Làm cách nào để xây dựng một hệ thống giống như pin dự phòng của UPS?

Như chúng ta đã biết, Raspberry Pi không thực sự sử dụng nhiều năng lượng đó (5v + 700mA là thông số kỹ thuật).

Tôi muốn xây dựng một bản sao lưu pin cho sự cố mất điện theo kiểu DIY-ish. Tôi không cần bảo vệ đột biến hoặc bất kỳ tùy chọn ưa thích nào khác, chỉ cần bảo mật khỏi mất điện nhỏ và mất điện.

Làm cách nào tôi có thể đặt một bản sao lưu pin giữa Raspberry Pi và bộ sạc điện thoại tôi đang sử dụng để chạy nó?

Câu hỏi của bạn phù hợp hơn với trang web Stackexchenge của Thiết kế điện - Bởi vì bạn luôn có thể dựa vào Gurus ở đó, như Oli, để giúp thiết kế các mạch dễ dàng, cập nhật.

Tôi nghĩ rằng câu hỏi này sẽ được nhiều Raspberrians hỏi đến để đây thực sự là một nơi rất tốt để trả lời câu hỏi của bạn.

Câu trả lời của tôi sẽ đi sâu hơn vào kỹ thuật mạch của riêng bạn để bạn có thể kiểm soát hoàn toàn những gì bạn muốn nó làm.

Mạch nên xử lý ...

1. Ban đầu quyết định loại mạch bạn cần. Cung cấp bởi USB 5V? hoặc có thể bởi một nguồn 12 volt? Bạn cũng có thể cấp nguồn từ nguồn điện thấp hơn như 3,3V / 1,5V nhưng rất kém hiệu quả trong việc chuyển đổi năng lượng. Quyết định này về cơ bản cũng góp phần vào loại bộ điều chỉnh điện áp bạn sẽ sử dụng ... nếu có.
2. Giữ cho pin được sạc trong khi hoạt động bình thường (mỗi loại pin yêu cầu phải có các đặc tính sạc, Axit chì, Ni-Cd, Li-Ion, v.v.)
3. Mạch cần cảm nhận khi nguồn chính (USB + 5V) ngừng cung cấp nguồn hoặc tương tự.
4. Mạch dự phòng để sạc loại pin của bạn và mạch nhúng để có thể định tuyến lại nguồn điện vào mạch chính khi tắt nguồn chính.
5. Không bắt buộc. Xây dựng một bộ kích hoạt vào mạch kết nối với hệ thống I / O của Raspberry PI để gửi cho bạn và gửi email, nhắn tin, gọi điện thoại, kích hoạt báo thức hoặc bật đèn bếp.

Tìm kiếm trên internet hầu hết các mạch và học thuật của UPS sẽ bao gồm một máy biến áp để giảm 110 V / 220 V xuống còn DC 12 Volts.

• Đây là một mạch rất đơn giản được sử dụng với pin Chì-Axit (Chúng dễ sạc và chúng sạc trong một thời gian rất dài) Đừng cố sạc bất kỳ loại pin nào khác bằng mạch ... chúng sẽ làm nổ tung nó!

Danh sách phần:

• R 1 - 39 ohms 1 / 2W
• D1, D3, D4 - 1N4001 hoặc diode tương tự
• Zener D2 - 13V định mức 1W
• Tụ điện điện phân C1 - 220uF định mức 25V
• Tụ điện điện phân C2 - 10uF định mức 10V
• IC - 7805 hoặc bộ điều chỉnh 5V tương tự
• BAT - Pin axit chì 12V đánh giá tối thiểu 1,2ah
• Đầu vào DC - 12 Volt DC

• Tôi tìm thấy mạch này trong khi lục lọi trên internet. Anh chàng này xé toạc một cuốn sổ tay và tái chế một vài bộ phận để tạo ra một hệ thống tốt - Chỉ cần nhớ điều chỉnh điện áp đầu ra đến 5V

• Mạch cuối cùng - một trong những mạch dễ nhất và có lẽ là thứ mà nhiều người thích sử dụng là mạch UPS sạc USB sử dụng một số pin lithium nhỏ. Điều này đã được trả lời tại Engineering SE, vui lòng tham khảo câu trả lời để biết chi tiết .

Bạn không cảm thấy muốn xây dựng các mạch của riêng mình? Có là MUPS này có sẵn để mua hàng (đi, xin lỗi) mà không khá nhiều những gì các thiết kế mạch cuối cùng vạch ra.

Người giới thiệu

• Bạn có thể tìm thấy nhiều mạch hơn trên trang web này - WebArchive https://web.archive.org/web/20161028081245/http://www.simple-electronics.com/2012/02/5v-ups-circuit.html (Vui lòng quyên góp)
• Sử dụng các công cụ tìm kiếm cũng sẽ tìm thấy rất nhiều sự thật và giải pháp thú vị khác
• Ghé thăm Stack Engineering Engineering nếu bạn có bất kỳ câu hỏi thiết kế mạch.

Tôi đã xây dựng một bộ chuyển đổi từ 12 v đến 5v

Thế là đủ cho yêu cầu 5v của RaspberryPi's. CNTT cũng cung cấp năng lượng cho quạt với bộ điều chỉnh nhiệt (12 v) và thậm chí cả bộ chia USB hoạt động (trong tương lai). Mọi thứ (Raspberry Pi, bộ chuyển đổi và bộ điều chỉnh nhiệt) được đặt trong hộp bộ định tuyến (tôi thậm chí còn có không gian cho thêm 2,5 "hdd, modem 3G và / hoặc đơn vị GPS;))

Bộ chuyển đổi như vậy có thể chuyển đổi năng lượng từ bộ pin (ví dụ từ 5 pin AA trở lên) và SAFELY cung cấp 5V cho Raspberry (coi chừng điện áp!). Bộ chuyển đổi khá nhỏ (tôi nghĩ 3 x 10 x 1,5cm). Nhưng nếu bạn giỏi hàn và xây dựng bảng mạch, bạn có thể làm nó nhỏ hơn.

Đây là công cụ chuyển đổi tôi sử dụng với sơ đồ mẫu.

Nó hoạt động rất tốt, bạn có thể gắn từ 7 đến 40V từ pin. Và chúng tôi đã nhận được tối đa 3 amps ở phía 5v.

Nếu bạn cần chuyển đổi giữa bộ sạc điện thoại và bộ pin, bạn phải xây dựng một công tắc (khi nguồn điện từ bộ sạc bị giảm, nguồn pin được kết nối và ngược lại). Tôi nghĩ điều đó khá đơn giản (bóng bán dẫn, tụ điện ... chỉ vài yếu tố). Hoặc làm bằng tay;)

Tôi thấy câu hỏi rất thú vị nhưng bản thân tôi không thực sự quan tâm đến việc hàn và nghịch với điện trở và các thứ và tôi chắc chắn rằng những người khác có thể vấp phải câu hỏi của OP với hy vọng về một sản phẩm đã sẵn sàng.

Vì vậy, tôi đã tìm thấy điều này cho nhu cầu của tôi sẽ thực sự tuyệt vời. Mua, chờ vài ngày, cắm và viola.

Tôi tìm thấy nó trên DX.COM

Như đã chỉ ra trong các ý kiến. Có vẻ như có thể có một vấn đề với mức tiêu thụ điện năng cao .. vì vậy cuối ngày có vẻ như nó sẽ phải được mở và gây rối. Nhưng nó phù hợp với Model A.

Bất kỳ bộ pin USB bên ngoài nào có tích hợp bảo vệ sạc quá mức sẽ giúp Pi của bạn không bị mất điện. Nó chỉ đơn giản sẽ làm việc như một người đàn ông nghèo UPS cho Pi của bạn . http://www.google.com/search?ie=UTF-8&oe=utf-8&q=usb+battery+pack

Đây là một UPS cho Raspberry PI: http://www.eevblog.com/forum/projects/raspberry-pi-server-with-diy-ups/

Ngoài ra, với đủ thay đổi và mạch an toàn, các tế bào sạc lithium có thể được sạc nổi. Trong trường hợp này, tốt nhất là sử dụng một ô duy nhất và bộ chuyển đổi tăng tốc để không cần các mạch cân bằng. Dưới đây là một số thông tin về sạc pin phao: http://www.electronicsweekly.com/Articles/01/02/2006/37528/Float-chargeing-lithium-ion-cells.htmlm

Vì vậy, bạn muốn có một bản sao DIY đáng tin cậy ĐƠN GIẢN như powerupply cho RPi của bạn:

1. lấy pin 12,3 Pb kín (Tôi sử dụng pin 5Ah)
2. nhận được một nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi chế độ 220 V sang 12 v (Tôi sử dụng 12 v 4A)
3. bật một chiếc xe nhẹ hơn để cắm USB (đầu vào 8v - 24v, ra = 5v 2A)
4. có được một diode có thể xử lý 4A và điện trở 5 ohm 5 watt để hạn chế dòng điện bằng cách sạc pin trống
5. Có được một cáp sạc USB cho điện thoại di động phổ thông, nó có 10 phích cắm khác nhau với các dây cáp ngắn, 1 đi để cấp nguồn cho RPi, một cái khác cho trung tâm usb, một cái khác cho bất cứ điều gì nhảy vào tâm trí ..... vẫn còn nhiều

Dây nó như sau:

• từ + 12 v của nguồn cung cấp đến cực dương của diode

• từ cực âm của diode đến pin kín 5Ah Pb, điều này bảo vệ chống lại việc cung cấp năng lượng làm cạn kiệt pin khi không có 220v

• Sau đó, từ + của pin đến "phích cắm nhẹ hơn cho usb" + 5v 2A

, cắm cáp usb

Tôi thích đặt một bức ảnh của tất cả các phần cần thiết, nhưng tôi không được trang web này cho phép cho đến khi nhận được 10 điểm ... khi điều này xảy ra, sau đó tôi sẽ đăng ảnh

Kết quả chạy RPi (chạy ssh, wospi, lighttpd) + bảng điều khiển Davis VPro2 + (bảng điều khiển thêm 300mA) + trung tâm usb: sau 20 giờ trên pin, điện áp pin đã giảm từ 13,08v xuống 11,77v! coi 10v là trống, điều này có nghĩa là đủ nước trong ít nhất 32 giờ trên tổng pin 5Ah có giá 30 usd, mọi thứ hoàn toàn mới

Dưới đây là giải pháp UPS dựa trên siêu tụ điện để tắt máy và tắt máy an toàn.

Sự khác biệt chính đối với các mạch giống như UPS khác là không cần sử dụng pin. Điều này giúp tránh rất nhiều vấn đề, như tái chế pin sau khi hết tuổi thọ, năng lượng được lưu trữ trong các siêu tụ điện được hàn vào PCB. Tại sao không, khi tuổi thọ của các siêu tụ điện bằng với tuổi thọ của toàn bộ bảng mạch? Bạn không cần phải quan tâm đến việc tăng quá mức và tất cả các vấn đề về nhiệt độ, như chỉ sạc ở nhiệt độ trên không. Supercaps hav không có hiệu ứng bộ nhớ. Họ không cần xả và sạc chu kỳ để giữ cho họ khỏe mạnh.

Mặt khác: các siêu tụ điện không có mật độ năng lượng của pin, nhưng mạch chỉ nên dự phòng các sự cố mất điện ngắn hạn hoặc mất điện. Bạn thực sự không cần pin có dung lượng 2000mAh để sao lưu 1A trong vài giây. Hãy để chúng tôi đánh giá: 700mA trong 30 giây là dung lượng 5,9mAh bạn cần ở mức 5V. Bạn đã bao giờ nhìn thấy một pin với dung lượng nhỏ này? Ngay cả khi nó tồn tại, bạn sẽ không bao giờ có thể rút 700mA ra khỏi một cục pin nhỏ như vậy. Nói cách khác: UPS dựa trên pin trong thời gian dự phòng ngắn LUÔN LUÔN sử dụng pin có công suất quá khổ. Một siêu tụ điện có thể tạo ra dòng điện của một vài Amps ngay cả với công suất rất nhỏ. Tôi nghĩ do đó, pin không phải là thiết bị lưu trữ năng lượng tối ưu trong trường hợp này.

Một điều hơi phức tạp khi sử dụng siêu tụ điện: Điện áp tại siêu tụ điện phụ thuộc vào trạng thái tích điện, do đó, nhu cầu của bộ chuyển đổi tăng / giảm bước khiến việc sử dụng hơi phức tạp nếu bạn nghĩ về DYI.

LiPo Rider Pro dành cho các ứng dụng năng lượng mặt trời, nhưng cổng USB cũng có thể sạc pin, vì vậy bạn không thực sự cần một bảng điều khiển. Kết hợp với pin LiPo lớn hơn, nó sẽ giữ cho Raspberry Pi tồn tại trong một vài giờ.

Tôi hơi đăng bài này cho tất cả các câu hỏi của UPS trên Stack Exchange này bởi vì tôi đang tìm kiếm một cái gì đó tương tự, và không bao giờ có thể tìm thấy bất kỳ câu trả lời nào tôi thích, vì vậy tôi đã tự mình nghiên cứu nó. Bạn có thể sử dụng gói UPS tiêu chuẩn, có sẵn và gói Công cụ UPS mạng (NUT) để cho phép Pi tự tắt khi mất điện. Tôi vừa đăng một bài viết tôi đã viết với các hướng dẫn từng bước để thiết lập nó:

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

Tất nhiên, nếu những gì bạn thực sự sau đó là một dự án phần cứng DIY, thì tôi sợ điều này không liên quan đến việc hàn.

Bạn có thể thử một trong những thứ này, và sử dụng pin thay vì siêu tụ điện.

Như những người khác đã tuyên bố, một ngân hàng điện USB là một giải pháp dễ dàng và khá rẻ. Hãy chắc chắn để có được một hỗ trợ sạc và xả cùng một lúc (điều không may là thường không được chỉ định là bạn sẽ phải tìm ra điều đó).

Pi thường vẽ bất cứ nơi nào từ ~ 200 đến bắc 500 mA; đối với các mô hình sau này tối đa là 2000 mA. Vì vậy, một ngân hàng năng lượng 6000 mAh sẽ cung cấp cho bạn bất cứ thứ gì từ 3 giờ đến một ngày pin; đảm bảo bạn có được một ngân hàng điện với công suất đủ.

Cắm Pi của bạn vào đầu ra của ngân hàng điện và bộ sạc vào đầu vào của nó. Nếu mất điện, Pi của bạn sẽ tiếp tục chạy cho đến khi nguồn được phục hồi hoặc hết pin.

Hạn chế là Pi không có cách nào để biết liệu nó chạy bằng nguồn điện AC hay pin hay còn lại bao nhiêu pin. Do đó, nếu hết pin trước khi phục hồi nguồn điện, việc tắt máy sẽ là tình trạng ô uế.

Một giải pháp tiên tiến hơn, cũng liên quan đến một ngân hàng điện, được mô tả tại https://raspi-ups.appspot.com/en/index.jsp . Nó bao gồm một daemon sử dụng kết nối Ethernet để xác định xem nó có chạy trên AC hay không nếu kết nối Ethernet bị rớt, nó giả sử nó đang chạy bằng nguồn pin. Nó đo mức tiêu thụ năng lượng của Pi và ước tính mức sạc của pin dựa trên mức tiêu thụ và tổng công suất (cần được cấu hình trước). Khi hết điện, nó tắt Pi một cách sạch sẽ.

Như một biến thể ở trên, nếu bạn có một số thiết bị ngoại vi USB được nối với Pi chạy bằng nguồn AC, bạn có thể sửa đổi trình nền để sử dụng làm chỉ báo nguồn.