Canllaw Cam wrth Gam i Bweru Raspberry Pi gyda Batri Lithiwm

Canllaw Cam wrth Gam i Bweru Raspberry Pi gyda Batri Lithiwm

Gallwch ddefnyddio batri lithiwm i ddarparu pŵer batri Raspberry Pi ar gyfer eich prosiectau. Mae hyn yn caniatáu ichi greu prosiectau cludadwy y gallwch eu cario o gwmpas. Mae llawer o wneuthurwyr yn dewis batris lithiwm am sawl rheswm:

  • Rydych chi'n defnyddio llai o ynni gyda phŵer batri.

  • Rydych chi'n cael perfformiad cyson heb drawsnewidyddion o ansawdd isel.

  • Mae gennych chi fwy o le y tu mewn i'ch cas prosiect.
    Mae defnyddio pŵer batri ar gyfer Raspberry Pi yn eich galluogi i addasu eich dyluniadau yn haws. Ystyriwch beth sydd ei angen ar eich prosiect cyn i chi ddechrau.

Dewis Model

Anghenion Pwer

Mae angen i chi wybod faint o bŵer mae eich Raspberry Pi yn ei ddefnyddio cyn i chi ddewis batri. Mae gan bob model anghenion gwahanol. Mae rhai yn defnyddio mwy o ynni nag eraill. Mae'r tabl isod yn dangos modiwlau batri poblogaidd a pha fodelau Raspberry Pi maen nhw'n eu cefnogi. Mae hyn yn eich helpu i baru'r caledwedd cywir i'ch prosiect.

Enw'r cynnyrch

Cysondeb

Pris

Cyswllt

Deiliad Batri Dwbl Li-Ion 18650 PIco

Raspberry Pi B, B+

$11.95

Cyswllt

UPS PIco HV3.0B+ HAT Top-End 450

Mws Mafon 3 Model B +

$35.95

Cyswllt

UPS PIco HV3.0B+ Pentwr HAT 450 PoE

Mws Mafon 3 Model B +

$34.95

Cyswllt

LiFePO4wered/Pi+

Raspberry Pi (amrywiol fodelau)

Dim

Cyswllt

Mae angen i chi hefyd wirio faint o gerrynt mae eich Raspberry Pi yn ei ddefnyddio. Mae'r siart isod yn dangos y defnydd pŵer ar gyfer gwahanol fodelau. Er enghraifft, gall Raspberry Pi 3 B+ ddefnyddio hyd at 400 mA, tra bod model Zero yn defnyddio llawer llai.

Siart bar grwpio sy'n cymharu'r defnydd pŵer lleiaf ac uchaf ar gyfer gwahanol fodelau Raspberry Pi

Os ydych am bywyd batri hirach, dewiswch fodel sydd ag anghenion pŵer is. Mae hyn yn gwneud i osodiad pŵer batri eich Raspberry Pi bara'n hirach.

Effaith ar Fywyd Batri

Mae eich dewis o fodel Raspberry Pi yn newid pa mor hir y gall eich prosiect redeg ar fatri. Dyma rai pethau i'w cadw mewn cof:

  • Mae'r Raspberry Pi 4 Model B gyda SSD yn rhedeg am tua 5 awr ar fatri arferol. Gall defnyddio cerdyn SD yn lle SSD ei wneud yn para'n hirach.

  • Mae storio cyflymach, fel SSD, yn helpu eich Pi i gychwyn apiau'n gyflym ond mae'n defnyddio mwy o bŵer.

  • Mae angen hyd yn oed mwy o bŵer ar y Raspberry Pi 5. Efallai na fydd yn gweithio'n dda ar gyfer prosiectau cludadwy sydd angen bywyd batri hir.

Awgrym: Os ydych chi eisiau i'ch prosiect bara drwy'r dydd, dewiswch fodel sy'n defnyddio llai o bŵer ac osgoi caledwedd ychwanegol sy'n draenio'r batri.

Mae dewis y model cywir yn eich helpu i gael y gorau o'ch prosiect pŵer batri Raspberry Pi.

Cyfrifiad Bywyd Batri

Tynnu Cyfredol a Chapasiti

Mae angen i chi wybod faint o gerrynt mae eich Raspberry Pi yn ei ddefnyddio cyn i chi ddewis batri. Mae pob model yn tynnu gwahanol faint o bŵer. Mae'r tabl isod yn dangos y defnydd cerrynt nodweddiadol ar gyfer modelau Raspberry Pi poblogaidd. Gallwch weld faint o bŵer y gallai fod ei angen ar eich prosiect pan fydd yn segur neu o dan ddefnydd trwm.

Model Raspberry Pi

Tynnu Cerrynt Segur (W)

Defnyddio Cerrynt Segur (mA)

Tynnu Cerrynt Dan Lwyth (W)

Defnydd Cerrynt Dan Lwyth (mA)

Mafon Pi 5

3.0-3.5

600-700

7.0-9.0

1400-1800

Mafon Pi 4 B.

2.5-3.0

500-600

5.0-7.5

1000-1500

Mafon Pi 400

2.7-3.2

540-640

5.5-7.5

1100-1500

Mafon Pi 3 B +

1.9-2.3

380-460

3.5-5.5

700-1100

Mafon Pi Zero 2W

0.5-0.7

100-140

1.5-2.2

300-440

Rasberry Pi Zero W

0.4-0.5

80-100

0.8-1.5

160-300

Siart bar sy'n cymharu'r defnydd o gerrynt segur a than lwyth ar gyfer chwe model Raspberry Pi

Nodyn: Mae'r defnydd cerrynt yn newid yn seiliedig ar yr hyn a wnewch gyda'ch Raspberry Pi. Os ydych chi'n chwarae fideos neu'n defnyddio pinnau GPIO, bydd eich batri'n draenio'n gyflymach. Pan fydd eich Pi yn segur neu'n defnyddio cwsg dwfn, mae'n defnyddio llai o bŵer.

Cyfrifiadau Enghreifftiol

Gallwch chi amcangyfrif pa mor hir yw eich Raspberry Pi gosodiad pŵer batri bydd yn para drwy ddefnyddio fformiwla syml. Mae hyn yn eich helpu i gynllunio eich prosiect ac osgoi rhedeg allan o bŵer.

  • I cyfrifwch oes y batri, defnyddiwch:

    • Bywyd (mewn cylchoedd) = (Capasiti x 100) / (Cyfradd rhyddhau x Dyfnder rhyddhau)

      • Mae'r capasiti mewn amp-oriau (Ah)

      • Mae'r gyfradd rhyddhau mewn amperau (A)

      • Dyfnder y rhyddhau yw'r ganran o'r batri a ddefnyddir cyn gwefru

Dychmygwch eich bod chi'n defnyddio batri lithiwm 5000mAh (5Ah) a bod eich Raspberry Pi 4 B yn defnyddio 1A o dan lwyth. Os ydych chi'n defnyddio 80% o'r batri cyn ailwefru, mae eich cyfrifiad fel hyn:

Life = (5 x 100) / (1 x 80) = 500 / 80 = 6.25 cycles

Ar gyfer un tâl, gallwch amcangyfrif yr amser rhedeg fel hyn:

  • Amser rhedeg (oriau) = Capasiti batri (Ah) / Defnydd cerrynt (A)

  • Enghraifft: 5Ah / 1A = 5 awr

Awgrym: Os yw eich prosiect yn defnyddio cwsg dwfn neu'n aros yn segur, gallwch gael mwy o oriau o'ch batri. Mae cychwyn yn defnyddio mwy o bŵer, felly gall ailgychwyniadau mynych fyrhau oes y batri.

Gallwch ddefnyddio'r cyfrifiadau hyn i ddewis y batri cywir ar gyfer eich prosiect pŵer batri Raspberry Pi.

Dewis Batri Lithiwm

Dewis Batri Lithiwm
Ffynhonnell Delwedd: sblash

Capasiti vs. Cludadwyedd

Wrth ddewis batri ar gyfer eich Raspberry Pi, mae angen i chi feddwl am ba mor hir y mae'n para a pha mor hawdd yw ei gario. Mae batris mwy yn gadael i'ch prosiect redeg yn hirach, ond maent yn drymach ac yn cymryd mwy o le. Mae batris llai yn ysgafnach ac yn ffitio mewn mannau bach, ond nid ydynt yn para cyhyd.

Gallwch ddefnyddio gwahanol fathau o fatris ar gyfer prosiectau Raspberry Pi:

Mae'r rhan fwyaf o bobl yn hoffi batris lithiwm-ion neu lithiwm polymer orau. Mae'r batris hyn yn dal llawer o ynni mewn maint bach. Maent yn dda ar gyfer prosiectau cludadwy ac yn rhoi pŵer batri Raspberry Pi cyson.

Awgrym: Gwiriwch bob amser a oes gan y batri labeli diogelwch cyn i chi ei brynu. Chwiliwch am UN38.3, UL1642, ac IEC62133. Mae'r labeli hyn yn golygu bod y batri wedi pasio profion diogelwch pwysig.

ardystio

Disgrifiad

UN38.3

Mae angen hyn ar gyfer cludo batris lithiwm yn ddiogel ledled y byd. Mae'n sicrhau bod y batri'n dilyn rheolau diogelwch.

UL1642

Mae hyn yn gwirio bod celloedd batri lithiwm yn ddiogel ac nad ydynt yn gorboethi nac yn byrhau.

IEC62133

Mae hon yn rheol fyd-eang ar gyfer batris aildrydanadwy. Mae'n helpu i gadw batris yn ddiogel mewn dyfeisiau cludadwy trwy atal problemau fel gorboethi neu ollyngiadau.

Cyfaddawdau Prosiect

Meddyliwch am yr hyn sydd ei angen ar eich prosiect cyn dewis batri. Os ydych chi eisiau i'ch Raspberry Pi weithio am amser hir, efallai y bydd angen batri mwy arnoch chi. Bydd hyn yn gwneud eich prosiect yn drymach ac yn fwy. Os ydych chi eisiau i'ch prosiect fod yn fach ac yn ysgafn, efallai y bydd yn rhaid i chi ei wefru'n amlach.

  • Mae batris mwy (fel maint-D) yn para'n hirach ond maent yn drymach ac yn fwy.

  • Mae batris llai (fel AA) yn ysgafnach ond nid ydynt yn para cyhyd.

  • Bydd math y batri a faint o bŵer mae eich prosiect yn ei ddefnyddio yn newid pa mor hir y mae'n gweithio.

Dylech hefyd edrych ar dechnoleg batri newydd. Gall rhai dyfeisiau UPS Li-Ion un-gell newydd roi digon o bŵer i'ch Raspberry Pi a'i gadw ymlaen nes i chi ei ddiffodd yn ddiogel. Mae systemau rheoli batri (BMS) modern yn defnyddio dyluniadau arbennig a hyd yn oed AI i wylio iechyd batri ac atal problemau. Mae'r nodweddion hyn yn helpu'ch batri i bara'n hirach a chadw'ch prosiect yn ddiogel.

Nodyn: Efallai na fydd eich batri yn para cyhyd ag yr ydych yn disgwyl. Gall defnyddio llawer o bŵer wneud y batri yn llai effeithlon. Dewiswch bob amser fatri a all ymdopi â'r mwyaf o bŵer y gallai eich prosiect ei ddefnyddio.

Gosod Pŵer Batri Raspberry Pi

Gosod Pŵer Batri Raspberry Pi
Ffynhonnell Delwedd: peceli

Mae angen y rhannau cywir a chynllun da arnoch i sefydlu pŵer batri Raspberry Pi. Mae hyn yn helpu eich prosiect i weithio'n ddiogel ac yn dda. Isod, fe welwch y prif rannau sydd eu hangen arnoch, camau sefydlu hawdd, a sut mae pob dull yn cymharu.

Rheolydd Gwefr Sylfaenol

Mae rheolydd gwefru yn cadw'ch batri lithiwm a'ch Raspberry Pi yn ddiogel. Mae'n rheoli sut mae'r batri'n gwefru ac yn atal difrod. Dylech chi bob amser ddefnyddio rheolydd gwefru gyda batris lithiwm.

Rheolwr Tâl

Disgrifiad

TP4056

Yn rheoli cerrynt a foltedd ar gyfer batris lithiwm. Yn atal gorwefru ac yn helpu'r batri i bara'n hirach.

MT3608

Yn newid 3.7V i 5V. Yn gadael i chi ddefnyddio pŵer batri yn dda ac yn cadw gwefru'n ddiogel.

Mae gan reolydd gwefr da lawer o nodweddion diogelwch:

Mecanwaith Amddiffyn

Disgrifiad

Diogelu Gordal

Yn atal y batri rhag gwefru gormod.

Gwarchod Gwrthdroi

Yn cadw pethau'n ddiogel os byddwch chi'n cysylltu'r batri yn anghywir.

Diogelu Cylchdaith Byr

Yn atal gormod o gerrynt, a all achosi gwres.

Tip: Chwiliwch am y nodweddion diogelwch hyn bob amser cyn i chi brynu rheolydd gwefr. Maent yn helpu i gadw gosodiad pŵer batri eich Raspberry Pi yn ddiogel.

Cam wrth Gam: Ychwanegu Rheolydd Gwefr

  1. Sodrwch y rheolydd gwefr ar fwrdd eich batri.

  2. Cysylltwch ddeiliad y batri â'r rheolydd.

  3. Atodwch y gwifrau allbwn i fewnbwn pŵer y Raspberry Pi.

  4. Profwch yr allbwn foltedd cyn i chi gysylltu eich Raspberry Pi.

Mae deiliad batri 18650 4-gell yn rhoi mwy o amser rhedeg i chi. Mae llawer o reolwyr gwefru hefyd yn caniatáu ichi wefru'n gyflym hyd at 3000mA a newid pŵer rhwng y batri a'r addasydd heb stopio.

Trawsnewidydd DC/DC

Mae trawsnewidydd DC/DC yn newid foltedd y batri i'r hyn sydd ei angen ar eich Raspberry Pi. Mae'r rhan fwyaf o fatris lithiwm yn rhoi 3.7V, ond mae angen 5V ar eich Raspberry Pi.

Manyleb

Pwysigrwydd

Capasiti Cyfredol

Rhaid rhoi hyd at 3 amp ar gyfer Raspberry Pi 4, yn enwedig wrth gychwyn.

Effeithlonrwydd

Mae effeithlonrwydd uchel (hyd at 95%) yn arbed ynni.

Allbwn Foltedd Sefydlog

Dylai roi tua 5.3V, ond byth yn fwy na 5.45V.

Gwrthwynebiad Mewnol Isel

Yn arbed pŵer ac yn helpu eich prosiect i weithio'n well.

Dyluniad Anwythydd Cylch

Yn trin y cerrynt uchel sydd ei angen i gychwyn y Raspberry Pi.

Dyma rai trawsnewidyddion DC/DC poblogaidd:

Disgrifiad o'r Model

Trin Foltedd

Amrediad pris

Trosiad Buck Cam i Lawr

Hyd at 30V

$ 25 neu fwy

Trosydd 12V pen uchel

36V i 12V

Dim

Peidiwch â defnyddio addasyddion pŵer USB C rhad. Maent yn aml yn torri ac efallai na fyddant yn amddiffyn system pŵer batri eich Raspberry Pi.

Cam wrth Gam: Gosod Trosiad DC/DC

  1. Cysylltwch allbwn y batri â mewnbwn y trawsnewidydd DC/DC.

  2. Defnyddiwch amlfesurydd i osod y foltedd allbwn i 5.1V–5.3V.

  3. Atodwch allbwn y trawsnewidydd i binnau pŵer neu borthladd USB y Raspberry Pi.

  4. Profwch y system trwy wirio'r foltedd wrth fewnbwn pŵer y Pi.

Gallwch ychwanegu switsh rhwng y batri a'r trawsnewidydd er mwyn rheoli pŵer yn hawdd. Gwiriwch allbwn cerrynt uchaf y trawsnewidydd bob amser. Ar gyfer Raspberry Pi 4, mae angen o leiaf 3A arnoch.

Modiwl Hwb Pŵer

Mae modiwl hwb pŵer yn helpu i gadw'r foltedd yn gyson wrth i'ch batri redeg i lawr. Mae'n codi'r foltedd o 3.7V i 5V, sydd yn union iawn ar gyfer prosiectau pŵer batri Raspberry Pi.

nodwedd

Disgrifiad

Trosiad Hwb Mewnol

Yn codi foltedd o 3.7V i 5V ar gyfer Raspberry Pi.

Toriad Rhyddhau Isel

Yn atal y batri rhag draenio gormod, sy'n ei gadw'n ddiogel.

Torri Gwefr Uchel

Yn atal gor-wefru, gan wneud eich gosodiad yn fwy diogel.

Sefydlogrwydd Foltedd

Yn cadw'r allbwn ar 5V hyd yn oed wrth i'r batri fynd yn isel.

Trothwy Cau i Lawr

Yn diffodd ar 2.5V i amddiffyn y batri rhag difrod.

Nodyn: Mae modiwlau hwb pŵer yn wych ar gyfer prosiectau cludadwy. Maent yn helpu eich Raspberry Pi i redeg yn hirach ac aros yn ddiogel.

Cam wrth Gam: Defnyddio Modiwl Hwb Pŵer

  1. Cysylltwch y batri lithiwm â mewnbwn y modiwl hwb pŵer.

  2. Atodwch allbwn y modiwl i binnau 5V a GND y Raspberry Pi.

  3. Gwnewch yn siŵr bod yr allbwn yn aros ar 5V, hyd yn oed wrth i'r batri draenio.

  4. Chwiliwch am gau i lawr awtomatig pan fydd y batri'n mynd yn isel.

Trosolwg o Galedwedd Hanfodol

Dyma restr gyflym o'r prif galedwedd sydd ei angen arnoch ar gyfer gosod pŵer batri Raspberry Pi diogel:

Disgrifiad Cydran

manylion

Uchafswm Allbwn Cyfredol

5.1V 5000mA

Deiliad Batri

Deiliad batri 18650 4-gell

Nodweddion Amddiffyn

Gor-gerrynt, gor-foltedd, cysylltiad gwrthdro

Effeithlonrwydd

Hyd at 95% ar gyfer y defnydd pŵer gorau

Ystod Mewnbwn Pwer

6V i 18V

Capasiti Gwefru Cyflym

3000mA

Newid Pŵer

Yn newid rhwng copi wrth gefn ac addasydd yn hawdd

Auto Power-off

Yn diffodd pan fydd y Pi wedi'i ddiffodd

Defnydd Pŵer Wrth Gefn

Isel iawn i helpu'r batri i bara'n hirach

Cymharu Dulliau Gosod

Mae gan bob dull bwyntiau da a drwg. Dyma gymhariaeth syml:

Dull

Pros

anfanteision

Rheolydd Gwefr Sylfaenol

Hawdd ei ddefnyddio, yn amddiffyn y batri a'r Pi

Efallai na fydd yn rhoi hwb i'r foltedd ar gyfer pob model Pi

Trawsnewidydd DC/DC

Yn trin cerrynt uchel, foltedd cyson

Angen gosod gofalus, yn costio mwy

Modiwl Hwb Pŵer

Yn cadw allbwn 5V, yn amddiffyn y batri

Efallai na fydd yn rhoi digon o gerrynt i Pi 4

  • Mae rheolyddion gwefr sylfaenol yn dda ar gyfer prosiectau hawdd a modelau Raspberry Pi llai.

  • Mae trawsnewidyddion DC/DC yn gweithio orau ar gyfer modelau pŵer uchel fel Raspberry Pi 4 neu 5.

  • Mae modiwlau hwb pŵer yn wych ar gyfer prosiectau cludadwy sydd angen foltedd cyson.

Profwch eich gosodiad yn aml. Gwiriwch y foltedd a'r tymheredd i gadw system pŵer batri eich Raspberry Pi yn ddiogel. Mae llawer o bobl yn canfod y gall gosodiad da redeg Raspberry Pi am oriau, ond efallai y bydd angen batri mwy arnoch i'w ddefnyddio drwy'r nos neu yn yr awyr agored.

Gallwch ddefnyddio batri lithiwm i redeg eich Raspberry Pi. Yn gyntaf, gwiriwch fod y foltedd yn gywir. Amddiffynwch eich batri rhag mynd yn rhy llawn neu'n rhy wag. Edrychwch bob amser ar eich cysylltiadau i wneud yn siŵr eu bod yn ddiogel. Mae'r tabl isod yn rhestru pethau pwysig i'w cofio:

nodwedd

Disgrifiad

Mewnbwn Foltedd

3.7V o gelloedd Li-ion

Allbwn Foltedd

Yn rhoi hwb i 5V ar gyfer eich Raspberry Pi

Diogelu Batri

Yn atal gor-wefru a gor-ollwng

Dangosyddion LED

Gwyrdd am wefru, coch am wefru

Mae rhai pobl yn meddwl tybed a fydd banc pŵer neu banel solar yn gweithio. Gallwch, gallwch eu defnyddio os ydyn nhw'n rhoi o leiaf 5V a 2.5A.

Rhowch gynnig ar wahanol ffyrdd o bweru eich Raspberry Pi. Rhannwch yr hyn a ddarganfyddwch. Os oes gennych gwestiynau neu syniadau, ysgrifennwch sylw isod!

Cwestiynau Cyffredin

Allwch chi ddefnyddio unrhyw fatri lithiwm gyda Raspberry Pi?

Mae angen i chi ddefnyddio batri lithiwm sy'n cyd-fynd ag anghenion foltedd a cherrynt eich Raspberry Pi. Mae angen 5V ar y rhan fwyaf o fodelau Pi. Gwiriwch allbwn y batri bob amser a defnyddiwch un rheolydd gwefr ar gyfer diogelwch.

Sut ydych chi'n gwybod a yw'ch batri yn ddigon mawr?

Gwiriwch faint o bŵer sydd eich Raspberry Pi yn ei ddefnyddio ar hyn o bryd. Rhannwch gapasiti'r batri (mewn mAh) â faint o bŵer sydd gan y Pi ar hyn o bryd (mewn mA). Mae hyn yn rhoi'r amser rhedeg mewn oriau i chi. Ychwanegwch gapasiti ychwanegol er diogelwch.

A yw'n ddiogel gwefru'r batri tra bod y Raspberry Pi yn rhedeg?

Gallwch, gallwch chi wefru a defnyddio'r batri ar yr un pryd os ydych chi'n defnyddio rheolydd gwefru priodol. Mae'r rheolydd yn amddiffyn y batri a'ch Raspberry Pi rhag difrod.

Allwch chi ddefnyddio banc pŵer i redeg Raspberry Pi?

Ydw! Mae llawer o fanciau pŵer yn gweithio'n dda os ydyn nhw'n darparu o leiaf 5V a 2.5A. Mae rhai banciau pŵer yn diffodd gyda llwythi isel, felly profwch eich un chi cyn ei ddefnyddio yn eich prosiect.

Beth sy'n digwydd os bydd y batri'n rhedeg allan tra bod y Raspberry Pi ymlaen?

Bydd eich Raspberry Pi yn cau i lawr yn sydyn. Gall hyn achosi colli neu lygru data. Defnyddiwch system rheoli batri neu UPS HAT i gau eich Pi i lawr yn ddiogel pan fydd y batri'n mynd yn isel.

Leave a Comment

Ni fydd eich cyfeiriad e-bost yn cael ei gyhoeddi. Meysydd gofynnol wedi'u marcio *