用电池给空气净化器供电，在同时面临生物或核威胁又遭遇停电的紧急情况下可能会非常有用。选一台支持 12V 直流供电的机型，再配上一块磷酸铁锂电池，整套成本约 188 美元（净化器另需 164 美元），就能以 141 CFM 的风量持续运行一周以上。

我一直在思考 DIY 生物加固，主要想降低来自环境到人的生物威胁的风险，而目前市面上很多方案都默认电网会一直正常运行。这在我看来并不是个靠谱的假设：即便社会在保护关键岗位人员、优先保障电网运行方面做得非常出色，我预计停电也会比现在频繁得多、持续时间也更长。如果一次停电就意味着失去正压环境而导致感染，那后果会非常严重！

如果今天要搭建一个 DIY 洁净室，我会从我的 AirFanta 3Pro 开始。虽然就净化室内已有空气而言，它的 HEPA 级过滤有点性能过剩，但如果你的目标是在空气进入室内时就对其进行净化，那它就非常合适。

最简单的方案是买一台便携式储能电源。我手头有一台 1,056Wh 的 Anker SOLIX C1000，在亚马逊上售价 450 美元，折合每瓦时 0.43 美元。如果相信速卖通的话，或许能以 322 美元买到（每瓦时 0.31 美元）。这个价位在便携电源里算是比较典型的，而且我喜欢 SOLIX 支持太阳能充电。

另一种选择是深循环 AGM 铅酸电池。我在2018 年选的就是这种。不过现在查了一些资料后，发现它们现在已经很少划算了。一块 100Ah 的 AGM 电池，实际建议只用到 50Ah，价格是$160，而一块 100Ah 的磷酸铁锂电池，可以放电到 80-100%，价格是$147。而且磷酸铁锂的重量还不到前者的一半：24 磅对 57 磅。

与便携电源不同，这种方案需要自行组装几个组件：

• 库仑计分流器，可以告诉你已经用了多少电，从而知道还剩多少、是否快要用完。（$16.19）

• 保险丝座和保险丝，防止短路引发火灾或损坏电池。（$1.70）

• 连接器，可以方便地插拔，不用担心接反极性而损坏设备。（$4.66）

• 充电器，以便在恢复供电后能把电池重新充满。（$18.99）

除了保险丝（已集成在逆变器里）和连接 AirFanta 的接头（它用的是 5.5mm x 2.5mm 中心正极的 DC 圆口）之外，这些东西我之前的逆变器项目里都已经有了。全部接好后，我就可以让 AirFanta 脱离电网运行了：

如果不是手头已经有了大部分配件，从零开始这套配置要花 188 美元才能得到 1280Wh，折合每瓦时 0.15 美元。这比便携电源便宜得多，但功能也少得多：它只能给支持 12V 直流供电的设备供电。

你可能会想，应该有人会卖那种把电池和这些配件都集成好的盒子，这样就不用自己 DIY 了，但据我所知这种产品几乎不存在。市面上有卖给船用的“电池盒电源中心”，但它们不会计量已用电量。对于现代的磷酸铁锂电池来说这是个大问题，因为你很难通过电压来估算剩余电量。这些盒子通常也不带充电功能：在船上你本来就不需要这个功能。所以我认为，目前主要的两种选择就是功能齐全的便携电源和 DIY 方案。

就我个人而言，很高兴两套系统都有：

• Anker SOLIX 便携电源要灵活得多：它可以通过交流电供电，提供 USB 接口，在有市电时能非常快地充满，还能用太阳能充电。

• DIY 的 12V 系统则更简单、更不容易坏、模块化且易于维修，而且更便宜。如果想扩容，只需额外购买电池即可，每瓦时只要 0.11 美元。

我还可以在两套系统之间以相对较低的损耗转移电量，以便按需利用各自的灵活性或容量优势。

我很想知道这套系统实际会消耗多少电、能运行多久，但在真正搭起来并实测之前，我只能做估算。一个关键问题是它能否达到有用的增压水平：我觉得应该远达不到 +75 Pa，但如果是在现有建筑内部对某个空间进行增压以避开风压，也许 +10 Pa 还是有可能实现的，也足够用了？不过现在先把这些放在一边，只看对我来说最容易验证的情况：按设计方式运行空气净化器。

那么：AirFanta 能运行多久？如果想最大化洁净空气输出率（CADR），应该用哪一档？

厂家给出了功率和风量数据，但我预计直接用直流供电时功耗会略低一些。厂家标称最高档为 33.2W，而我实测为 29.2W，低了约 14%，基本符合预期。按这个比例折算，并计算每瓦对应的 CFM，我得到：

可以看到，2 档效率最高，但风量也较小：如果你有不限数量的净化器，就应该全部开在 2 档，但如果需要更大的总风量，就可能得开到更高档位来获得足够的 CADR。

我们还可以估算不同档位下的续航时间。我将 DIY 的 12V 系统建模为一块 100Ah、12.8V 的磷酸铁锂电芯（1280Wh），而 Anker C1000 为 1056Wh。[1] 我估计 C1000 仅开机就会有 2.5W 的待机损耗，如果需要启动逆变器还要额外增加 7W，在 DC-DC 转换（12V 接口）上损耗 7%，在 DC-AC 转换（交流插座）上损耗 14%。因此我将分别对 DIY 12V 系统、C1000 通过 12V 接口供电、以及 C1000 通过交流插座供电（此时还要再加上 14% 的 AC-DC 转换损耗）三种情况进行建模：

待机和转换损耗对续航的影响很大，尤其是在低功耗档位时。在产生 141 CFM 的 2 档下，DIY 系统应该能运行将近 13 天，C1000 直流供电能运行 6 天多一点，而 C1000 交流供电则不到 3 天。在高功耗时这个问题就没那么突出了，因为如果风机本身就需要 29W，那么额外损失 2.5W（甚至 9.5W）的占比就小多了。

这让分析结果更倾向于 DIY 系统，尤其是在较低风量就已足够的情况下。

[1] 由于磷酸铁锂电芯内置了限充保护电路，把电量用到 0% 也没问题：它会自动关机。虽然不应该让电池长期处于完全放空的状态，但在这种场景下我是设想会及时给它充电的。这意味着两块电池的标称容量都可以完全利用。