Ik heb in een enthousiaste bui de defecte APC UPS van mijn servers vervangen door de EcoFlow River 3 Max Plus. Dan hoef ik niet elke paar jaar dure AGM accu’s te kopen omdat de machine zegt dat ze vervangen moeten worden, en ik heb bij stroomuitval ineens minstens 5 uur spanning in plaats van hooguit 10 minuten. De River 3 Plus (Max slaat op de extra batterij die eronder geklikt zit) vind ik qua vormgeving en functionaliteit een prima apparaat. Oplaadbaar via zonnepanelen, autostekker, USB-C (als je de extra accu hebt) en netstroom, met diverse uitgangen waarmee je eventjes vooruit kunt. Handzaam, waardoor het onderweg of bij een picknick ook van pas komt. Met zweet in m’n handen heb ik de veelbelovende UPS-functie getest, en ik moet zeggen: werkt feilloos! Enige nadeel is dat het apparaat geen trigger geeft via USB aan mijn NAS, maar daar kan ik met Home Assistant wel omheen komen. Met integraties voor Synology, Wake-on-LAN switch en EcoFlow (via een Bluetooth-proxy), kan ik de servers uitschakelen als de netspanning wegblijft, en weer inschakelen zodra de stroomstoring voorbij is.
Tot zover de wittebroodsweken… De realiteit is helaas dat bij updates van de powerstation firmware de AC-uitgangen eerst uitgeschakeld worden. Nou kun je die updates gewoon handmatig doen, dan heb je tenminste controle over het proces. Vervelender is dat die uitgangen ook spontaan uitgeschakeld worden (zonder enige aanleiding, en ik heb heel wat instellingen uitgeprobeerd). Gelukkig zijn mijn servers redelijk robuust, maar toch is er een keer een crash ontstaan waardoor ik data verloor, en een week lang geen email server tot mijn beschikking had. Monnikenwerk om dat allemaal terug te zetten en te repareren, maar uiteindelijk is dat gelukt. Tot recent…. de netuitgangen van de River 3 Plus met een “overload”-foutmelding uitschakelden en niet meer bruikbaar waren. Klantenservice van EcoFlow is vriendelijk, en constateerden online een defect in het apparaat. Dus nu wacht ik op de leverancier, die mij een vervangend apparaat moet sturen. Zoals gebruikelijk gaat verkopen snel, maar daarna…. Even terzijde: daar moet ik Amazon een pluimpje voor geven. Bij hun staat klanttevredenheid bovenaan de lijst, en je problemen worden binnen een paar dagen verholpen.
Goed, mijn servers werden dus niet meer beschermd tegen stroomuitval.
Ik had al een scheiding gemaakt tussen een opslag-server NAS-2 (DS1517+ met twee extensie-units) en een applicatie-server NAS-1 (DS718+, voor email, websites, et cetera). Voor de grote NAS-2 heb ik een Eaton 3S550 aangeschaft. Bij stroomuitval levert deze ongeveer 10 minuten stroom. Het belangrijkste is echter dat die aan NAS-1 laat weten als er iets fout gaat. Dit apparaat acteert als UPS-server, welke na een vooraf ingestelde tijd uitschakelt (1 uur), en geeft een bericht aan NAS-2 (de UPS-client) dat hij snel moet stoppen (nu: 5 minuten na opreden van de storing). Mocht in de toekomst het powerstation weer beschikbaar zijn, dan kan ik die als voorschakelapparaat gebruiken voor de UPS. Bij netuitval zorgt deze ervoor dat ongeveer 10 uur lang NAS-2 blijft draaien (als ik dat wil). Daarna zorgt de Eaton eventueel voor het netjes stoppen van de apparaten.
Het zal opvallen dat NAS-1 niet gevoed wordt vanuit de Eaton-UPS. Dat is omdat ik zelf een soort UPS gemaakt heb, speciaal voor de DS718+. Dit apparaat wordt via een 12V/7A adapter gevoed. Aangezien deze server qua functionaliteit veel belangrijker is wil ik die zo lang mogelijk in de lucht houden. Dus sluit ik die via een truc op een LiFePo4-accu aan van 20Ah (nominaal 256Wh). De DS718+ vraagt gemiddelde zoiets van 30Watt. Met 80% inefficiëntie kun je dan pak ‘m beet 6,5 uur online blijven. Ik had nog een Kensington laptop adapter liggen die instelbaar is op 16V (5,62A). Dat is natuurlijk te hoog voor de NAS, dus neem ik een DC-DC-omzetter van Bauer Electronics, de SPW-8-40V1210. Deze zet ingangsspanningen tussen 8V en 40V zonder al teveel verliezen om in 12V, met een maximum uitgangsstroom van 10A. Het mooie is dat deze module alle schommelingen opvangt, bijvoorbeeld als de uitgang van de adapter in elkaar zakt bij iets hogere belasting, maar ook bij spanningsafname van de accu, als die stroom levert. De NAS ziet steeds een keurige 12V gelijkspanning.
Het vloeiend overschakelen tussen netadapter en accu wordt geregeld door de hoogvermogen, snel schakelende Schottky diodes. Ik had voor een ander project nog een module liggen met 2 diodes erin, geschikt voor 200A. Dat is in deze applicatie zwaar overdreven, maar goed: altijd eerst gebruiken wat je hebt, nietwaar? De werking is simpel: zolang de adapter stroom levert is de spanning op punt (1), gemeenschappelijke kathodes, hoger dan de accuspanning, waardoor de diode naar punt (3)gesperd is. Dan loopt er een lage laadstroom door de weerstanden, die bovendien afhankelijk is van de accu. Hoe hoger de accuspanning, hoe lager de stroom. Verder zorgt de BMS van de accu voor beveiliging tegen te hoge spanning, overladen etc. Het is afhankelijk van de adapter-spanning hoe groot de weerstand moet zijn. Ook de vermogensweerstanden had ik nog liggen van dat vorige project; 25Watt is niet echt nodig. Het voordeel is wel dat alles zonder ventilator lekker koel blijft.
Als de adapter bij netstoring geen stroom meer levert, dan spert de bovenste diode, en komt de onderste in geleiding. Die cross-over gaat naadloos; een eventuele lichte dip wordt weggeregeld door de DC-DC omzetter. Door de weerstanden loopt dan 650mA. Een alternatief is om in serie met de weerstand een andere Schottky-diode op te nemen. Daarmee wordt de spanningsval over de weerstand(en) effectief met 0,65V verlaagd, waardoor de laadstroom afneemt. Bovendien blokkeert die diode de zojuist genoemde 650mA (minder warmteontwikkeling). Het is dus belangrijk dat de adapter een uitgang heeft die hoger is dan de accuspanning bij volle lading + de doorlaatspanning van de diode (14,6 + 0,65 + “overspanning(x)” = 15,3V + “overspanning(x)”). De laadstroom van de accu wordt dan “overspanning(x)” / weerstand; berekenen voor uiterste waarden, voor volle accu en vooral als accu leeg is (11,5V).
De gekozen accu heeft bovenop een DC-bus, die gebruikt kan worden voor een lampje, ofzo, maar ook om de accu met een externe LiFePo4-lader versneld op spanning te brengen.
Het mooie is, dat de Kensington adapter van deze 12V-UPS ook op het powerstation kan worden aangesloten, waardoor beide apparaten waarschijnlijk stroomstoringen van een paar uur kunnen overbruggen. Die komen namelijk steeds vaker voor, de afgelopen maanden. Maar voor het zover is, moet de dealer van de EcoFlow River 3 Plus producten eerst even in actie komen voor de omruilactie.
Helemaal links op de foto is de 12V voeding voor de NAS te zien. Het rechtse blok is de module die ik nog overhad van een ongebruikte 100A-switch. Vandaar het grote koellichaam en dergelijke, maar in vol bedrijf worden de componenten nu nauwelijks warm. De weerstanden had ik ook nog; je kunt er ook 1 gebruiken van de juiste waarde. Let alleen wel op het vermogen: 1Ohm en 2A laadstroom (als accu behoorlijk leeg is) geeft al 4W aan dissipatie, en dan heb je al snel een weerstand van 10W nodig om niet per ongeluk je vingers te branden!
De DS718+, de 20Ah-accu en de Kensington-adapter, terwijl op de voorgrond de elektronica ligt. Ik overweeg nog een montageplaat of behuizing, maar vooralsnog ligt me het spul niet in de weg. De laatste foto toont de hele opstelling van de servers in een IKEA-Billy rekje. Helemaal bovenin de DS1517+, met daaronder de expansie eenheid DX517. Een niveau lager de DX213 en 2 USB schijven van 12TB.
Daaronder de Eaton 3S550 met alle netaansluitingen en adapters
Het geheel staat in een ongebruikt hoekje waar ik door een loze leiding in de muur 2 netwerkkabels naartoe heb geleid. De slimme schakelaar wordt voornamelijk gebruikt om het vermogen te meten. In geval de River 3 Max Plus in plaats van de verdeelslof aangesloten is, kan de schakelaar ook worden gebruikt in een totaalsysteem om zonnestroom te balanceren (heel ander topic).