Come faccio a creare un sistema simile a UPS - batteria di backup -?

Come tutti sappiamo, il Raspberry Pi non utilizza davvero tanta potenza (5v + 700mA è la specifica).

Vorrei creare un backup della batteria per interruzioni di corrente in modo fai-da-te. Non ho bisogno di protezioni contro le sovratensioni o di altre opzioni fantasiose, ma solo di sicurezza da interruzioni di corrente minori e cali di tensione.

Come posso mettere un backup della batteria tra il Raspberry Pi e il caricabatterie del telefono che sto usando per eseguirlo?

La tua domanda è più adatta per il sito Stackexchenge di progettazione elettrica - Perché puoi sempre fare affidamento sui Guru lì, come Oli, per aiutare a progettare circuiti facili e aggiornati.

Penso che questa domanda verrà posta da molti altri Raspberriani a venire, quindi questo è in realtà un ottimo posto per rispondere alla tua domanda.

La mia risposta andrà maggiormente nella progettazione del proprio circuito in modo da poter avere il pieno controllo di ciò che si desidera che faccia.

Il circuito dovrebbe gestire ...

1. Inizialmente decidere quale tipo di circuito è necessario. Alimentato da USB 5 V? o forse da una fonte da 12 volt? Puoi anche alimentarlo da una fonte di alimentazione inferiore come 3,3 V / 1,5 V, ma è molto inefficiente nella conversione di potenza. Questa decisione contribuisce anche fondamentalmente a quale tipo di regolatore di tensione si intende utilizzare ... se presente.
2. Mantenere la batteria carica durante il normale funzionamento (anche ogni tipo di batteria richiede caratteristiche di carica, piombo acido, Ni-Cd, Li-Ion, ecc.)
3. Il circuito deve rilevare quando l'alimentazione primaria (USB + 5V) smette di fornire energia o simili.
4. Il circuito di backup per caricare il tipo di batteria e un circuito incorporato per eventualmente reinserire l'alimentazione nel circuito principale quando l'alimentazione principale è spenta.
5. Opzionale. Inserisci un trigger nel circuito che si collega al sistema I / O di Raspberry PI per inviarti e-mail, messaggi di testo, effettuare una chiamata, attivare un allarme o accendere le luci della cucina.

La ricerca su Internet della maggior parte dei circuiti UPS e degli schatics includerà un trasformatore per ridurre 110 V / 220 V fino a 12 volt CC.

• Ecco un circuito molto semplice utilizzato con batterie al piombo acido (sono facili da caricare e mantengono la carica per molto tempo) Non tentare di caricare altri tipi di batterie con circuito ... lo faranno saltare!

Elenco delle parti:

• R1 - 39 ohm 1 / 2W
• D1, D3, D4 - 1N4001 o diodo simile
• D2 - 13V zener nominale 1W
• Condensatore elettrolitico C1 - 220uF valutato 25V
• Condensatore elettrolitico C2 - 10uF valutato 10V
• IC - 7805 o simile regolatore 5V
• BAT - Batteria al piombo-acido 12V con una potenza nominale minima di 1,2 Ah
• Ingresso DC - 12 Volt DC

• Ho trovato questo circuito mentre cercavo su Internet. Questo tipo praticamente strappa un notebook e ricicla alcune parti per creare un sistema decente - Ricorda solo di regolare la tensione di uscita a 5 V

• Circuito finale - uno dei più semplici e probabilmente quello che molte persone preferirebbero utilizzare è un circuito UPS con carica USB che utilizza alcune piccole batterie al litio. Questo è stato risposto a Engineering SE, fare riferimento alla risposta per i dettagli .

Non hai voglia di costruire i tuoi circuiti? Non è questo MUPS a disposizione per l'acquisto (andato, sorry) che fa più o meno quello delinea la progettazione di circuiti finale.

Riferimenti

• Puoi trovare molti più circuiti su questo sito Web - WebArchive https://web.archive.org/web/20161028081245/http://www.simple-electronics.com/2012/02/5v-ups-circuit.html (per favore dona)
• Utilizzando i motori di ricerca troverai anche molti altri fatti e soluzioni interessanti
• Visita lo stack di ingegneria elettrica se hai domande sulla progettazione dei circuiti.

Ho costruito un convertitore da 12v a 5v

Questo è sufficiente per il requisito 5v di RaspberryPi. L'IT fornisce energia anche per la ventola con termostato regolabile (12v) e persino hub USB attivo (in futuro). Tutto (Raspberry Pi, convertitore e termostato) è racchiuso in una scatola router (ho anche spazio per un ulteriore HDD da 2,5 ", modem 3G e / o unità GPS;))

Un tale convertitore può convertire l'alimentazione da un pacco batteria (ad esempio da 5 o più batterie AA) e IN SICUREZZA fornire 5 V per Raspberry (attenzione alla tensione!). Il convertitore è piuttosto piccolo (penso 3 x 10 x 1,5 cm). Ma se sei bravo a saldare e costruire circuiti puoi farlo più piccolo.

Questo è il convertitore che utilizzo con uno schema di esempio.

Funziona benissimo, puoi collegare da 7 a 40 V dalle batterie. E abbiamo ottenuto un massimo di 3 ampere sul lato 5v.

Se è necessario passare dal caricatore del telefono al pacco batteria, è necessario creare un interruttore (quando l'alimentazione dal caricatore si interrompe, l'alimentazione del pacco batteria è collegata e viceversa). Penso che sia abbastanza semplice (transistor, condensatore ... solo pochi elementi). Oppure fallo manualmente;)

Ho trovato la domanda molto interessante ma il mio io non è davvero interessato a saldare e armeggiare con resistori e roba e sono sicuro che altre persone potrebbero inciampare sulla domanda OP con la speranza di un prodotto pronto.

Quindi ho trovato questo che per le mie esigenze sarebbe davvero fantastico. Acquista, attendi qualche giorno, collega e viola.

L'ho trovato su DX.COM

Come sottolineato nei commenti. Sembra che potrebbe esserci un problema con un elevato consumo di energia .. quindi alla fine della giornata sembra che dovrà essere aperto e incasinato. Ma è adatto per il modello A.

Qualsiasi pacco batteria USB esterno con protezione da sovraccarico integrata aiuterà il tuo Pi a sopravvivere all'interruzione di corrente. Funzionerà semplicemente come UPS povero per il tuo Pi . http://www.google.com/search?ie=UTF-8&oe=utf-8&q=usb+battery+pack

Ecco un UPS per Raspberry PI: http://www.eevblog.com/forum/projects/raspberry-pi-server-with-diy-ups/

Inoltre, con sufficienti cambiamenti e circuiti di sicurezza, le celle ricaricabili al litio possono essere caricate a galleggiante. In questo caso è meglio usare una singola cella e un convertitore boost in modo da non richiedere circuiti di bilanciamento. Ecco alcune informazioni sulle celle al litio a carica galleggiante: http://www.electronicsweekly.com/Articles/01/02/2006/37528/Float-charging-lithium-ion-cells.htm

Quindi vuoi un semplice fai-da-te affidabile come il powerupply per il tuo RPi:

1. ottenere una batteria sigillata da 12 V Pb (utilizzo una batteria da 5 Ah)
2. ottenere un alimentatore switching da 220Vac a 12v (utilizzo 12v 4A)
3. procurarsi un'accendisigari alla presa USB (ingresso 8v - 24v, uscita = 5v 2A)
4. ottenere un diodo in grado di gestire 4 A e una resistenza da 0,5 ohm 5 watt per limitare la corrente ricaricando la batteria
5. prendi un cavo di ricarica universale per cellulare da usb ha 10 diverse spine con cavi corti, 1 va per alimentare l'RPi, un altro per l'hub USB, un altro per qualunque salto in mente ..... ne rimangono ancora molti

Cablarlo come segue:

• dal + 12v dell'alimentatore all'anodo del diodo

• dal catodo del diodo alla batteria sigillata da 5Ah Pb, protegge contro l'alimentazione elettrica che scarica la batteria quando non c'è 220v

• Quindi dal + della batteria alla "presa più leggera per usb" + 5v 2A

, collegare il cavo USB

Mi piaceva mettere una foto di tutte le parti necessarie, ma non sono autorizzato da questo sito Web fino a quando non ho ricevuto 10 punti ... quando ciò accadrà, quindi posterò la foto

Risultati del funzionamento di RPi (esecuzione di ssh, wospi, lighttpd) + console Davis VPro2 + (console aggiunta 300mA) + hub USB: dopo 20 ore sulla batteria, la tensione della batteria è scesa da 13,08 v a 11,77 v! considerando che 10v come vuoti questo significa abbastanza succo per almeno 32 ore con una batteria da 5 Ah costa 30 usd, tutto nuovo di zecca

Ecco una soluzione UPS basata su supercondensatore per brown-out e arresti sicuri.

La principale differenza rispetto ad altri circuiti simili a UPS è che non è necessario utilizzare le batterie. Questo aiuta ad evitare molti problemi, come riciclare le batterie dopo il termine del loro ciclo di vita, l'energia viene immagazzinata nei supercap. Che sono saldati al PCB. Perché no, quando la durata dei supercaps è uguale alla durata dell'intero circuito? Non devi preoccuparti del sovraccarico e di tutti i problemi di temperatura, come la ricarica solo a temperature superiori allo zero. Le supercar non hanno alcun effetto memoria. Non hanno bisogno di cicli di scarica e carica per mantenerli sani.

Dall'altro lato: i supercap non hanno la densità energetica delle batterie, ma il circuito dovrebbe solo eseguire il backup di interruzioni di corrente a breve termine o interruzioni. Non hai davvero bisogno di una batteria con capacità di 2000 mAh per il backup di 1A per alcuni secondi. Valutiamo: 700 mA per 30 secondi è la capacità di 5,9 mAh necessaria a 5 V. Hai mai visto una batteria con questa piccola capacità? Anche se esistesse, non saresti mai in grado di estrarre 700 mA da una batteria così piccola. In altre parole: UPS a batteria per brevi tempi di backup SEMPRE utilizzare batterie con capacità estremamente sovradimensionate. Un supercondensatore è in grado di erogare una corrente di alcuni amplificatori anche a capacità molto piccole. Penso quindi che le batterie non siano il dispositivo di accumulo di energia ottimale in questo caso.

Una cosa è un po 'complicata usando i supercondensatori: la tensione nel supercondensatore dipende dallo stato di carica, quindi la necessità di un convertitore step-up / step-down rende l'uso un po' complicato se si pensa a DYI.

LiPo Rider Pro era pensato per applicazioni solari, ma la porta USB può anche caricare la batteria, quindi non hai davvero bisogno di un pannello. Abbinato a una batteria LiPo più grande, dovrebbe mantenere in vita il Raspberry Pi per un certo numero di ore.

Sto in qualche modo inviando questo post a tutte le domande UPS su questo Stack Exchange perché stavo cercando qualcosa di simile e non sono mai riuscito a trovare le risposte che mi sono piaciute, quindi ho finito per ricercarlo da solo. È possibile utilizzare un UPS standard standard e il pacchetto Network UPS Tools (NUT) per consentire a un Pi di spegnersi automaticamente quando si spegne la corrente. Ho appena pubblicato un articolo che ho scritto con istruzioni dettagliate per l'impostazione:

https://melgrubb.wordpress.com/2014/09/05/raspberry-pi-home-server-part-15power-failures/

Naturalmente, se quello che stavi davvero cercando era un progetto hardware fai-da-te, allora temo che questo non implichi alcuna saldatura.

Puoi provare uno di questi e utilizzare la batteria anziché il super condensatore.

Come altri hanno già affermato, un power bank USB è una soluzione semplice ed economica. Assicurati di averne uno che supporti la carica e la scarica allo stesso tempo (che, sfortunatamente, di solito non è indicato, dovrai capirlo).

Il Pi in genere assorbe ovunque tra ~ 200 a nord di 500 mA; per i modelli successivi il massimo è 2000 mA. Quindi un power bank da 6000 mAh ti darà da 3 ore a un giorno di carica della batteria; assicurati di avere una power bank con capacità sufficiente.

Collega il tuo Pi all'uscita del tuo power bank e il caricabatterie al suo ingresso. Se l'alimentazione si interrompe, il Pi continuerà a funzionare fino al ripristino dell'alimentazione o all'esaurimento della batteria.

Le limitazioni sono che il Pi non ha modo di sapere se funziona con corrente alternata o carica della batteria o quanta batteria è rimasta. Di conseguenza, se la batteria si esaurisce prima che venga ripristinata l'alimentazione, l'arresto sarà impuro.

Una soluzione più avanzata, che coinvolge anche una power bank, è descritta su https://raspi-ups.appspot.com/en/index.jsp . Include un demone che utilizza la connessione Ethernet per determinare se è in esecuzione su CA: se la connessione Ethernet si interrompe, si presuppone che funzioni a batteria. Misura il consumo di energia del Pi e stima il livello di carica della batteria in base al consumo e alla capacità totale (che deve essere configurata in anticipo). Quando il potere si esaurisce, arresta il Pi in modo pulito.

Come variante di quanto sopra, se si dispone di una periferica USB collegata al Pi che funziona con alimentazione CA, è possibile modificare il demone per utilizzarlo come indicatore di alimentazione.