Vous pouvez utiliser une batterie au lithium pour alimenter votre Raspberry Pi et vos projets. Cela vous permet de créer des projets portables et faciles à transporter. De nombreux fabricants choisissent les batteries au lithium pour plusieurs raisons :
Vous utilisez moins d’énergie avec l’alimentation par batterie.
Vous obtenez des performances stables sans convertisseurs de mauvaise qualité.
Vous avez plus de place à l'intérieur de votre boîtier de projet.
L'utilisation de la batterie pour Raspberry Pi vous permet de modifier vos conceptions plus facilement. Réfléchissez aux besoins de votre projet avant de commencer.
Sélection de modèle
Besoins en énergie
Vous devez connaître la consommation énergétique de votre Raspberry Pi avant de choisir une batterie. Chaque modèle a des besoins différents. Certains consomment plus d'énergie que d'autres. Le tableau ci-dessous présente les modules de batterie les plus courants et les modèles de Raspberry Pi compatibles. Cela vous aidera à choisir le matériel adapté à votre projet.
Nom du produit | Compatibilité | par personne | Lien |
|---|---|---|---|
Support de batterie double Li-Ion 18650 PIco | Raspberry Pi B, B+ | $11.95 | |
UPS PIco HV3.0B+ HAT haut de gamme 450 | Raspberry Pi 3 Modèle B + | $35.95 | |
Pile HAT UPS PIco HV3.0B+ 450 PoE | Raspberry Pi 3 Modèle B + | $34.95 | |
LiFePO4wered/Pi+ | Raspberry Pi (différents modèles) | N/D |
Vous devez également vérifier la consommation de votre Raspberry Pi. Le tableau ci-dessous présente la consommation électrique des différents modèles. Par exemple, un Raspberry Pi 3 B+ peut consommer jusqu'à 400 mA, tandis qu'un modèle Zero consomme beaucoup moins.
Si vous voulez plus longue durée de vie de la batterieChoisissez un modèle moins gourmand en énergie. Cela prolongera l'autonomie de votre Raspberry Pi.
Impact sur la durée de vie de la batterie
Le choix du modèle de Raspberry Pi influence l'autonomie de votre projet. Voici quelques points à retenir :
Le Raspberry Pi 4 Modèle B équipé d'un SSD fonctionne environ 5 heures avec une batterie normale. Utiliser une carte SD plutôt qu'un SSD peut prolonger son autonomie.
Un stockage plus rapide, comme un SSD, permet à votre Pi de démarrer rapidement des applications, mais consomme plus d'énergie.
Le Raspberry Pi 5 nécessite encore plus de puissance. Il pourrait ne pas convenir aux projets portables nécessitant une longue autonomie.
Conseil : si vous souhaitez que votre projet dure toute la journée, choisissez un modèle avec une consommation d'énergie plus faible et évitez le matériel supplémentaire qui épuise la batterie.
Choisir le bon modèle vous aide à tirer le meilleur parti de votre projet d’alimentation par batterie Raspberry Pi.
Calcul de la durée de vie de la batterie
Consommation et capacité de courant
Vous devez connaître la consommation électrique de votre Raspberry Pi avant de choisir une batterie. Chaque modèle consomme une quantité d'énergie différente. Le tableau ci-dessous présente la consommation électrique typique des modèles de Raspberry Pi les plus courants. Vous pouvez ainsi déterminer la puissance nécessaire à votre projet en veille ou en utilisation intensive.
Modèle Raspberry Pi | Consommation de courant à vide (W) | Consommation de courant au repos (mA) | Consommation de courant sous charge (W) | Consommation de courant sous charge (mA) |
|---|---|---|---|---|
Raspberry Pi 5 | 3.0-3.5 | 600-700 | 7.0-9.0 | 1400-1800 |
Framboise 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 Zéro 2W | 0.5-0.7 | 100-140 | 1.5-2.2 | 300-440 |
Framboise Pi Zero W | 0.4-0.5 | 80-100 | 0.8-1.5 | 160-300 |
Remarque : La consommation de courant varie en fonction de l'utilisation que vous faites de votre Raspberry Pi. Si vous regardez des vidéos ou utilisez des broches GPIO, votre batterie se déchargera plus rapidement. Lorsque votre Pi est inactif ou en veille prolongée, il consomme moins d'énergie.
Exemples de calculs
Vous pouvez estimer la durée de vie de votre Raspberry Pi configuration de l'alimentation par batterie Une formule simple vous permettra de déterminer la durée de vie de votre batterie. Cela vous aidera à planifier votre projet et à éviter les pannes d'électricité.
À calculer la durée de vie de la batterie, Utiliser:
Durée de vie (en cycles) = (Capacité x 100) / (Taux de décharge x Profondeur de décharge)
La capacité est en ampères-heures (Ah)
Le taux de décharge est en ampères (A)
La profondeur de décharge est le pourcentage de batterie utilisé avant la charge
Supposons que vous utilisiez une batterie au lithium de 5000 mAh (5 Ah) et que votre Raspberry Pi 4 B consomme 1 A en charge. Si vous utilisez 80 % de la batterie avant de la recharger, votre calcul se présente comme suit :
Life = (5 x 100) / (1 x 80) = 500 / 80 = 6.25 cycles
Pour une seule charge, vous pouvez estimer le temps de fonctionnement comme ceci :
Autonomie (heures) = Capacité de la batterie (Ah) / Consommation de courant (A)
Exemple : 5Ah / 1A = 5 heures
Conseil : Si votre projet utilise le mode veille prolongée ou reste inactif, vous pouvez prolonger l'autonomie de votre batterie. Le démarrage consomme plus d'énergie ; des redémarrages fréquents peuvent donc réduire l'autonomie de la batterie.
Vous pouvez utiliser ces calculs pour choisir la bonne batterie pour votre projet d’alimentation par batterie Raspberry Pi.
Choisir une batterie au lithium
Capacité vs. Portabilité
Lorsque vous choisissez une batterie pour votre Raspberry Pi, pensez à son autonomie et à sa facilité de transport. Les batteries plus grandes permettent une autonomie plus longue, mais elles sont plus lourdes et prennent plus de place. Les batteries plus petites sont plus légères et s'intègrent mieux dans les petits espaces, mais leur durée de vie est plus courte.
Vous pouvez utiliser différents types de batteries pour les projets Raspberry Pi :
Piles au nickel-hydrure métallique (NiMH)
Batteries au plomb
La plupart des gens privilégient les batteries lithium-ion ou lithium-polymère. Ces batteries conservent une grande quantité d'énergie dans un format compact. Elles sont idéales pour les projets portables et assurent une alimentation stable du Raspberry Pi.
Conseil : Vérifiez toujours si la batterie porte les étiquettes de sécurité avant de l’acheter. Recherchez les certifications UN38.3, UL1642 et IEC62133. Ces étiquettes indiquent que la batterie a passé des tests de sécurité importants.
Zertifizierung beitragen | Description |
|---|---|
UN38.3 | Ceci est nécessaire pour expédier les batteries au lithium en toute sécurité dans le monde entier. Cela garantit que la batterie respecte les règles de sécurité. |
UL1642 | Cela vérifie que les cellules de la batterie au lithium sont sûres et ne surchauffent pas ou ne court-circuitent pas. |
IEC62133 | Il s'agit d'une règle internationale concernant les piles rechargeables. Elle contribue à la sécurité des piles des appareils portables en évitant les problèmes tels que la surchauffe ou les fuites. |
Compromis du projet
Réfléchissez aux besoins de votre projet avant de choisir une batterie. Pour une autonomie prolongée, une batterie plus puissante pourrait être nécessaire. Votre projet sera alors plus lourd et volumineux. Pour un projet compact et léger, vous devrez peut-être le recharger plus souvent.
Les piles plus grosses (comme celles de taille D) durent plus longtemps mais sont plus lourdes et plus grandes.
Les piles plus petites (comme AA) sont plus légères mais ne durent pas aussi longtemps.
Le type de batterie et la quantité d'énergie utilisée par votre projet modifieront sa durée de fonctionnement.
Vous devriez également vous intéresser aux nouvelles technologies de batterie. Certains nouveaux onduleurs Li-ion monocellulaires peuvent alimenter votre Raspberry Pi en énergie et le maintenir sous tension jusqu'à ce que vous l'éteigniez en toute sécurité. Les systèmes modernes de gestion de batterie (BMS) utilisent des conceptions spéciales et même l'IA pour surveiller l'état de la batterie et prévenir les problèmes. Ces fonctionnalités prolongent la durée de vie de votre batterie et préservent la sécurité de votre projet.
Remarque : Votre batterie pourrait ne pas durer aussi longtemps que prévu. Une consommation excessive peut la rendre moins efficace. Choisissez toujours une batterie capable de gérer la puissance maximale requise par votre projet.
Configuration de l'alimentation par batterie du Raspberry Pi
Pour configurer l'alimentation par batterie du Raspberry Pi, vous avez besoin des bons composants et d'une bonne planification. Cela permettra à votre projet de fonctionner en toute sécurité. Vous trouverez ci-dessous les principaux composants nécessaires, les étapes d'installation simples et les comparaisons entre chaque méthode.
Contrôleur de charge de base
Un contrôleur de charge protège votre batterie au lithium et votre Raspberry Pi. Il contrôle la charge de la batterie et prévient tout dommage. Il est conseillé d'utiliser systématiquement un contrôleur de charge avec les batteries au lithium.
Contrôleur de charge | Description |
|---|---|
TP4056 | Contrôle le courant et la tension des batteries au lithium. Empêche la surcharge et prolonge la durée de vie de la batterie. |
MT3608 | Transforme 3.7 V en 5 V. Permet d'optimiser l'autonomie de la batterie et de la charger en toute sécurité. |
Un bon contrôleur de charge possède de nombreuses fonctions de sécurité :
Mécanisme de protection | Description |
|---|---|
Protection de surcharge | Empêche la batterie de trop se charger. |
Protection inverse | Maintient les choses en sécurité si vous connectez mal la batterie. |
Protection de court circuit | Arrête un courant trop important, ce qui peut provoquer de la chaleur. |
Astuce: Vérifiez toujours ces caractéristiques de sécurité avant d'acheter un contrôleur de charge. Elles contribuent à la sécurité de l'alimentation de votre Raspberry Pi.
Étape par étape : Ajout d'un contrôleur de charge
Soudez le contrôleur de charge sur votre carte de batterie.
Connectez le support de batterie au contrôleur.
Connectez les fils de sortie à l’entrée d’alimentation du Raspberry Pi.
Testez la tension de sortie avant de connecter votre Raspberry Pi.
Un support pour accu 18650 à 4 cellules vous offre une plus grande autonomie. De nombreux contrôleurs de charge permettent également une charge rapide jusqu'à 3000 mA et la commutation entre la batterie et l'adaptateur sans interruption.
Convertisseur DC / DC
Un convertisseur CC/CC adapte la tension de la batterie aux besoins de votre Raspberry Pi. La plupart des batteries au lithium fournissent 3.7 V, mais votre Raspberry Pi a besoin de 5 V.
Spécifications | Importance |
|---|---|
Capacité actuelle | Doit fournir jusqu'à 3 ampères pour Raspberry Pi 4, surtout au démarrage. |
Efficacité | Le rendement élevé (jusqu'à 95%) permet d'économiser de l'énergie. |
Sortie de tension stable | Devrait donner environ 5.3 V, mais jamais plus de 5.45 V. |
Faible résistance interne | Permet d'économiser de l'énergie et d'améliorer le fonctionnement de votre projet. |
Conception d'inductance annulaire | Gère le courant élevé nécessaire au démarrage du Raspberry Pi. |
Certains convertisseurs DC/DC populaires sont :
Description du modèle | Gestion de la tension | Prix |
|---|---|---|
Convertisseur abaisseur de tension | Jusqu'à 30 V | $ 25 ou plus |
Convertisseur 12V haut de gamme | 36V à 12V | N/D |
N'utilisez pas d'adaptateurs d'alimentation USB-C bon marché. Ils sont souvent défectueux et risquent de ne pas protéger le système d'alimentation de votre Raspberry Pi.
Étape par étape : Installation d'un convertisseur CC/CC
Connectez la sortie de la batterie à l’entrée du convertisseur DC/DC.
Utilisez un multimètre pour régler la tension de sortie sur 5.1 V–5.3 V.
Connectez la sortie du convertisseur aux broches d’alimentation du Raspberry Pi ou au port USB.
Testez le système en vérifiant la tension à l’entrée d’alimentation du Pi.
Vous pouvez ajouter un interrupteur entre la batterie et le convertisseur pour un contrôle facile de la puissance. Vérifiez toujours le courant maximal de sortie du convertisseur. Pour le Raspberry Pi 4, il faut au moins 3 A.
Module d'amplification de puissance
Un module d'amplification de puissance permet de maintenir la tension stable lorsque votre batterie se décharge. Il augmente la tension de 3.7 V à 5 V, ce qui est idéal pour les projets d'alimentation par batterie Raspberry Pi.
Caractéristique | Description |
|---|---|
Convertisseur élévateur interne | Augmente la tension de 3.7 V à 5 V pour Raspberry Pi. |
Coupure de décharge faible | Empêche la batterie de trop se décharger, ce qui la maintient en sécurité. |
Coupure de charge élevée | Arrête la surcharge, rendant votre configuration plus sûre. |
Stabilité de tension | Maintient la sortie à 5 V même lorsque la batterie devient faible. |
Seuil d'arrêt | S'arrête à 2.5 V pour protéger la batterie contre les dommages. |
Remarque : Les modules Power Boost sont parfaits pour les projets portables. Ils prolongent la durée de vie de votre Raspberry Pi et le rendent plus sûr.
Étape par étape : Utilisation d'un module Power Boost
Connectez la batterie au lithium à l’entrée du module d’amplification de puissance.
Connectez la sortie du module aux broches 5V et GND du Raspberry Pi.
Assurez-vous que la sortie reste à 5 V, même lorsque la batterie se décharge.
Faites attention à l’arrêt automatique lorsque la batterie est faible.
Présentation du matériel essentiel
Voici une liste rapide du matériel principal dont vous avez besoin pour une configuration d'alimentation par batterie Raspberry Pi sécurisée :
Description des composants | DÉTAILS |
|---|---|
Sortie de courant maximale | 5.1V 5000mA |
Support de batterie | Support de batterie 18650 à 4 cellules |
Fonctions de protection | Surintensité, surtension, connexion inversée |
Efficacité | Jusqu'à 95 % pour une meilleure utilisation de l'énergie |
Plage de puissance d'entrée | 6V à 18V |
Capacité de charge rapide | 3000mA |
Commutation de puissance | Bascule facilement entre la sauvegarde et l'adaptateur |
Mise hors tension automatique | S'éteint lorsque le Pi est éteint |
Consommation en veille | Très faible pour aider la batterie à durer plus longtemps |
Comparaison des méthodes de configuration
Chaque méthode présente des avantages et des inconvénients. Voici une comparaison simple :
Méthode | Avantages | Inconvénients |
|---|---|---|
Contrôleur de charge de base | Facile à utiliser, protège la batterie et le Pi | Peut ne pas augmenter la tension pour tous les modèles Pi |
Convertisseur DC / DC | Gère un courant élevé et une tension constante | Nécessite une configuration minutieuse, coûte plus cher |
Module d'amplification de puissance | Maintient une sortie de 5 V, protège la batterie | Peut ne pas fournir suffisamment de courant pour le Pi 4 |
Les contrôleurs de charge de base conviennent aux projets simples et aux modèles Raspberry Pi plus petits.
Les convertisseurs CC/CC fonctionnent mieux pour les modèles haute puissance comme Raspberry Pi 4 ou 5.
Les modules d'amplification de puissance sont parfaits pour les projets portables qui nécessitent une tension constante.
Testez régulièrement votre configuration. Vérifiez la tension et la température pour préserver la sécurité de votre système d'alimentation par batterie Raspberry Pi. Nombreux sont ceux qui pensent qu'une bonne configuration permet d'alimenter un Raspberry Pi pendant des heures, mais une batterie plus puissante peut être nécessaire pour une utilisation nocturne ou en extérieur.
Vous pouvez utiliser une batterie au lithium pour alimenter votre Raspberry Pi. Vérifiez d'abord que la tension est correcte. Protégez votre batterie contre les surcharges et les décharges excessives. Vérifiez toujours la sécurité de vos connexions. Le tableau ci-dessous répertorie les points importants à retenir :
Caractéristique | Description |
|---|---|
Entrée de tension | 3.7 V à partir de cellules Li-ion |
tension de sortie | Booste jusqu'à 5 V pour votre Raspberry Pi |
protection de batterie | Arrête la surcharge et la décharge excessive |
Voyants | Vert pour chargé, rouge pour en charge |
Certaines personnes se demandent si une batterie externe ou un panneau solaire fonctionneront. Oui, vous pouvez les utiliser s'ils fournissent au moins 5 V et 2.5 A.
Essayez différentes façons d'alimenter votre Raspberry Pi. Partagez vos découvertes. Si vous avez des questions ou des idées, laissez un commentaire ci-dessous !
QFP
Pouvez-vous utiliser n’importe quelle batterie au lithium avec un Raspberry Pi ?
Vous devez utiliser une batterie au lithium adaptée à la tension et au courant requis par votre Raspberry Pi. La plupart des modèles de Pi nécessitent 5 V. Vérifiez toujours la puissance de sortie de la batterie et utilisez une contrôleur de charge pour la sécurité.
Comment savoir si votre batterie est suffisamment grande ?
Vérifiez la consommation de courant de votre Raspberry Pi. Divisez la capacité de la batterie (en mAh) par la consommation de courant du Raspberry Pi (en mA). Vous obtenez ainsi l'autonomie en heures. Ajoutez de la capacité supplémentaire pour plus de sécurité.
Est-il sûr de charger la batterie pendant que le Raspberry Pi fonctionne ?
Oui, vous pouvez charger et utiliser la batterie simultanément si vous utilisez un contrôleur de charge adapté. Ce contrôleur protège à la fois la batterie et votre Raspberry Pi.
Pouvez-vous utiliser une banque d’alimentation pour faire fonctionner un Raspberry Pi ?
Oui ! De nombreuses batteries externes fonctionnent bien si elles fournissent au moins 5 V et 2.5 A. Certaines se désactivent en cas de faible charge ; testez donc la vôtre avant de l'utiliser pour votre projet.
Que se passe-t-il si la batterie s'épuise alors que le Raspberry Pi est allumé ?
Votre Raspberry Pi s'éteindra soudainement. Cela peut entraîner une perte ou une corruption de données. Utilisez un système de gestion de batterie ou UPS HAT pour éteindre votre Pi en toute sécurité lorsque la batterie est faible.
