Raspberry Pi bat litiozko bateria batekin elikatzeko urratsez urratseko gida

Raspberry Pi bat litiozko bateria batekin elikatzeko urratsez urratseko gida

Litiozko bateria bat erabil dezakezu Raspberry Pi-ren bateria-energia emateko zure proiektuetarako. Horri esker, eraman ditzakezun proiektu eramangarriak sortu ahal izango dituzu. Fabrikatzaile askok litiozko bateriak aukeratzen dituzte hainbat arrazoirengatik:

  • Bateria erabiltzen baduzu, energia gutxiago erabiltzen duzu.

  • Errendimendu egonkorra lortzen duzu kalitate baxuko bihurgailurik gabe.

  • Zure proiektuaren kaxan leku gehiago duzu.
    Raspberry Pi-rako bateriaren energia erabiltzeak zure diseinuak errazago aldatzea ahalbidetzen dizu. Kontuan hartu zure proiektuak zer behar duen hasi aurretik.

Eredua hautatzea

Botere beharrak

Bateria bat aukeratu aurretik, zure Raspberry Pi-ak zenbat energia erabiltzen duen jakin behar duzu. Modelo bakoitzak behar desberdinak ditu. Batzuek besteek baino energia gehiago erabiltzen dute. Beheko taulan bateria-modulu ezagunak eta zein Raspberry Pi modelo onartzen dituzten erakusten dira. Horrek zure proiekturako hardware egokia egokitzen laguntzen dizu.

produktuaren izena

Compatibility

Prezioa

Link

PIco Li-Ion 18650 Bateriarako euskarri bikoitza

Raspberry Pi B, B+

$11.95

Link

UPS PIco HV3.0B+ HAT Goiko Muturra 450

Raspberry Pi 3 B + eredua

$35.95

Link

UPS PIco HV3.0B+ HAT pila 450 PoE

Raspberry Pi 3 B + eredua

$34.95

Link

LiFePO4wered/Pi+

Raspberry Pi (hainbat modelo)

N / A

Link

Zure Raspberry Pi-ak zenbat korronte kontsumitzen duen ere egiaztatu behar duzu. Beheko taulak modelo desberdinen energia-kontsumoa erakusten du. Adibidez, Raspberry Pi 3 B+ batek 400 mA arte erabil ditzake, eta Zero modelo batek askoz gutxiago.

Raspberry Pi modelo desberdinen gutxieneko eta gehieneko energia-kontsumoa alderatzen duen barra-diagrama multzokatua

Nahi baduzu bateriaren iraupen luzeagoa, aukeratu energia-behar txikiagoak dituen modelo bat. Horrela, zure Raspberry Pi bateriaren konfigurazioak gehiago iraungo du.

Bateriaren bizitzan eragina

Raspberry Pi modeloaren aukeraketak zure proiektuak bateriarekin zenbat denbora iraun dezakeen aldatzen du. Hona hemen kontuan hartu beharreko gauza batzuk:

  • SSD duen Raspberry Pi 4 Model B-ak 5 ordu inguru funtzionatzen du bateria normal batekin. SSD baten ordez SD txartel bat erabiltzeak gehiago iraun dezake.

  • SSD baten moduko biltegiratze azkarragoak zure Pi-ak aplikazioak azkarrago abiarazten laguntzen du, baina energia gehiago erabiltzen du.

  • Raspberry Pi 5-ak are potentzia gehiago behar du. Baliteke bateriaren iraupen luzea behar duten proiektu eramangarrietarako ondo ez funtzionatzea.

Aholkua: Zure proiektuak egun osoan irautea nahi baduzu, aukeratu energia gutxiago kontsumitzen duen modelo bat eta saihestu bateria agortzen duen hardware gehigarria.

Modelo egokia aukeratzeak zure Raspberry Pi bateriaren proiektutik etekinik handiena ateratzen laguntzen dizu.

Bateriaren iraupenaren kalkulua

Korronte-kontsumoa eta edukiera

Bateria bat aukeratu aurretik, zure Raspberry Pi-ak zenbat korronte erabiltzen duen jakin behar duzu. Modelo bakoitzak energia kopuru desberdina kontsumitzen du. Beheko taulan Raspberry Pi modelo ezagunen ohiko korronte-kontsumoa erakusten da. Zure proiektuak zenbat energia behar duen ikus dezakezu geldirik dagoenean edo erabilera intentsiboa dagoenean.

Raspberry Pi eredua

Korronte-kontsumo geldia (W)

Korronte-kontsumo geldia (mA)

Kargapeko korronte-kontsumoa (W)

Kargapeko korronte-kontsumoa (mA)

Raspberry Pi 5

3.0-3.5

600-700

7.0-9.0

1400-1800

Raspberry Pi 4B

2.5-3.0

500-600

5.0-7.5

1000-1500

Raspberry Pi 400

2.7-3.2

540-640

5.5-7.5

1100-1500

Raspberry Pi 3 B +

1.9-2.3

380-460

3.5-5.5

700-1100

Raspberry Pi Zero 2W

0.5-0.7

100-140

1.5-2.2

300-440

Raspberry Pi Zero W

0.4-0.5

80-100

0.8-1.5

160-300

Sei Raspberry Pi modeloren korronte-kontsumoa geldirik eta kargapean alderatzen duen barra-diagrama

Oharra: Korronte-kontsumoa Raspberry Pi-arekin egiten duzunaren arabera aldatzen da. Bideoak erreproduzitzen badituzu edo GPIO pinak erabiltzen badituzu, bateria azkarrago agortuko da. Pi-a inaktibo dagoenean edo lo sakona erabiltzen duenean, energia gutxiago kontsumitzen du.

Adibidez Kalkuluak

Zure Raspberry Pi-ak zenbat denbora irauten duen kalkula dezakezu bateriaren konfigurazioa iraungo du formula sinple bat erabiliz. Horrek zure proiektua planifikatzen eta energiarik gabe geratzea saihesten laguntzen dizu.

  • to kalkulatu bateriaren iraupena, erabili:

    • Bizitza (zikloetan) = (Edukiera x 100) / (Deskarga-tasa x Deskarga-sakonera)

      • Edukiera ampere-ordutan (Ah)

      • Deskarga-tasa amperetan (A) adierazten da

      • Deskargatze-sakonera kargatu aurretik erabilitako bateriaren ehunekoa da.

Demagun 5000mAh (5Ah) litiozko bateria bat erabiltzen duzula eta zure Raspberry Pi 4 B-k 1A kontsumitzen duela kargapean. Bateriaren % 80 erabiltzen baduzu berriro kargatu aurretik, kalkulua honelakoa izango da:

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

Karga bakar baterako, honela kalkula dezakezu funtzionamendu-denbora:

  • Funtzionamendu-denbora (orduak) = Bateriaren edukiera (Ah) / Korronte-kontsumoa (A)

  • Adibidea: 5Ah / 1A = 5 ordu

Aholkua: Zure proiektuak lo sakona erabiltzen badu edo inaktibo badago, bateriaren ordu gehiagoz erabil dezakezu. Abiarazteak energia gehiago erabiltzen du, beraz, maiz berrabiarazteak bateriaren iraupena laburtu dezake.

Kalkulu hauek erabil ditzakezu zure Raspberry Pi bateriaren energia proiekturako bateria egokia aukeratzeko.

Litiozko bateria bat aukeratzea

Litiozko bateria bat aukeratzea
Irudiaren iturria: unplash

Edukiera vs. Eramangarritasuna

Raspberry Pi-rako bateria bat aukeratzerakoan, kontuan hartu behar duzu zenbat irauten duen eta zein erraza den eramateko. Bateria handiagoek zure proiektua denbora gehiagoz irauten uzten dute, baina astunagoak dira eta leku gehiago hartzen dute. Bateria txikiagoak arinagoak dira eta espazio txikietan sartzen dira, baina ez dute hainbeste irauten.

Raspberry Pi proiektuetarako bateria mota desberdinak erabil ditzakezu:

Jende gehienak litio-ioizko edo litio polimerozko bateriak nahiago ditu. Bateria hauek energia asko gordetzen dute tamaina txikian. Onak dira proiektu eramangarrietarako eta Raspberry Pi-ri bateria-energia egonkorra ematen diote.

Aholkua: Egiaztatu beti bateriak segurtasun-etiketak dituen erosi aurretik. Bilatu UN38.3, UL1642 eta IEC62133. Etiketa hauek esan nahi dute bateriak segurtasun-proba garrantzitsuak gainditu dituela.

Ziurtagiria

Deskribapena

UN38.3

Hau beharrezkoa da litiozko bateriak mundu osoan segurtasunez bidaltzeko. Bateriak segurtasun arauak betetzen dituela ziurtatzen du.

UL1642

Honek litiozko bateria-zelulak seguruak direla eta gehiegi berotzen edo zirkuitulaburrik ez dutela egiaztatzen du.

IEC62133

Mundu osoko araua da bateria kargagarrietarako. Gailu eramangarrietan bateriak seguru mantentzen laguntzen du, gehiegi berotzea edo isuriak bezalako arazoak saihestuz.

Proiektuaren Konpromisoak

Bateria bat aukeratu aurretik, pentsatu zer behar duen zure proiektuak. Zure Raspberry Pi-ak denbora luzez funtzionatzea nahi baduzu, bateria handiago bat beharko duzu. Horrek zure proiektua astunagoa eta handiagoa egingo du. Zure proiektua txikia eta arina izatea nahi baduzu, maizago kargatu beharko duzu.

  • Bateria handiagoek (D tamainakoek adibidez) gehiago irauten dute, baina astunagoak eta handiagoak dira.

  • Pila txikiagoak (AA bezalakoak) arinagoak dira, baina ez dute hainbeste irauten.

  • Bateria motak eta proiektuak erabiltzen duen energia-kantitateak aldatuko dute zenbat denbora funtzionatuko duen.

Baterien teknologia berria ere aztertu beharko zenuke. Zelula bakarreko Li-Ion UPS gailu berri batzuek nahikoa potentzia eman diezaiokete zure Raspberry Pi-ri eta piztuta mantendu segurtasunez itzali arte. Bateria kudeatzeko sistema (BMS) modernoek diseinu bereziak eta baita adimen artifiziala ere erabiltzen dituzte bateriaren osasuna kontrolatzeko eta arazoak geldiarazteko. Ezaugarri hauek zure bateria gehiago irauten laguntzen dute eta zure proiektua seguru mantentzen dute.

Oharra: Baliteke bateriak ez irautea espero bezainbeste. Energia asko erabiltzeak bateriaren eraginkortasuna gutxitu dezake. Aukeratu beti zure proiektuak erabil dezakeen energia gehien kudeatu dezakeen bateria bat.

Raspberry Pi bateriaren konfigurazioa

Raspberry Pi bateriaren konfigurazioa
Irudiaren iturria: pexelak

Raspberry Pi bateriaren energia konfiguratzeko piezak egokiak eta plan ona behar dituzu. Horrek zure proiektua segurtasunez eta ondo funtziona dezan laguntzen du. Jarraian, behar dituzun pieza nagusiak, konfigurazio urrats errazak eta metodo bakoitza nola alderatzen den ikusiko dituzu.

Oinarrizko karga-kontrolagailua

Karga-kontrolagailu batek zure litiozko bateria eta Raspberry Pi seguru mantentzen ditu. Bateria nola kargatzen den eta kalteak geldiarazten dituen kontrolatzen du. Litiozko bateriekin beti erabili behar duzu karga-kontrolagailu bat.

Karga-kontroladorea

Deskribapena

TP4056

Litiozko baterien korrontea eta tentsioa kontrolatzen ditu. Gehiegizko kargatzea geldiarazten du eta bateria gehiago irauten laguntzen du.

MT3608

3.7 V-tik 5 V-ra aldatzen du. Bateriaren energia ondo erabiltzeko aukera ematen du eta kargatzea seguru mantentzen du.

Karga-kontrolagailu on batek segurtasun-ezaugarri asko ditu:

Babes Mekanismoa

Deskribapena

Gainkargaren Babesa

Bateria gehiegi kargatzea eragozten du.

Alderantzizko babesa

Bateria gaizki konektatzen baduzu, gauzak seguru mantentzen ditu.

Zirkuitu Laburreko Babesa

Korronte gehiegi gelditzen du, eta horrek beroa eragin dezake.

Aholkua: Beti bilatu segurtasun-ezaugarri hauek karga-kontrolagailu bat erosi aurretik. Zure Raspberry Pi bateriaren konfigurazioa seguru mantentzen laguntzen dute.

Pausoz pauso: Karga-kontrolagailu bat gehitzea

  1. Soldatu karga-kontrolagailua bateriaren plakan.

  2. Konektatu bateriaren euskarria kontrolatzailera.

  3. Konektatu irteerako kableak Raspberry Pi-ren elikatze sarrerara.

  4. Probatu irteerako tentsioa zure Raspberry Pi konektatu aurretik.

4 zelulako 18650 bateria-euskarri batek funtzionamendu-denbora gehiago ematen dizu. Karga-kontrolagailu askok 3000mA-raino azkar kargatzea eta bateriaren eta egokitzailearen artean etenik gabe potentzia aldatzea ere ahalbidetzen dute.

DC/DC bihurgailua

DC/DC bihurgailu batek bateriaren tentsioa zure Raspberry Pi-ak behar duenera aldatzen du. Litiozko bateria gehienek 3.7 V ematen dituzte, baina zure Raspberry Pi-ak 5 V behar ditu.

zehaztapena

Garrantzizko

Egungo edukiera

Raspberry Pi 4-rako 3 ampere eman behar dira, batez ere abiaraztean.

Eraginkortasuna

Eraginkortasun handiak (% 95eraino) energia aurrezten du.

Irteera tentsio egonkorra

5.3V inguru eman beharko luke, baina inoiz ez 5.45V baino gehiago.

Barne Erresistentzia Baxua

Energia aurrezten du eta zure proiektua hobeto funtzionatzen laguntzen du.

Eraztun-induktorearen diseinua

Raspberry Pi abiarazteko behar den korronte handia kudeatzen du.

DC/DC bihurgailu ezagun batzuk hauek dira:

Ereduaren deskribapena

Tentsioaren manipulazioa

prezio-tartea

Step Down Buck bihurgailua

30V arte

$ 25 edo gehiago

Goi-mailako 12V-ko bihurgailua

36V-tik 12V-ra

N / A

Ez erabili USB C egokitzaile merkeak. Askotan hautsi egiten dira eta baliteke zure Raspberry Pi bateriaren elikatze sistema ez babestea.

Pausoz pauso: DC/DC bihurgailu bat instalatzea

  1. Konektatu bateriaren irteera DC/DC bihurgailuaren sarrerara.

  2. Erabili multimetro bat irteerako tentsioa 5.1V–5.3V-ra ezartzeko.

  3. Konektatu bihurgailuaren irteera Raspberry Pi-ren elikatze-pinetara edo USB atakara.

  4. Probatu sistema Pi-ren elikatze sarrerako tentsioa egiaztatuz.

Bateriaren eta bihurgailuaren artean etengailu bat gehi dezakezu potentzia erraz kontrolatzeko. Egiaztatu beti bihurgailuaren irteerako korronte maximoa. Raspberry Pi 4rako, gutxienez 3A behar dituzu.

Potentzia handitzeko modulua

Bateria agortzen den heinean, potentzia handitzeko moduluak tentsioa egonkor mantentzen laguntzen du. Tentsioa 3.7V-tik 5V-ra igotzen du, eta hori egokia da Raspberry Pi bateria-energia proiektuetarako.

Feature

Deskribapena

Barneko bultzada-bihurgailua

Raspberry Pi-ren tentsioa 3.7V-tik 5V-ra igotzen du.

Isurketa Baxuko Mozketa

Bateria gehiegi agortzea eragozten du, eta horrek seguru mantentzen du.

Karga handiko mozketa

Gehiegizko kargatzea gelditzen du, zure konfigurazioa seguruagoa bihurtuz.

Tentsio-egonkortasuna

Irteera 5V-tan mantentzen du bateria baxua denean ere.

Itzaltzeko atalasea

2.5 V-tan itzaltzen da bateria kalteetatik babesteko.

Ohar: Energia areagotzeko moduluak bikainak dira proiektu eramangarrietarako. Zure Raspberry Pi-ri denbora gehiagoz funtzionatzen eta seguru mantentzen laguntzen diote.

Pausoz pauso: Potentzia handitzeko modulua erabiltzea

  1. Konektatu litiozko bateria potentzia areagotzeko moduluaren sarrerara.

  2. Konektatu moduluaren irteera Raspberry Pi-ren 5V eta GND pinetara.

  3. Ziurtatu irteera 5V-tan mantentzen dela, bateria agortzen den arren.

  4. Kontuz bateria agortzen denean automatikoki itzaltzen den.

Hardware Ezinbestekoaren Ikuspegi Orokorra

Hona hemen Raspberry Pi bateriaren konfigurazio seguru bat egiteko behar duzun hardware nagusiaren zerrenda azkar bat:

Osagaiaren deskribapena

Xehetasunak

Gehienezko Korronte Irteera

5.1V 5000mA

Bateriaren titularra

4 zelulako 18650 bateriaren euskarria

Babes Ezaugarriak

Gainkorrontea, gaintentsioa, alderantzizko konexioa

Eraginkortasuna

% 95erainoko potentzia-erabilera onena lortzeko

Potentzia sarrerako barrutia

6V-tik 18V-ra

Kargatze azkarraren ahalmena

3000mA

Potentzia aldatzea

Erraz aldatzen da babeskopiaren eta egokitzailearen artean

Auto-itzali

Pi itzaltzean itzaltzen da

Standby energia kontsumitzea

Oso baxua bateria gehiago irauteko

Konfigurazio-metodoak alderatzea

Metodo bakoitzak alde onak eta txarrak ditu. Hona hemen konparazio sinple bat:

metodoa

Pros

Cons

Oinarrizko karga-kontrolagailua

Erabiltzeko erraza, bateria eta Pi babesten ditu

Baliteke Pi modelo guztien tentsioa ez igotzea

DC/DC bihurgailua

Korronte handiko eta tentsio egonkorra maneiatzen ditu

Kontu handiz konfiguratu behar da, garestiagoa da

Potentzia handitzeko modulua

5V-ko irteera mantentzen du, bateria babesten du

Baliteke Pi 4rako korronte nahikorik ez ematea

  • Oinarrizko karga-kontrolagailuak onak dira proiektu errazetarako eta Raspberry Pi modelo txikiagoetarako.

  • DC/DC bihurgailuak Raspberry Pi 4 edo 5 bezalako potentzia handiko modeloetarako funtzionatzen dute hobekien.

  • Potentzia areagotzeko moduluak bikainak dira tentsio egonkorra behar duten proiektu eramangarrietarako.

Probatu zure konfigurazioa maiz. Egiaztatu tentsioa eta tenperatura zure Raspberry Pi bateriaren energia sistema seguru mantentzeko. Jende askok uste du konfigurazio on batek Raspberry Pi bat orduz funtziona dezakeela, baina bateria handiago bat beharko duzu gau osoan edo kanpoan erabiltzeko.

Litiozko bateria bat erabil dezakezu zure Raspberry Pi-a martxan jartzeko. Lehenik eta behin, egiaztatu tentsioa zuzena dela. Babestu bateria gehiegi betetzeaz edo gehiegi hustea saihesteko. Begiratu beti konexioei seguruak direla ziurtatzeko. Beheko taulan gogoratu beharreko gauza garrantzitsuak zerrendatzen dira:

Feature

Deskribapena

Tentsioaren sarrera

3.7 V Li-ioizko zeluletatik

Tentsio Irteera

Zure Raspberry Pi-rako 5V-ra igotzen da

Bateria Babesteko

Gehiegizko karga eta gehiegizko deskarga gelditzen ditu

LED adierazleak

Berdea kargatuta dagoenean, gorria kargatzen ari denean

Batzuek galdetzen dute ea powerbank edo eguzki-panel batek funtzionatuko duen. Bai, erabil ditzakezu gutxienez 5V eta 2.5A ematen badituzte.

Probatu zure Raspberry Pi elikatzeko modu desberdinak. Partekatu aurkitzen duzuna. Galderarik edo ideiarik baduzu, idatzi iruzkin bat behean!

ohiko galderak

Edozein litiozko bateria erabil al daiteke Raspberry Pi batekin?

Zure Raspberry Pi-aren tentsio eta korronte beharretara egokitzen den litiozko bateria bat erabili behar duzu. Pi modelo gehienek 5V behar dituzte. Egiaztatu beti bateriaren irteera eta erabili... segurtasunerako karga-kontrolagailua.

Nola jakin dezakezu zure bateria nahikoa handia den?

Egiaztatu zure Raspberry Pi-aren korronte-kontsumoa. Zatitu bateriaren edukiera (mAh-tan) Pi-aren uneko erabilerarekin (mA-tan). Horrek ordutan funtzionatzen duen denbora emango dizu. Gehitu edukiera gehigarria segurtasunerako.

Segurua al da bateria kargatzea Raspberry Pi martxan dagoen bitartean?

Bai, bateria kargatu eta aldi berean erabil dezakezu karga-kontrolagailu egoki bat erabiltzen baduzu. Kontrolagailuak bateria eta zure Raspberry Pi kalteetatik babesten ditu.

Raspberry Pi bat erabiltzeko power bank bat erabil al daiteke?

Bai! Bateria eramangarri askok ondo funtzionatzen dute gutxienez 5V eta 2.5A ematen badituzte. Batzuk karga txikiekin itzaltzen dira, beraz, probatu zurea zure proiektuan erabili aurretik.

Zer gertatzen da bateria agortzen bada Raspberry Pi piztuta dagoenean?

Zure Raspberry Pi bat-batean itzaliko da. Honek datuak galtzea edo hondatzea eragin dezake. Erabili bateria kudeatzeko sistema edo UPS HAT zure Pi-a segurtasunez itzaltzeko bateria baxua denean.

Iruzkin bat idatzi

Zure helbide elektronikoa ez da argitaratuko. Beharrezko eremuak markatu dira *