UPS benzeri bir akü yedekleme sistemi nasıl kurarım?


102

Hepimizin bildiği gibi, Ahududu Pi gerçekten bu kadar güç kullanmaz (5v + 700mA spec).

Bir DIY-moda tarzında elektrik kesintileri için bir batarya yedeği oluşturmak istiyorum. Aşırı gerilim korumasına veya başka bir fantezi seçeneğine ihtiyacım yok, sadece küçük elektrik kesintileri ve kesintilerden güvenlik.

Ahududu Pi ile çalıştırmak için kullandığım telefon şarj cihazı arasına bir pil yedeklemesi nasıl koyabilirim?


4
Küçük bir elektrik kesintisi ne kadardır?
John La Rooy

2
@AlexChamberlain, LiPo, şarj işlemine tolerans göstermediğinden işleri karmaşık hale getirir. NiMH veya kurşun asit bu durumda hayatı çok kolaylaştırır. Electronics.stackexchange.com bu soruyu sormak için daha iyi bir yer olduğunu düşünüyorum
John La Rooy

1
tamam yani bu konuda ne düşünüyorsunuz: ebay.com/itm/… ya da şu: amazon.com/9000mAh-Capacity-Portable-Recireless-Camcorder/dp/… şarj cihazına ve ahududu sürekli olarak bağlı tutmak için

1
UPS olarak bir USB güç bankası kullanmak gerçekten mümkün. Benim Pi'm sürekli bu şekilde yaklaşık yarım yıl boyunca çalışıyor. Ben de ayrıntıları özetledik raspi-ups.appspot.com
emkey08

2
@MathiasKunter Bunu denedim, ancak bir cihazı şarj ederken şarj olabilecek bir USB güç bankası bulmakta zorlandım.
Riku Lindblad

Yanıtlar:


61

Elektriksel Tasarım Stackexchenge sitesi için daha uygun bir soru var - Zira Oli, gibi Gurus'a her zaman güvenebilirsin.

Bence bu sorunun daha birçok Raspberri tarafından geleceğini ve bu nedenle sorunuzu cevaplamak için gerçekten çok iyi bir yer olacağını düşünüyorum.

Cevabım, kendi devrenizi tasarlamaya daha fazla girecek, böylece ne yapmak istediğinizi tam olarak kontrol edebileceksiniz.

Devre ele almalı ...

  1. İlk önce ne tür bir devreye ihtiyaç duyduğunuza karar verin. USB 5V ile mi çalışıyorsunuz? ya da belki 12 voltluk bir kaynakla mı? Ayrıca, 3.3V / 1.5V gibi daha düşük bir güç kaynağından da güç sağlayabilirsiniz ancak gücü dönüştürmede çok verimsiz. Bu karar aynı zamanda temelde ne tür bir voltaj regülatörü kullanacağınıza da katkıda bulunuyor.
  2. Normal çalışma sırasında akünün şarjlı kalmasını sağlayın (ayrıca her akü tipinin şarj özelliği, Kurşun Asit, Ni-Cd, Li-İyon, vb. Olması gerekir)
  3. Devre, birincil gücün (USB + 5V) güç sağlamayı bıraktığını ya da benzerini algılamalıdır.
  4. Ana güç kapalıyken gücü tekrar ana devreye yönlendirmek için pil tipinizi ve gömülü bir devreyi şarj eden yedek devre.
  5. İsteğe bağlı. Sizi ve e-posta, kısa mesaj göndermek, telefon görüşmesi yapmak, alarmı tetiklemek veya mutfak ışıklarınızı açmak için Ahududu PI G / Ç sistemine bağlanan devreye bir tetikleyici kurun.

İnternette arama yaparak çoğu UPS devresi ve schatics 110V / 220V'u DC 12 Volt'a düşürecek bir transformatör içerecektir.


  • İşte Kurşun Asitli akülerle kullanılan çok basit bir devredir (Şarjı kolaydır ve çok uzun süre şarjlı kalırlar) Devreli başka bir aküyü şarj etmeyi denemeyin ... patlayacak!

Kurşun Asit UPS

Parça listesi:

  • R1 - 39 ohm 1 / 2W
  • D1, D3, D4 - 1N4001 veya benzeri diyot
  • D2 - 13V zener dereceli 1W
  • C1 - 220uF elektrolitik kapasitör 25V dereceli
  • C2 - 10 uF elektrolitik kondansatör, 10V dereceli
  • IC - 7805 veya benzeri 5V regülatörü
  • BAT - 12V kurşun asit batarya minimum 1,2Ah değerinde
  • DC Giriş - 12 Volt DC

Geri dönüşümlü notebook UPS


USB şarjlı UPS


Kendi devrelerini kurmak gibi hissetmiyor musun? Orada olan mevcut bu MUPS satın almak için hemen hemen kesin devre tasarımı özetliyor yapar (gitti, üzgünüm).

MUPS

Referanslar


4
Bu devrenin neden pili şarj etmediğini anlamıyorum. Ayrıca, regülatörü bir LM2940CT-5.0 (5V düşük bırakmalı regülatör) ile değiştirdiyseniz, bunun yerine 6V kurşun asit jel pili kullanabilirsiniz; 5.9W (8.4V * 700mA) yerine enerji (2.2V * 700mA). Tabii ki, girişiniz için 7.2-7.5V ayarlı bir besleme tavsiye ederim, böylece pili güvenli bir şekilde "şarj edebilirsiniz" (beslemenin 7,5V'si - 0,1Vf'lık bir D1 = 6,8V düşüşü) ).
Doktor J,

Güzel yorum. Ben onu şarj edeceğini düşünüyorum ancak yorumlandığı gibi sadece bir kurşun asit batarya, değil lityum iyon! çok dikkatli olun pili patlatabilir. Bu devrenin lityum iyonu için revize edilmesi gerekir.
Piotr Kula

Mükemmel nokta - yukarıdaki devre SADECE kurşun-asit batarya için kullanılmalıdır! Bir Li-Ion batarya böyle bir devrede çok ciddi hasar görebilir veya alev alabilir ve NiCd veya NiMH bataryalar bile bu devrede güvenli olmayabilir. Bu tür bataryalar için daha sağlam bir şarj devresine ihtiyacınız olacaktır.
Doktor J,

Orada sadece Rpi için değil ralli olarak yararlı olabilecek bir şey gibi görünüyor ... :)
Piotr Kula

Evet, aslında evim için bir acil durum LED aydınlatma sistemi için benzer bir devre tasarlıyorum (SE Massachusetts'de yaşıyoruz ve zaman zaman kasırgalara, fırtınalara ve uzun süre elektrik kesintilerine neden olan diğer fırtınalara maruz kalıyoruz)! Aradaki fark benim devrem tasarlandı, böylece elektrik kesilmediği sürece ışıklar yanmaz . Ayrıca, geçersiz kılma “kapalı” anahtarına sahip oldukları için gün boyunca veya evde olmadığınız sürece pilleri boşa harcamamalısınız.
Doktor J,

19

12v ile 5v arasında bir dönüştürücü yaptım

RaspberryPi'nin 5v gereksinimi için bu yeterli. IT ayrıca ayarlanabilir termostat (12v) ve hatta aktif usb hub'lı (gelecekte) fan için güç sağlar. Her şey (Raspberry Pi, çevirici ve termostat) yönlendirici kutusuna yerleştirilmiştir (2.5 "hdd, 3G modem ve / veya GPS ünitesi için bile yerim var;))

Böyle bir dönüştürücü, bir pil takımından (örneğin 5 veya daha fazla AA pilden) gücü dönüştürebilir ve SAFELY, Ahududu için 5V verir (gerilime dikkat edin!). Dönüştürücü oldukça küçüktür (3 x 10 x 1,5 cm boyutunda olduğunu düşünüyorum). Ancak devre kartlarının lehimlenmesi ve yapımında iyiyseniz, bunu daha küçük yapabilirsiniz.

Bu örnek şematik ile kullandığım dönüştürücü.

görüntü tanımını buraya girin

görüntü tanımını buraya girin

Harika çalışıyor, akülerden 7 ila 40V arası takabilirsiniz. Ve 5v tarafta maksimum 3 amper aldık.

Telefon şarj cihazı ile pil takımı arasında geçiş yapmanız gerekirse, bir anahtar oluşturmanız gerekir (şarj cihazından gelen güç azaldığında, pil takımının gücü bağlı ve tam tersi). Bence bu oldukça basit (transistör, kondansatör ... sadece birkaç element). Veya elle yapın;)


1
Merhaba- Girdiğiniz için teşekkür ederiz. Yeni bir kullanıcı olarak, lütfen üstteki "sss" ve "about" altındaki site kurallarını hızlı bir şekilde okuyun. Özür dilemeniz veya cevaplarınız için teşekkür etmeniz gerekmez. Her zaman cevabınızı daha sonra düzenleyebilirsiniz. Düzenlerken resim kolayca yükleyebilirsiniz. Lütfen diliniz veya yazımınız için endişelenmeyin. Birileri sizin için düzenlemekten ve düzeltmekten her zaman mutlu olacaktır. RaspberryPI SE'ye Hoşgeldiniz!
Piotr Kula

1
Bu fantastik mod! Mühendislik forumundan önerilen devrede kullanılabileceğinden eminim aynı ... :-) Bayıldım!
Piotr Kula

LM2596 tabanlı modülleri ebay üzerinden 2 dolara gönderiyorsunuz. LM2576 tabanlı modüller de var, ancak daha pahalılar
John La Rooy

14

Soruyu çok ilginç buldum ama kendim dirençler ve diğer malzemelerle lehimleme ve alay etmekle gerçekten ilgilenmiyorum ve diğer insanların hazır bir ürün umuduyla OP sorusuna rastlayabileceklerinden eminim.

Bu yüzden ihtiyaçlarım için gerçekten harika olacağını bu buldum. Satın al, birkaç gün bekle, fişe tak ve ihlal et.

görüntü tanımını buraya girin

DX.COM'da buldum

Yorumlarda belirtildiği gibi. Yüksek güç tüketimi ile ilgili bir sorun olabilir gibi görünüyor ... bu yüzden gün sonunda açılıp takılmak zorunda kalacak gibi görünüyor. Ancak bu Model A için uygundur.


İçinde pil var mı? Evet hakkında konuştuğumuz gibi görünüyor .. teşekkürler.
Piotr Kula

3
); Tek sorun alır gibi bu kadar DIY hakkındadır ... kullanıcı "bir DIY-imsi moda" bir şeyler yapmak bakıyordu vardır
Doktor J

Mevcut derece RPI'den biraz düşük, ancak belki de değiştirilebilir. Dizüstü bilgisayarımdaki USB bağlantı noktasından RPI'yı şimdiye dek hiç sorun yaşamadan çalıştırıyorum :)
John La Rooy

Şu anda cevabınız soruyu nasıl cevapladığını açıklamıyor. Lütfen bir açıklama ekleyin, yoksa silmek zorunda kalacağım. İşbirliğiniz için teşekkürler!

1
Peki ya ihlal edemezsem (bende olmaz)?
XTL

4

Dahili aşırı şarj korumalı herhangi bir harici USB pil takımı , Pi'nizin elektrik kesintilerinden kurtulmasına yardımcı olur. Sadece Pi'niz için fakir bir adam UPS olarak çalışacaktır . http://www.google.com/search?ie=UTF-8&oe=utf-8&q=usb+battery+pack


1
Giriş kaynağına sürekli olarak bağlı kalacak bir USB harici pil bulmalıyız. Şaşırtıcı bir şekilde, özellikle en düşük kalitede olan pek çok batarya sistemi, bataryayı ısıtan ve ömrünü kısaltan bataryayı şarj etmeyi bırakmayacaktır.
Raúl Salinas-Monteagudo

@ RaúlSalinas-Monteagudo emkey08 adlı kullanıcının soruya yaptığı yorumları gözden geçirin. İstediğiniz gibi görünen bir USB UPS'den bahsettiği bir sayfaya bağlantı sağlar. Yeni sipariş
verdim

Normal akülerle ilgili sorun, çıkış voltajının, güç paketi girişi her bağlandığında veya bağlantısı kesildiğinde ahududu yeniden başlatmaya yetecek kadar dalmasıdır.
Riku Lindblad

2

İşte Ahududu PI için bir UPS: http://www.eevblog.com/forum/projects/raspberry-pi-server-with-diy-ups/

Ayrıca, yeterli değişiklik ve güvenlik devreleriyle, lityum şarj edilebilir hücreler şamandıra şarj edilebilir. Bu durumda, dengeleme devrelerine ihtiyaç duyulmaması için tek bir hücre ve bir yükseltme dönüştürücü kullanmak en iyisidir. İşte float şarj lityum hücreleri hakkında bazı bilgiler: http://www.electronicsweekly.com/Articles/01/02/2006/37528/Float-charging-lithium-ion-cells.htm


2

Yani RPI'niz için güç kaynağı gibi bir BASİT güvenilir DIY ups istiyorsunuz:

  1. mühürlü bir 12v Pb pil almak (5Ah pil kullanıyorum)
  2. 12V anahtarlamalı güç kaynağına 220Vac olsun (12v 4A kullanıyorum)
  3. usb fişine bir araba çakmak al (8v - 24v giriş, çıkış = 5v 2A)
  4. boş pil şarjı ile akımı sınırlamak için 4A ve 0,5 ohm 5 watt dirençle başa çıkabilen bir diyot edinin
  5. evrensel cep telefonu şarj kablosu bir usb olsun kısa kablolar ile 10 farklı fiş, 1 RPI, usb hub için başka bir, aklına ne olursa olsun atlar için başka bir güç gider gider

Aşağıdaki gibi tel:

  • güç kaynağının + 12v'sinden diyotun anotuna

  • diyotun katotundan 5Ah Pb kapalı aküye kadar, bu, 220V olmadığında aküyü boşaltan güç kaynağına karşı korur

  • Sonra akünün + 'dan "USB'ye çakmak fişi" ne kadar + 5V 2A

, usb kablosunu takın

Gerekli tüm parçaların bir resmini koymak istemiştim, ancak bu web sitesinde 10 puan kazanana kadar iznim yok ... ne zaman olacak, sonra resmi göndereceğim

RPI çalıştırmanın sonuçları (ssh, wospi, lighttpd çalıştırıyor) + Davis VPro2 + konsolu (konsol eklenmiş 300mA) + usb hub: aküdeki 20 saat sonra akü voltajı 13.08v'den 11.77v'ye düşürüldü! 10v boş olduğu düşünüldüğünde, 5Ah bir bataryada en az 32 saat boyunca yeteri kadar meyve suyu olduğu anlamına gelir;


user7165, 11.7 V o / c genellikle 12 V kurşun asit için tam boşalma olarak kabul edilir. 10 V'a boşaltmak, hiç de işe yaramaz.
scruss

Basit ve etkili. Çok güzel +1 ama sadece eklemek için, bu dönüştürücüler olması gerekenden daha fazla aküyü boşa harcıyorlar.
Piotr Kula

2

İşte kahverengi-çıkışları ve güvenli kapatmalar için süperkapasitörü tabanlı UPS çözümdür.

Diğer UPS benzeri devreler arasındaki temel fark, akü kullanmaya gerek olmamasıdır. Bu, pillerin ömrünün bitiminden sonra geri dönüşümü gibi birçok sorunun önlenmesine yardımcı olur, enerji PCB'ye lehimlendirilmiş süper kapaklarda depolanır. Neden, üst kapakların ömrü tüm devre kartının ömrüne eşitken olmasın? Aşırı şarj ve tüm sıcaklık sorunları hakkında, sadece sıfırın üzerindeki sıcaklıklarda şarj etme gibi bakım yapmanız gerekmez. Supercaps’lerin hafıza etkisi yoktur. Sağlıklı olmaları için deşarj ve şarj işlemlerine ihtiyaçları yoktur.

Diğer taraftan: üst kapaklar, pillerin enerji yoğunluğuna sahip değildir, ancak devre yalnızca kısa süreli güç kesintilerini veya bozmaları yedeklemelidir. Birkaç saniye boyunca 1A'yı yedeklemek için 2000mAh kapasiteli bir bataryaya gerçekten ihtiyacınız yok. Şunu değerlendirelim: 30 saniye boyunca 700mA, 5V'da ihtiyacınız olan 5.9mAh kapasitedir. Hiç bu kadar küçük kapasiteli bir batarya gördünüz mü? Var olsa bile, asla böyle küçük bir pilden 700mA çekemezsiniz. Başka bir deyişle: kısa süreli yedekleme süreleri için akü temelli KGK HER ZAMAN aşırı büyük kapasitede aküler kullanın. Bir süperkapasitör, çok küçük kapasitelerde bile birkaç Amperlik bir akım sağlayabilir. Bu nedenle, bu durumda piller en uygun enerji depolama aygıtı değil.

Bir şey, süper kapasitörler kullanarak biraz karmaşıktır: Süper kapasitördeki voltaj, şarj durumuna bağlıdır, bu nedenle bir yükselme / düşürme dönüştürücüsüne ihtiyaç duyulması, DYI'yi düşünürseniz kullanımı biraz karmaşık hale getirir.


1
Ahududu Pi'ye hoş geldiniz! Bu soruyu teorik olarak cevaplayabilse de , cevabın temel kısımlarını buraya eklemek ve referans için bağlantıyı sağlamak tercih edilir.
Steve Robillard

1

LiPo Rider Pro , güneş enerjisi uygulamaları içindir, ancak USB bağlantı noktası da pili şarj edebilir, bu yüzden gerçekten bir panele ihtiyacınız yoktur. Daha büyük bir LiPo pille birleştiğinde, Ahududu Pi'yi birkaç saat canlı tutmalı.


1
Evet, bir lipo binici yanlısı tahtasının seeedstudio'dan bir cazibe gibi geldiğini onaylayabilirim. İstenirse usb + + meyilli + solar şarjı vardır. Tekli usb çıkışı. Temelde eğer varsa bataryayı alır, aksi takdirde batarya. Hepsi batarya dahil 20 doların altında. Tek dezavantajı sadece 1amp'tır, yani güç çeken bazı usb aygıtlarınız varsa, yeterli beslemeyebilir.
David Lee,

1

Bunu, bu Stack Exchange'deki tüm UPS sorularına çapraz gönderiyorum çünkü benzer bir şey arıyordum ve hiçbir zaman sevdiğim yanıtları bulamadım, bu yüzden kendim araştırmaya başladım. Güç kesildiğinde Pi'nin kendisini kapatmasını sağlamak için standart, kullanıma hazır bir UPS ve Ağ UPS Araçları (NUT) paketi kullanabilirsiniz. Kurulumu yapmak için adım adım talimatlarla birlikte yazdığım bir makaleyi yeni gönderdim:

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

Elbette, peşinde olduğunuz şey bir DIY donanım projesiydi, o zaman korkarım bu herhangi bir lehim içermiyor.


Ayrıca düzenli bir UPS ile bir RPI çalıştırmak, Miata'nıza 5000 galonluk bir tank takmak gibi bir şey;
Riku Lindblad

0

Bunlardan birini deneyebilir ve süper kapasitör yerine pil kullanabilirsiniz.Büyük Kapasitör, Yedek Bataryayı Değiştiriyor


Maxim'in veri sayfasına göre "690" sadece Vout'tan 50mA kaynak üretme yeteneğine sahip ve harici bir yarı iletken anahtarı (MOSFet?) Çalıştırmak için kullanılabilecek bir BATT_ON çıkışına sahip değil. Aynı ürün grubunda, bu role daha uygun olabilecek başka IC'ler var.
SlySven

0

Diğerlerinin de belirttiği gibi, bir USB güç bankası kolay ve oldukça ucuz bir çözümdür. Aynı anda şarj ve deşarjı destekleyen bir tane aldığınızdan emin olun (ki ne yazık ki, genellikle belirtilmez - bunu çözmeniz gerekir).

Pi tipik olarak ~ 200 ila kuzey arasında 500 mA; sonraki modeller için maksimum 2000 mA'dır. Böylece 6000 mAh'lık bir güç bankası size 3 saatten bir günlük pil gücüne kadar her şeyi verir; Yeterli kapasitede bir güç bankası aldığınızdan emin olun.

Pi'nizi güç bankanızın çıkışına ve şarj cihazının girişine takın. Güç kesilirse, Pi geri gelene veya pil bitinceye kadar çalışmaya devam eder.

Sınırlamalar, Pi'nin AC gücüyle mi yoksa pil gücüyle mi çalıştığını veya ne kadar pil gücü kaldığını bilme yönteminin bulunmamasıdır. Sonuç olarak, güç geri gelmeden önce pil tükenirse, kapatma kirli olacaktır.

Ayrıca bir güç bankası içeren daha gelişmiş bir çözüm https://raspi-ups.appspot.com/en/index.jsp adresinde açıklanmaktadır . AC ile çalışıp çalışmadığını belirlemek için Ethernet bağlantısını kullanan bir arka plan programı içerir - Ethernet bağlantısı koparsa, pil gücüyle çalıştığını varsayar. Pi'nin güç tüketimini ölçer ve tüketime ve toplam kapasiteye (önceden yapılandırılması gereken) dayanarak pilin şarj seviyesini tahmin eder. Güç tükendiğinde Pi'yi temiz bir şekilde kapatır.

Yukarıdakilerin bir varyasyonu olarak, AC gücüyle çalışan Pi'ye bağlı bazı USB çevre biriminiz varsa, bunu bir güç göstergesi olarak kullanmak için cini değiştirebilirsiniz.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.