Бесперебойное питание для Raspberry PI - как сделал я.
-
После некоторых размышлений, я решил сделать самостоятельную схему бесперебойного питания для своей Raspberry pi.
В качестве хранилища резервной энергии был выбран герметичный свинцовый аккумулятор напряжением 12 вольт и ёмкостью 2.3 ампер/часа применяемый для бесперебойного питания охранных систем.
Общая блок-схема источника бесперебойного питания для Raspberry pi такая:Полное описание на страничке Интернет:
Бесперебойное питание для Raspberry PIВопросы/обсуждение — в этой теме на этом сайте.
-
Добрый день!
AZM_SU (2015-01-22 22:49:45):После некоторых размышлений, я решил сделать самостоятельную схему бесперебойного питания для своей Raspberry pi.
В качестве хранилища резервной энергии был выбран герметичный свинцовый аккумулятор напряжением 12 вольт и ёмкостью 2.3 ампер/часа применяемый для бесперебойного питания охранных систем.
Общая блок-схема источника бесперебойного питания для Raspberry pi такая:
Полное описание на страничке Интернет:
Бесперебойное питание для Raspberry PI
Вопросы/обсуждение — в этой теме на этом сайте.
Напиши мне, пожалуйста, в личку свой е-майл. Я тоже в Новосибирске, есть вопросы по pi)
На сайте твоем не нашел обратной связи(Один из вопросов: для питания ds18b20 на расстоянии метров 20 — не опасно ли использовать 3,3В прямо с платы GPIO? у меня pi и так периодически зависает.
а если 3,3 у него на gpio идет то же, что и с питания проца — наверное, будут наводки и вообще всё может вышибить…Может, лучше поставить DC-DC преобразователь 12 -> 3,3V и уже от него питать эти датчики?
-
На сайте есть мой е-майл, да я его и здесь могу написать: аzм @ аzм.su толко про датчики наверно лучше обсуждать не втихоря, а на этом форуме, я так понимаю где-то в разделе: Подключение устройств и микросхем к Raspberry Pi.
Вообще с платы не очень опасно снимать питание, всё же в отличие от самих шин GPIO (которые совсем не мощные и не имеют защит) питание идёт на плате с довольно мощного стабилизатора, который имеет встроенные защиты от перегрева и превышения тока и ещё питание обвязано ёмкостями, так что статикой и прочими неприятностями запросто не убить.
Но если подходить в вопросу префессионально, как это делают в проектировании охранных систем и промышленных, то всё что дальше нескольких сантиметров должно быть отвязано, обвязано и развязано.
-
Ну что тут сказать… ОТЛИЧНО!!!
Просто, надёжно, дёшево. Сам такой же «замутил» для «умного дома» в деревне. -
Система отработала уже 4 дня, могу сказать, что ничего не греется, аккумулятор «встал» на напряжении 13.62 вольта, то есть он зарядился и теперь просто держится.
Пока всё переносил по квартире, система работала от аккумулятора, потом переключал из розетки в розетку, всё тоже работало без сбоев и постоянно.Гонять «большие, настоящие» бесперебойники явно не выгодно для RPI, потому как у «больших, настоящих» бесперебойников на трансформаторе и преобразователе 12->220 рассеивается в тепло больше энергии чем потребляет RPI вообще
И главное бесперебойник для RPI делается весьма бюджетно, если обычный бесперебойник будет стоить около 2000 рублей и держать по причине низкого КПД будет много меньше, то тут: 150 рублей блок питания 12в + 350 рублей на аккумулятор + 90 рублей на преобразователь 12->5, плюс проводки и пара диодов ещё рублей на 30-50.
Кроме того, 12 вольт в системе нужны, если датчики движения навешивать. -
А вот вопрос: как рассчитывалось сопротивление резистора = 16 Ом?
-
Минимальное напряжение на аккумуляторе, которое только может быть (далее ему уже всё, ну то есть в помойку): 10.5 вольт.
Максимальное напряжение источника питания (после диода): 13.8 вольта.
Значит максимальная разница напряжений: 3.3 вольта.
Аккумулятор у меня на 2.3 ампер/часа.
Рекомендуемый ток зарядки для свинцовых аккумуляторов 0.1С, то есть для моего случая 0.23 ампера.
Далее закон ома:
Сопротивление = Напряжение / Ток
Получается 14.34 Ом, округляем в большую сторону (меньше ток не больше, а то закипит ещё аккумулятор или греться станет, что уменьшит срок его службы) и получаем 15 Ом.Считаем максимальную мощность которая может выделяться на резисторе:
Мощность = Напряжение * Ток
Для моего случая это:
3.3 * 0.23 = 0.759
округляем в большую сторону и получаем 1 ватт.То есть минимальное сопротивление 15 Ом и резистор мощностью 1 ватт.
Я набрал резистор из двух полуватников, получилось 16 Ом.Конечно, если брать ряд радиодеталей E12 то выбрать стоит резистор на 15 или 18 Ом (на 16 есть только в ряду E24).
В принципе можно поставить и на 22 Ом, ничего страшного не случиться, главное что бы сопротивление резистора не оказалось слишком велико, таким, что ток саморазряда аккумулятора превысит ток заряда, но это сопротивления уже не на омы а на тысячи ом.
Меньшее сопротивление ставить я бы не стал, это и лишняя нагрузка на блок питания при зарядке и аккумулятору не очень полезно.Если нет резистора, то можно впилить маленькую лампочку, как раньше в карманных фонариках были, на ток 0.2 ампера или меньше и напряжение 3.5 вольта или больше. Будет светиться когда заряжается польностью разряженный аккумулятор, а по мере зарядки будет плавно гаснуть.
По хорошему в этой схеме не хватает ещё и отключалки при просадке аккумулятора до минимального напряжения, но это уже сильно паяльником махать надо, да и 7-8 часов что бы электричества небыло, это уже прям сильно через чур, можно и руками выключить, раз такое дело.
-
Приветствую всех.
Я тут новичок, и с малинкой раньше не сталкивался. Недавно купил Raspberry Pi 2 и поставил Movian для просмотра тв-каналов через интернет, и просмотра онлайн видео с различных источников. Есть некоторые моменты, но в принципе все понятно. На просторах сети наткнулся на этот сайт, и эту тему. Может я конечно чего-то не понимаю, но не проще ли было подключить какой-то повербанк? Они изначально с хорошим запасом как по накапливаемой емкости, так и выводят 2 ампера при нужных 5 вольтах, что как я понял малинке за глаза. И при этом достаточно компактны. К тому-же можно купить только корпус с платой, а элементы 18650 снять с старых акков от ноута. Это как самый бюджетный вариант.Зачем были нужны такие сложности с 12В и свинцовым акком? -
Зачем «сложности с 12В и свинцовым акком»? Да просто он куда как неприхотливее 18650 по режимам заряд/разряд и лучше по соотношению цена/ёмкость.
-
Как правильно заметил man2000: свинцовые аккумуляторы намного менее требовательны, чем Li-ion и Li-pol.
Хуже того, Li-ion аккумуляторы не предназначены для долговременного хранения в 100% заряженном состоянии, вплоть до самовозгорания (по этому производители даже в инструкции к планшетикам и мобилкм пишут предупреждения, что не нужно держать устройство всегда включенным в зарядку).
Li-ion хороши для мобильных устройств: они лёгкие, быстро заражаются (70% ёмкости способны набрать менее чем за час).
Именно по этому мы видим Li-ion аккумуляторы в мобилках, планшетах, авиамоделях, а свинцовые аккумуляторы в ИБП (в том числе и промышленных, которые в случае аварии питают телецентры, больницы, дата-центры).
Важно так же понимать, что есть специальные линейки свинцовых аккумуляторов рассчитанных на постоянное нахождение под напряжением (именно такой я и применяю) Li-ion и Li-pol таких нет.То, что Rasberry PI «как бы не настоящий компьютер а девайс для гиков», не означает, что его нельзя использовать в серьёзных целях, а если планировать применение в сколь ни будь серьёзных целях, то китайские непонятно как работающие (как спроектированные) повербанки и «выдернутые из убитого ноута аккумуляторы», наверно плохое начало.
Например я хочу быть уверен, что мой «бот» отработает ровно столько, сколько я рассчитал на калькуляторе, если исчезнет напряжение в электросети, не самовозгорится когда меня нет (тем более когда никого кроме кота нет) дома, что когда придёт время менять аккумулятор я не буду искать убитые ноуты, думать как же мне впихивать что-то в китайский повербанк, а просто пойду и куплю новый точно такой же аккумулятор, сниму 2 клеммы с старого аккумулятора и заново одену 2 клеммы на новый (при этом у меня питание на Rasberry PI ни на долю секунды не пропадёт — ведь вроде в этом суть «бесперебойного питания»).На счёт корпуса и внешнего вида: решение элементарное — отдаётся на плазморезку чертёжик и из нержавейки делается аккуратный корпус в который всё вкручивается и укладывается. Или не из нержавейки, а из обычной «чёрной железки» которая потом красится, там же в порошковой окраске в матовый белый или весёлый оранжевый или в любой другой (в любом крупном городе есть фирмы которые это делают не дорого, там где производят бензоколонки, терминалы оплаты и тому подобное).
Но вообще, наверно, всё зависит от нужд для которых это самое бесперебойное питание делается, для каких нужд взят Rasberry PI.
Если «музыку слушать» и «кино скачать», то наверно ему вообще не нужно бесперебойное питание, потому что у провайдера ИБП на роутере загнётся максимум через час при отключении питания в электросети по району и этот час погоды не сделает для скачивания фильма, а музыку всё равно не послушать потому что усилитель музыкальный жрёт столько, что его никакими аккумуляторами не прокормить (200 ватт с КПД 50% даже если ничего не проигрывает и это если не ламповый а транзисторный, в ламповом ещё ниже КПД). В случае «музыку слушать» и «кино скачать» применять повербанк китайский я бы точно не стал — выгоды от бесперебойной работы нет, а есть реальная опасность прийти и увидеть в выгоревшей дотла квартире пожарников. Повербанк я бы стал применять, если бы сделал из Rasberry PI автономного робота, который работает только под моим контролем (пока я дома и он в моём поле зрения). Кстати RPI очень удобен для потуг с роботом, особенно если прибавить к нему «PS3 Eye Camera» в качестве робо-зрения. -
AZM_SU
Всё ясно. Спасибо за развёрнутый и подробный ответ. -
Немного оффтопика:
кстати именно малина сообщает мне, что кто-то ответил в этой теме на этом форуме и ещё на десятках других форумов в сотнях разных тем, а ещё я знаю как часто в новостных лентах фигурирует тот или иной персонаж, факт, событие, когда выходит новый фильм по заданным ключевым словам, например, жанра, актёра, режиссёра, когда пропала связь с одним из десятков моих веб-ресурсов размещённых на арендованных серверах или хостингах и тут же прикладывает tracert до них в тот момент, говорит были ли отключения света или интернета дома, делает фотографии всех подходящих к входной двери моего дома людей и любых изменений на лестничной площадке.
И всё это доступно на единой веб-страничке которая забита у меня в браузер «стартовой страницей».
С этой же страницы я могу сразу перейти на поиск яндекс или гугл с нужными параметрами (например для гугл это кроме строки запроса ещё и filetype:pdf что бы сразу искать документацию на электронные компоненты).
А ещё малина отправляет мне SMS если сработал тот или иной датчик движения у меня дома, если я включил этот режим и делает фотки мест, где сработал датчик. Фотки сохраняются на самой малине и заливаются на два моих же сервера (на случай уничтожения малины).
И ещё, малина может позвонить на указанный мной номер (список номеров) и воспроизвести указанное сообщение (сообщения для каждого номера из списка) при различных условиях, которые я могу гибко задать. И это ещё не всё — малинка может принимать звонки и выдавать «Здравствуйте, вы позвонили в… если вам нужно… нажмите… а если нет то не звоните сюда больше».
Вот для этих всех целей ей у меня и потребовалось бесперебойное питание.
Софт для всего этого написан на perl, а что бы связать малину с датчиками движения, дать её возможность выбирать одну из нескольких видеокамер и управлять ещё наборчиком периферии а так же слать SMS, к малине подключена ещё одна платка собранная на ATmega64 и мобилкомодеме SIM900. Связь с платкой по USART через разъём GPIO.
Вся эта штуковина очень помогает выявлять атаки на мои ресурсы и экономит мне нервы и деньги (кстати, атаки не всегда злонамеренные, иногда просто какой ни будь бот-индексатор говнопоиска выходит из под контроля у каких ни будь малоизвестных поисковых систем), экономит моё время, если жена задаёт вопрос «слушай, может в кино сходим?», позволяет не терять деньги от всяких ахтунгов экономики, покупать годные товары по реально низким ценам, выйдя из душа понять кто же звонил мне в входную дверь — соседи заходили за солью или агитаторы переключения на другого интернет провайдера. Ну и наконец, если я внезапно умру, то она напишет об этом в моём профиле этого и других форумов -
Это всё действительно здорово. Я пока не нашёл ей достойное применение, в первую очередь малинка покупалась как альтернатива спутниковой тарелке. Потом уже ковыряясь в сети, увидел что на ней чего только нет. Но пока нет таких целей как у вас глобальных
Возможно в будущем и понадобится нечто подобное, но пока до этого ещё дело не дошло. В любом случае спасибо Вам Тарас, за предоставленную информацию. -
можно использовать обычный повербанк 5в 2А, подключенный к USB, свет пропадает и малинка работает еще часов 10, свет появляется и повербанк заряжается. у меня так работает
-
Добрый вечер, решил использовать вашу схему для сооружения резервного питания для своей Raspberry PI. Только у меня завалялся аккумулятор 12В 7Ah. Но что-то у меня не сходится...Взял блок питания от старенького ноута на 19В, 3А, кинул понижающий модуль и выставил напряжение после диода Шотки на 13.8В (как у вас), сопротивление взял исходя из вашего, 16Ом на 0.23А, я поставил два по 6.35 + 2.1Ом в расчете получить хотябы 0.5А.Для чистоты эксперимента посадил через упс аккумулятор быстрым разрядом на лампочку 200Вт и потом подключил в вашу схему и замерял ток зарядки, при ~12.5В на аккмуляторе ток зарядки был 70mA, если убрать (закоротить) резисторы ток возростал до 0.6-0.7А.Получается очень маленький ток зарядки с этими резисторами, не пойму что сделал не так?
-
На али есть как готовые БП со встроенным li-ion АКБ, так и проходные устройства типа powebank и платы расширения для малины с аккумулятором без БП. У меня два таких устройства на 5В для малины и на 12В доя роутера отлично работают более полгода.Все в пределах 1000р.Что касается перегрева при 100% зарядке, то все решается качественной защитой. Никого же не смущают ноутбуки, которые у 99% обывателей постоянно воткнуты в сеть.
PS: Я прал на пробу powerbank xiaomi 10000. Нифига он не работает в режиме UPS. При пропадании внешнего питания малинка перегружалась.
