UPS와 같은 배터리 백업 시스템을 어떻게 구축합니까?

우리 모두 알고 있듯이 라즈베리 파이는 실제로 많은 전력을 사용하지 않습니다 (5v + 700mA가 사양입니다).

DIY 방식으로 정전을위한 배터리 백업을 만들고 싶습니다. 서지 보호 또는 기타 멋진 옵션이 필요하지 않습니다. 사소한 정전 및 브라운 아웃으로 인한 보안 만 가능합니다.

Raspberry Pi와 배터리 충전기 사이에 배터리 백업을 설치하려면 어떻게해야합니까?

전기 설계 Stackexchenge 사이트에 더 적합한 질문입니다. Oli와 같이 항상 Gurus를 사용하여 최신 회로를 쉽게 설계 할 수 있습니다.

나는이 질문이 더 많은 라즈베리 아인들에게 요구 될 것이라고 생각합니다.

내 대답은 자신이 원하는 것을 완벽하게 제어 할 수 있도록 자신의 회로를 엔지니어링하는 것입니다.

회로는 처리해야합니다 ...

1. 처음에 어떤 종류의 회로가 필요한지 결정하십시오. USB 5V로 구동됩니까? 아니면 12 볼트 소스일까요? 3.3V / 1.5V와 같은 저전력 소스에서 전원을 공급할 수도 있지만 전력 변환에는 매우 비효율적입니다. 이 결정은 기본적으로 어떤 종류의 전압 레귤레이터를 사용할 것인지에 근본적으로 기여합니다.
2. 정상 작동 중에 배터리를 충전 상태로 유지 (또한 각 유형의 배터리에는 충전 특성, 납산, Ni-Cd, 리튬 이온 등이 필요함)
3. 회로는 1 차 전원 (USB + 5V)이 전원 공급 등을 중지하는 시점을 감지해야합니다.
4. 배터리를 충전하는 백업 회로와 주 전원이 꺼 졌을 때 전원을 다시 주 회로로 라우팅 할 수있는 내장 회로.
5. 선택 과목. Raspberry PI의 I / O 시스템에 연결되는 회로에 트리거를 구축하여 사용자와 이메일, 문자 메시지를 보내거나 전화를 걸거나 알람을 울리거나 주방 조명을 켭니다.

인터넷을 검색하면 대부분의 UPS 회로와 회로는 110V / 220V를 DC 12V로 낮추는 변압기를 포함합니다.

• 납산 배터리와 함께 사용되는 매우 간단한 회로는 다음과 같습니다 (충전이 쉽고 오랜 시간 동안 충전 상태를 유지합니다) 회로로 다른 종류의 배터리를 충전하려고 시도하지 마십시오.

부품 목록:

• R1-39 옴 1 / 2W
• D1, D3, D4-1N4001 또는 유사한 다이오드
• D2-13V 제너 정격 1W
• C1-220uF 전해 커패시터 정격 25V
• C2-10uF 전해 커패시터 정격 10V
• IC-7805 또는 이와 유사한 5V 레귤레이터
• BAT-최소 1.2Ah 정격 12V 납 축전지
• DC 입력-12V DC

• 인터넷을 살펴보면서이 회로를 찾았습니다. 이 사람은 노트북을 찢어 버리고 몇 가지 부품을 재활용하여 적절한 시스템을 만듭니다. 출력 전압을 5V로 조절하는 것을 잊지 마십시오.

• 최종 회로-많은 사람들이 선호하는 가장 쉽고 아마도 가장 작은 회로 중 하나는 작은 리튬 배터리를 사용하는 USB 충전 UPS 회로입니다. 이것은 엔지니어링 SE에서 답변되었습니다 . 자세한 내용은 답변을 참조하십시오 .

자신 만의 회로를 만들고 싶지 않습니까? 이 입니다 사용할 수있는이 MUPS 구매에 대한 거의 마지막 회로 설계는 설명 무엇을합니까 (사라, 미안).

참고 문헌

• 이 웹 사이트 에서 훨씬 더 많은 회로를 찾을 수 있습니다 -WebArchive https://web.archive.org/web/20161028081245/http://www.simple-electronics.com/2012/02/5v-ups-circuit.html (기부주세요)
• 검색 엔진을 사용하면 다른 많은 흥미로운 사실과 솔루션을 찾을 수 있습니다
• 회로 설계 질문이있는 경우 전기 엔지니어링 스택을 방문하십시오.

12v에서 5v로 변환기를 만들었습니다.

그것은 RaspberryPi의 5V 요구 사항에 충분합니다. IT는 또한 조절 가능한 온도 조절기 (12v) 및 심지어 활성 USB 허브 (향후)를 통해 팬에 전원을 공급합니다. 모든 것 (Raspberry Pi, 변환기 및 온도 조절기)은 라우터 상자에 들어 있습니다 (추가 2.5 인치 HDD, 3G 모뎀 및 / 또는 GPS 장치를위한 공간이 있습니다.)

이러한 변환기는 배터리 팩 (예 : 5 개 이상의 AA 배터리)에서 전력을 변환 할 수 있으며 안전하게 라즈베리에 5V를 제공합니다 (전압에주의하십시오). 변환기는 꽤 작습니다 (3 x 10 x 1.5cm라고 생각합니다). 그러나 회로 보드 납땜 및 제작에 능숙하면 더 작게 할 수 있습니다.

이것은 샘플 회로도와 함께 사용하는 변환기입니다.

배터리로 7-40V를 연결할 수 있습니다. 그리고 우리는 5V 측면에서 최대 3A를 얻었습니다.

폰 충전기와 배터리 팩간에 전환해야하는 경우 스위치를 만들어야합니다 (충전기의 전원이 꺼지면 배터리 팩 전원이 연결되고 그 반대도 마찬가지 임). 나는 그것이 매우 간단하다고 생각합니다 (트랜지스터, 커패시터 ... 몇 가지 요소). 또는 수동으로 수행하십시오.)

나는 그 질문이 매우 흥미 롭다는 것을 알았지 만 내 자아는 저항과 재료를 납땜하고 다루는 데 관심이 없으며 다른 사람들이 준비된 제품을 희망하여 OP 질문에 걸려 넘어 질 것이라고 확신합니다.

그래서 나는 내 필요에 실제로 큰 것을 발견했습니다. 구매, 며칠 기다렸다가 플러그 앤 비올라.

DX.COM에서 찾았습니다

의견에서 지적했듯이. 높은 전력 소비에 문제가있는 것 같습니다. 그래서 결국에는 열리고 엉망이 될 것 같습니다. 그러나 모델 A에 적합합니다.

모든 외부 USB 배터리 팩 과충전 보호에 내장 된 당신의 파이가 정전 살아남을 도움이 될 것입니다. 그것은 단순히 당신의 Pi를위한 가난한 사람 UPS 로 작동 할 것 입니다. http://www.google.com/search?ie=UTF-8&oe=utf-8&q=usb+battery+pack

Raspberry PI 용 UPS는 다음과 같습니다. http://www.eevblog.com/forum/projects/raspberry-pi-server-with-diy-ups/

또한, 충분한 변경과 안전 회로를 통해 리튬 충전식 셀을 부동 충전 할 수 있습니다. 이 경우 밸런싱 회로가 필요하지 않도록 단일 셀과 부스트 컨버터를 사용하는 것이 가장 좋습니다. 플로트 충전 리튬 셀에 대한 일부 정보는 다음과 같습니다 .

따라서 RPi의 전원 공급 장치와 같은 간단하고 안정적인 DIY를 원합니다.

1. 밀폐 된 12v Pb 배터리를 받으십시오 (5Ah 배터리를 사용합니다)
2. 220Vac ~ 12v 전환 모드 전원 공급 장치 사용 (12v 4A 사용)
3. 차량용 라이터를 USB 플러그 (8V--24V 입력, 출력 = 5V 2A)로 전환
4. 빈 배터리 재충전으로 전류를 제한하기 위해 4A 및 0.5 ohm 5 와트 저항을 처리 할 수있는 다이오드를 얻습니다.
5. 범용 휴대 전화 충전 케이블에 USB를 가져옵니다. 짧은 케이블로 10 가지 플러그가 있습니다.

다음과 같이 배선하십시오.

• 전원 공급 장치의 + 12V에서 다이오드의 양극까지

• 다이오드의 음극에서 5Ah Pb 밀폐형 배터리까지 220v가 없을 때 배터리를 방전시키는 전원 공급 장치로부터 보호

• 그런 다음 배터리의 +에서 "lighter plug to usb"+ 5v 2A로

, USB 케이블을 연결하십시오

필요한 모든 부품의 그림을 넣기를 좋아했지만 10 점을받을 때 까지이 웹 사이트에서 허용되지 않습니다 ...이 일이 발생하면 그림을 게시 할 것입니다

RPi (ssh, wospi, lighttpd 실행) + Davis VPro2 + 콘솔 (콘솔 추가 300mA) + usb 허브 실행 결과 : 배터리에서 20 시간 후 배터리 전압이 13.08v에서 11.77v로 떨어졌습니다! 비어있는 것으로 10V를 고려하면 5Ah 배터리로 최소 32 시간 동안 충분한 주스를 소비하며 총 비용은 30 USD입니다.

다음 은 브라운 아웃 및 안전한 셧다운을위한 수퍼 커패시터 기반 UPS 솔루션입니다.

다른 UPS와 유사한 회로와의 주요 차이점은 배터리를 사용할 필요가 없다는 것입니다. 이는 수명이 다한 배터리를 재활용하는 등 많은 문제를 피하는 데 도움이되며, 에너지는 PCB에 납땜 된 수퍼캡에 저장됩니다. 왜 슈퍼 캡의 수명이 전체 회로 기판의 수명과 같을까요? 과충전 및 모든 온도 문제 (예 : 0보다 높은 온도에서만 충전)에 신경 쓸 필요는 없습니다. 슈퍼 캡에는 메모리 효과가 없습니다. 건강을 유지하기 위해 방전 및 충전주기가 필요하지 않습니다.

다른 한편으로 : 슈퍼 캡은 배터리의 에너지 밀도가 없지만 회로는 단기간 정전 또는 브라운 아웃 만 백업해야합니다. 실제로 몇 초 동안 1A를 백업하기 위해 2000mAh 용량의 배터리가 필요하지 않습니다. 30 초 동안 700mA는 5V에서 필요한 5.9mAh 용량입니다. 이 작은 용량의 배터리를 본 적이 있습니까? 그것이 존재하더라도, 당신은 그런 작은 배터리에서 700mA를 끌 수 없습니다. 다시 말해, 짧은 백업 시간을위한 배터리 기반 UPS는 항상 용량이 매우 큰 배터리를 사용합니다. 슈퍼 커패시터는 매우 작은 용량에서도 몇 암페어의 전류를 공급할 수 있습니다. 따라서이 경우에는 배터리가 최적의 에너지 저장 장치가 아니라고 생각합니다.

하나는 슈퍼 커패시터를 사용하여 조금 복잡합니다. 슈퍼 커패시터의 전압은 충전 상태에 따라 다르므로 DYI에 대해 생각할 경우 승압 / 강압 컨버터가 필요하기 때문에 사용이 약간 복잡해집니다.

LiPo Rider Pro 는 태양 광 응용 제품을위한 것이지만 USB 포트는 배터리를 충전 할 수 있으므로 실제로 패널이 필요하지 않습니다. 더 큰 LiPo 배터리와 함께 사용하면 몇 시간 동안 Raspberry Pi를 유지해야합니다.

나는 비슷한 것을 찾고 있었기 때문에이 스택 교환의 모든 UPS 질문에 이것을 교차 게시하고 있으며, 내가 좋아하는 답변을 찾지 못했기 때문에 직접 연구했습니다. 표준 상용 UPS 및 NUT (Network UPS Tools) 패키지를 사용하여 전원이 꺼질 때 Pi가 스스로 종료되도록 할 수 있습니다. 방금 작성한 기사를 단계별 지침으로 작성했습니다.

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

물론, 당신이 실제로 겪은 것이 DIY 하드웨어 프로젝트라면, 이것은 납땜이 필요하지 않을까 걱정됩니다.

이 중 하나를 시도하고 슈퍼 커패시터 대신 배터리를 사용할 수 있습니다.

다른 사람들이 말했듯이 USB 전원 뱅크는 쉽고 저렴한 솔루션입니다. 충전과 방전을 동시에 지원하는 제품을 구입하십시오.

Pi는 일반적으로 ~ 200 ~ 500mA의 북쪽을 차지합니다. 이후 모델의 경우 최대 값은 2000mA입니다. 따라서 6000mAh 전원 뱅크는 3 시간에서 하루 동안의 배터리 전원을 제공합니다. 충분한 용량의 전원 은행을 확보하십시오.

Pi를 전원 뱅크의 출력에 연결하고 충전기를 입력에 연결하십시오. 전원이 꺼지면 전원이 복구되거나 배터리가 방전 될 때까지 Pi가 계속 작동합니다.

Pi는 AC 또는 배터리 전원으로 작동하는지 또는 배터리 잔량이 얼마인지 알 수있는 방법이 없습니다. 따라서 전원이 복구되기 전에 배터리가 소진되면 종료가 부정확합니다.

파워 뱅크와 관련된 고급 솔루션은 https://raspi-ups.appspot.com/en/index.jsp에 설명되어 있습니다 . 여기에는 이더넷 연결을 사용하여 AC에서 실행 중인지 확인하는 데몬이 포함되어 있습니다. 이더넷 연결이 끊어지면 배터리 전원으로 실행되고 있다고 가정합니다. Pi의 전력 소비를 측정하고 소비 및 총 용량 (사전 구성해야 함)을 기반으로 배터리 충전 수준을 추정합니다. 전원이 소진되면 Pi가 완전히 차단됩니다.

위의 변형으로 AC 전원으로 실행되는 Pi에 USB 주변 장치가 연결되어 있으면 데몬을 전원 표시기로 사용하도록 수정할 수 있습니다.