Один из способов, который я использую на 3d принтере - АКБ от бесперебойника + блок питания на 12v + DC-DC понижающий преобразователь с ограничением тока для заряда АКБ + понижающий преобразователь для 5v + 2 диода шотке для переключения на АКБ. Возможно это избыточно, но система рабочая и не раз спасала печати.
Блок питания 12V настраивается на напряжение 14-15v, подойдет любой для светодиодных лент с током 3-4А.
Дальше к БП подключается DC-DC для зарядки свинцового АКБ в буферном режиме (13.5V, 0.1C). Если есть возможность собрать схема защиты от переразряда, делайте. Если такой возможности нет, берите АКБ с большей емкостью (старый автомобильный идеально подойдет). Набросал схему, как все должно выглядеть:
Если роутер может питаться от 5v, питайте от 5v, HDD ни в коем случае нельзя вешать на линию питания 12-15v, только от стабильных 5v.
Если нужно именно определить момент разрядки АКБ, то тут простая схема на операционном усилителе в режиме компаратора и согласование логических уровней делителем напряжения. Выход компаратора на любой цифровой вход малинки и скрипт, реализующий безопасное отключение всего при изменении состояния GPIO входа.