A. La potenza nominale di uscita è di 50W (4A continuo, 6A di picco, carico consigliato sotto 4A). Il modulo è compatibile con apparecchiature che accettano tensione DC variabile nell’intervallo della batteria utilizzata, inclusi progetti basati su Raspberry Pi, ESP32, Arduino o altre piattaforme embedded che richiedono alimentazione stabile e protezione contro i cali di tensione.
Più moduli possono essere collegati in parallelo per aumentare la potenza disponibile o per ridondanza. Esistono due metodi di collegamento in parallelo:
- Il primo metodo (comune) prevede il collegamento fisico delle schede una sopra l’altra tramite pin di rame, quindi il collegamento della sorgente e della batteria. Questo metodo è utilizzato principalmente per la sovrapposizione della potenza, con un’efficienza di stacking di circa 80%. Ad esempio, due moduli 2S collegati in questo modo forniscono una corrente nominale di 4A x 2 x 0.8 = 6.4A, equivalente a circa 57W. Il limite consigliato è di massimo 3 moduli in parallelo, mentre due sono sufficienti per un uso generale.
- Il secondo metodo prevede il collegamento dei moduli in parallelo sulla barra di alimentazione, ed è adatto per aumentare il tempo di funzionamento e per la ridondanza. Se un modulo o una batteria si guasta, gli altri continuano ad alimentare l’apparecchiatura.
Il peso ridotto di 6.20g e le dimensioni compatte di 50 x 20 mm facilitano l’integrazione in contenitori o pannelli.
Nota: se l’apparecchiatura alimentata non supporta una tensione variabile, si consiglia di aggiungere un modulo DC-DC (buck per la riduzione o boost per l’aumento) dopo i morsetti di uscita. Ad esempio, un modulo buck 2S/3S-5V/3A per alimentazione a 5V oppure un modulo boost 2S/3S-12V/2A per alimentazione a 12V. Quando si collegano motori o carichi elettromagnetici, si consiglia di collegare un condensatore di alcune centinaia di microfarad in parallelo sui morsetti IN per ridurre le interferenze generate dalle scintille elettriche.
Specifiche:
Versione: 2S (7.4 - 8.4V)
Tensione di ingresso consigliata: DC 9 - 10V (accetta 9 - 15V)
Corrente massima di ingresso: 6A
Tensione di uscita: uguale alla tensione della batteria (isobarica, senza regolazione)
Tensione batteria 2S: 7.4 - 8.4V (carica fino a 8.2 - 8.4V)
Capacità batteria supportata: 2 - 15Ah
Tipi di batterie compatibili: Li-Ion, LiPo, 18650, 21700, 26650, 32650
Corrente di uscita: 4A continuo, 6A di picco (consigliato sotto 4A)
Potenza massima: 50W
Corrente di carica predefinita: 1.2 - 1.4A
Protezioni: Sovraccarica, sovrascarica, sovraccarico
Protezione polarità inversa ingresso: Non disponibile
Perdita sul percorso di scarica: ~80 milliohm (circa -0.1V a 2A)
Consumo a vuoto: 0.3 - 0.5mA
Indicatore LED scarica: Debole >50mA, luminoso >0.5A, massimo >2A
Indicatore LED carica: Acceso = carica in corso, spento = completa, lampeggia = anomalia
Collegamento in parallelo: Sì, massimo 3 moduli (consigliati 2), efficienza ~80%
Commutazione UPS: Automatica
Dimensioni: 50 x 20 mm
Peso: 6.20g
Utilizzo:
Scegliere una batteria Li-Ion 2S (7.4 - 8.4V) con capacità tra 2 e 15Ah, di tipo 18650, 21700, 26650 o polimeri. Si consiglia l’uso di un BMS e di una scheda di bilanciamento.
Collegare la batteria ai morsetti B+ e B-, rispettando rigorosamente la polarità.
Collegare la sorgente di alimentazione esterna (consigliata 9 - 10V DC, minimo 6A) ai morsetti IN+ e IN-. Attenzione: non invertire la polarità.
Collegare l’apparecchiatura alimentata ai morsetti IN+ e IN-, in parallelo con la sorgente.
Verificare tutti i collegamenti prima di applicare la tensione. Utilizzare cavi corti e di sezione sufficiente.
Monitorare il LED di carica: acceso = la batteria si sta caricando, spento = completamente carica, lampeggia = anomalia.
Monitorare il LED di scarica per stimare la corrente del carico in tempo reale.
In caso di caduta della sorgente esterna, il modulo passa automaticamente alla batteria. La tensione di uscita diminuirà gradualmente con lo scaricarsi della batteria.
Al ritorno della tensione di ingresso, il modulo riprende automaticamente la carica della batteria.
Per il collegamento in parallelo (metodo 1 — stacking): sovrapporre fisicamente i moduli tramite pin di rame, quindi collegare sorgente e batteria. Non superare 3 moduli in parallelo.
Per il collegamento in parallelo (metodo 2 — ridondanza): collegare i moduli in modo indipendente sulla stessa barra di alimentazione, ciascuno con la propria batteria. I moduli possono essere posizionati ovunque nella rete.
Se l’apparecchiatura non supporta una tensione variabile, aggiungere un modulo DC-DC dopo i morsetti di uscita per stabilizzare la tensione.
Esempio di utilizzo:
Schema dimensionale:
- Tecnologia
- Ioni di litio
- Numero di celle
- 2S
- Tensione di ingresso
- 9-10 V
Produs destinat utilizarii in proiecte electronice, automatizari, prototipare, educatie si cercetare.
Produsul trebuie utilizat numai conform specificatiilor tehnice mentionate in descriere si/sau in documentatia produsului.
Avertismente generale de siguranta:
Nu utilizati produsul la tensiuni, curenti sau temperaturi peste valorile specificate.
Montajul si conectarea trebuie realizate de persoane cu cunostinte tehnice minime in domeniul electric/electronic.
Evitati scurtcircuitele, inversarea polaritatii si conectarea gresita a alimentarii.
Nu lasati produsul alimentat nesupravegheat in timpul testelor.
Produsul nu este jucarie si nu este destinat copiilor.
Pentru modulele electronice, se recomanda utilizarea in carcase, panouri sau montaje protejate, dupa caz.
Identificare produs:
Denumirea produsului, codul/SKU-ul si caracteristicile tehnice sunt mentionate in pagina produsului si/sau pe eticheta ambalajului.
Producator / Importator / Distribuitor:
Sigmanortec S.R.L.
Calea Bucuresti nr. 9, Targu Jiu, Gorj, Romania
E-mail: [email protected]
Website: www.sigmanortec.ro
Persoana responsabila in UE:
Sigmanortec S.R.L.
Calea Bucuresti nr. 9, Targu Jiu, Gorj, Romania
E-mail: [email protected]
Documentatie si siguranta:
Pentru informatii suplimentare, fise tehnice, declaratii de conformitate sau instructiuni, ne puteti contacta la [email protected].
Il modulo UPS Bidirezionale 2S è una scheda di alimentazione ininterrotta per progetti alimentati da una batteria Li-Ion a due celle in serie (7.4 - 8.4V). Il suo ruolo è quello di prelevare energia da una sorgente esterna di 9 - 10V, alimentare l'apparecchiatura collegata e, allo stesso tempo, mantenere la batteria carica, in modo che in caso di caduta di tensione sulla rete o sulla sorgente, l'alimentazione passi automaticamente sulla batteria senza interruzione.
È utile in progetti che non possono permettersi reset in caso di cadute di corrente, router, telecamere di sorveglianza, sistemi di allarme, stazioni meteo, console di automazione con Raspberry Pi o ESP32, dove pochi secondi di alimentazione continua fanno la differenza finché non parte una sorgente di riserva o finché non torna la rete.
Come funziona:
Il modulo utilizza la stessa porta sia per la carica che per la scarica, senza bisogno di due connettori separati. Quando su IN+ e IN- è presente una tensione esterna, il chip di carica integrato porta la batteria 2S fino a 8.2 - 8.4V con una corrente predefinita di 1.2 - 1.4A, mentre lo stesso punto di ingresso alimenta anche il carico collegato in parallelo. Se la tensione esterna scompare, il circuito commuta automaticamente il percorso in modo che la batteria assuma l'alimentazione del carico, senza intervento manuale.
La topologia è isobarica, cioè il modulo non alza e non stabilizza la tensione di uscita in modalità batteria, ma la lascia uguale alla tensione reale dell'accumulatore. In pratica, se la batteria ha 7.8V in quel momento, l'uscita sarà anch'essa 7.8V, e questo valore scende gradualmente man mano che la batteria si scarica. Sul percorso di scarica esiste una resistenza interna di circa 80 milliohm, quindi a una corrente di 2A la caduta di tensione supplementare è data dalla formula I x R, cioè 2A x 0.08 ohm, circa 0.1 - 0.16V.
I due LED mostrano lo stato in tempo reale. Il LED di scarica si accende debolmente sopra i 50 - 100mA, diventa visibilmente più luminoso sopra 0.5 - 1A e raggiunge il massimo sopra i 2A, offrendo così una stima visiva della corrente assorbita dal carico. Il LED di carica è acceso finché la tensione di ingresso supera la tensione della batteria di almeno 0.5V, cioè la carica è attiva, si spegne quando la batteria ha raggiunto la soglia di 8.2 - 8.4V e lampeggia quando si verifica un'anomalia di carica.
Quando si collegano più moduli in parallelo tramite i pin di rame (stacking), l'efficienza reale è di circa l'80 per cento della somma teorica, a causa delle tolleranze tra i componenti. Ad esempio due moduli collegati in questo modo offrono una corrente nominale di 4A x 2 x 0.8, cioè circa 6.4A, equivalente a circa 57W, non il doppio esatto di un singolo modulo.
Cosa ti serve:
- 1 x Modulo UPS Bidirezionale, compatibile Litio 2S, 9-10V
- 1 x Supporto per batterie 18650, 2S
- 1 x scheda di bilanciamento per pacco 2S
- 1 x Alimentatore 9v per Arduino 5.5x2.1
- 1 x set fili con connettori per alimentazione
- 1 x Multimetro digitale Q1, True-RMS, NVC, sensore temperatura, automatico
- 1 x Set 120 condensatori elettrolitici, 0.22-470uF
- 1 x Modulo elevatore di tensione, ZVS, DC-DC, 45-390V, regolabile
Collegamento:
Il modulo non si programma e non scambia dati con una scheda di sviluppo, funziona in modo indipendente come sorgente di alimentazione, tuttavia l'apparecchiatura alimentata può essere qualsiasi progetto con Arduino, ESP32, Raspberry Pi o un'altra piattaforma che accetta la tensione variabile della batteria 2S.
Montate la batteria Li-Ion 2S, preferibilmente con BMS e propria scheda di bilanciamento, ai morsetti B+ e B- del modulo, rispettando rigorosamente la polarità indicata sulla scheda.
Collegate la sorgente esterna di 9 - 10V, capace di fornire almeno 6A, ai morsetti IN+ e IN-, senza invertire i fili, l'ingresso non ha protezione contro l'inversione di polarità.
Collegate l'apparecchiatura che desiderate alimentare sempre ai morsetti IN+ e IN-, in parallelo con la sorgente esterna, questa è la porta comune di carica e di uscita.
Se l'apparecchiatura alimentata funziona solo a una tensione fissa, ad esempio 5V o 12V, aggiungete tra l'uscita del modulo e l'apparecchiatura un convertitore DC-DC buck o boost, poiché l'uscita di questo UPS varia insieme al livello della batteria e non è stabilizzata.
Se dovete alimentare motori o altri carichi con bobine, montate un condensatore di alcune centinaia di microfarad in parallelo sui morsetti IN per ridurre i picchi di tensione generati durante la commutazione del carico.
Problemi frequenti:
Nessun LED si accende al collegamento della sorgente esterna, la causa probabile è una batteria completamente scarica sotto la soglia di protezione o una connessione errata a B+ e B-, verificate la polarità e la tensione della batteria con un multimetro prima di ripetere il test.
Il LED di carica rimane acceso per molto più tempo del previsto, in generale significa che la batteria ha una capacità elevata rispetto alla corrente di carica di 1.2 - 1.4A, per una batteria di 10 - 15Ah la carica completa può durare alcune ore, questo è normale.
Il LED di carica lampeggia invece di rimanere acceso o spento, segnala un'anomalia, di solito una cella squilibrata nel pacco 2S o una temperatura troppo elevata, lasciate raffreddare il modulo e verificate il bilanciamento delle celle.
La tensione di uscita scende bruscamente sotto carico, anche se la batteria sembra carica, la causa è generalmente un accumulatore invecchiato con resistenza interna elevata o una corrente richiesta sopra i 4A continui, riducete il carico o utilizzate una batteria con capacità e corrente di scarica maggiori.
Collegando più moduli in parallelo, uno di essi si surriscalda molto più degli altri, di solito significa che i fili di collegamento tra i moduli non hanno la stessa lunghezza e sezione, il che porta a una ripartizione ineguale della corrente, utilizzate fili identici e il più corti possibile.
Il fusibile integrato è bruciato e il modulo non si avvia più, la causa è quasi sempre un cortocircuito o una corrente di picco sopra i 6A per un periodo prolungato, verificate il cablaggio e il carico prima di qualsiasi altro intervento.
Limitazioni e consigli:
L'uscita di questo modulo non è stabilizzata e non ha funzione di boost o buck, segue fedelmente la tensione della batteria 2S, tra circa 6V a scarica completa e 8.4V a carica massima, per questo le apparecchiature che necessitano di una tensione fissa devono essere alimentate tramite un convertitore DC-DC aggiuntivo.
La corrente continua raccomandata è sotto i 4A, con picchi accettati fino a 6A per brevi periodi, e l'ingresso non ha protezione contro l'inversione di polarità, quindi un errore di collegamento su IN+ e IN- può danneggiare il modulo o la sorgente.
Per progetti che richiedono maggiore potenza o ridondanza, i moduli possono essere messi in parallelo tramite stacking fisico, con un massimo di 3 moduli consigliati, oppure sullo stesso bus di alimentazione per tolleranza ai guasti, ciascuno con la propria batteria.
