Что мне нужно знать от батарей?

Какой диапазон напряжения он может принять? Какие батареи подходят?

77 голосов | спросил Highly Irregular 13 J0000006Europe/Moscow 2012, 00:41:09

10 ответов


49

Стандартный USB использует 5V, а модель B Pi требует 700 мА. Взято из Часто задаваемые вопросы о малине Pi :

  

Устройство должно хорошо работать с 4 ячейками АА.

Если вы используете щелочные батареи на 1,5 В, вы будете перенасыщать плату. Как и в случае с большинством компьютеров на базе SoC, вы должны использовать NiMH-батареи, так как они обеспечивают среднее значение 1,25 В. Это оставило бы ваш совет безопасным, более контролируемым, 5V. Pi будет набирать необходимое количество ампер, которое требуется от батарей, поэтому вам не нужно беспокоиться.

ответил Andrew Larsson 13 J0000006Europe/Moscow 2012, 01:05:17
20

Вот несколько сравнений различных дешевых вариантов заряда аккумулятора, которые все будут поставлять Pi в пределах своих спецификаций: Pikamander2 предложил следующее как править, которое якобы содержит исходный контент (??). Надеюсь, это можно считать общественным достоянием. - > goldilocks]

Включая содержимое ниже:

  

Запуск малины Pi из батарей

     

Опции батареи бок о бок

     

Одно из существенных свойств мобильного робота Rabberry Pi   заключается в том, что он должен работать от аккумулятора - затягивать шнур питания   вокруг не так много.

     

Проблема заключается в том, что Pi принимает значительный объем тока (скажем,   500 мА, в зависимости от активности и подключенных периферийных устройств), и   довольно узкий диапазон входного напряжения (5 В +/- 0,25 В или около того). Потому как   напряжение батареи сильно меняется в зависимости от текущего заряда   уровень, работающий непосредственно от аккумулятора, не является действительно разумным.

     

Итак, я начал изучать различные варианты преобразования стандарта   напряжения батареи во что-то подходящее для Pi.

     

Использование линейного регулятора

     

Традиционный подход, когда я впервые возился с   электроники около 30 лет назад, было бы достаточно собрать   батареи, чтобы получить значительно более высокое напряжение, чем 5В (скажем, 4 раза   не перезаряжаемый AA для получения 6V или 6x перезаряжаемого AA для 7.2V), и   затем выполните это через линейный регулятор (например, IC5805 серии), чтобы получить   устойчивый 5 В.

     

При таком подходе есть две основные проблемы.

     
  1. Линейные регуляторы неэффективны и эффективно сжигают   избыточное напряжение как тепло. Это означает, что вы просто теряете энергию   жизни, а также, вероятно, приходится иметь дело с рассеиванием этого тепла с   радиатор.
  2.   
  3. Pi потребляет довольно много тока, поэтому потребуется довольно большой   регулятор, а также большой радиатор.
  4.   

К счастью, в настоящее время существует гораздо более эффективный подход в виде   регуляторы с переключаемым режимом, которые намного эффективнее, даже при   высокие токи.

     

Использование RC-модели UBEC

     

Достойные радиоуправляемые модели, особенно летательные аппараты, часто нуждаются в   эффективный, стабильный источник питания, работающий от небольшого, легкого   аккумулятор. Стандартным подходом для этого является использование перезаряжаемого   аккумулятор связан через устройство, известное как UBEC (Ultimate Battery   Eliminator Circuit), который потребляет более высокое напряжение, чем требуется   вывода и очень эффективно конвертирует его. В то время как линейная   питание регулятора мощностью 500 мА с входа 6 В будет составлять 500 мА   (что приводит к истощению мощности (6-5) x0,5 = 0,5 Вт), UBEC не потребуется   нарисуйте полный 500 мА от входной батареи, и поэтому очень мало отходов   мощность.

     

Поскольку UBEC обычно используются для моделей RC, вы можете их забрать   очень дешево, и они могут вообще обрабатывать некоторые довольно высокие токи.   Например, я нашел 4A-модель на eBay около £ 1,50, включая   тариф за доставку.

     

Недостатком является то, что вам нужно подавать больше входного напряжения, чем   желаемое выходное напряжение, что означает, что вам может понадобиться много ячеек в   Аккумуляторная батарея. Тем не менее, это очень дешевый вариант и хорошо работает.

     

Использование DC-DC-преобразователя

     

Если вес является приоритетом, то при сохранении количества батарейных ячеек   минимум важен. К счастью, есть устройство под названием DC-DC   конвертер, который работает очень похоже на UBEC, но может работать   от входного напряжения, которое ниже требуемого выходного напряжения.   Они также типично очень крошечные.

     

Глядя на eBay снова, я нашел несколько действительно хороших, которые включают   гнездо USB-A. Это означает, что вы можете использовать один и тот же USB-кабель   что вы, вероятно, используете для питания своей малины Pi, без каких-либо   модификаций. Цена здесь была около £ 2,50, с бесплатной почтой.   Входное напряжение составляет 3-5 В (идеально подходит для 3-х перезаряжаемого АА), а выход   ток до 1А, что должно быть много.

     

Использование встроенного блока батарей

     

Наконец, существуют различные решения, которые используют перезаряжаемые   аккумуляторов плюс преобразователь постоянного тока в специальный корпус. Это могут быть   довольно приятно, потому что они не требуют какой-либо специализированной сборки (например,   пайка) - некоторые даже имеют уже встроенные батареи. Опция   Я выбрал использование литий-ионных клеток большой емкости «18650» (например, эти,   около 10 фунтов стерлингов для пары с eBay),и стоимость около 8 фунтов стерлингов, включая   почтовые расходы. Он может обеспечивать до 2,5 А, что более чем достаточно, и   снова имеет встроенный разъем USB-B для легкого подключения, а также   удобный разъем USB-miniA для легкой зарядки. Еще одна приятная особенность   этот тип коробки состоит в том, что вы можете вставлять что-либо из 1-4 ячеек,   в зависимости от времени автономной работы.

     

Недостатком является то, что эти поля могут быть довольно большими. Тот, который я выбрал,   примерно того же размера, что и коробка, в которую пришел мой Пи из Фарнелла.

     

Если вы идете на вариант 18650, то стоит потренироваться   внимательно. Некоторые бренды, в первую очередь Ultrafire, имеют слабую репутацию   для качества и, похоже, не соответствуют их номинальным возможностям. Эти   типы батарей также подвержены возгоранию или взрыву, если они используются   неправильно - так что вы захотите быть очень осторожными, чтобы заботиться о них, и   стоит убедиться, что вы не используете хитроумный бренд.

     

Расчет срока службы аккумулятора

     

Я не проверил экспериментально какие-либо показатели времени автономной работы для любого из   эти варианты пока, хотя я тестировал, что мой Pi работает счастливо из   каждый из них (за исключением, до сих пор, для UBEC).

     

При вычислении теоретического времени автономной работы, поскольку вы конвертируете   напряжения, вы не можете просто пройти за миллиампер-час (мАч)   напечатан на батарее. Проще всего преобразовать в ватт-часы, что   это просто напряжение, умноженное на величину мАч. RasPi нуждается в приблизительном   500 мА при 5 В, что составляет 0,5 х 5 = 2,5 Вт. Предполагая отличную эффективность   в конвертере (они обычно эффективны не менее 90%), 1,5 В АА   ячейка с пропускной способностью 1000 мАч могла бы обеспечить 1,5 Вт-ч - то есть запустить   RasPi примерно 1,5 /2,5 = 0,6 часа (или 36 минут) самостоятельно. С   конвертер с переключаемым режимом (т. е. любой из последних 3 вариантов), он не   действительно важно, подключаете ли вы несколько ячеек последовательно или в   параллельно - в каждом случае вы грубо умножаете доступные   емкость по количеству используемых ячеек.

     

Ниже приведено простое сравнение вариантов, перечисленных выше. я   надеюсь, что это поможет вам найти подходящее решение для батарей   для вашего проекта Pi.

     

Таблица сравнения батареек

     

Уровень контроля заряда

     

При работе от батарей разумно попытаться контролировать ток   уровень заряда, так что вы можете оценить оставшееся время автономной работы. Вы   может сделать это, наблюдая напряжение на батарее - это будет   когда батарея разряжается. Помимо учета нелинейных   (каждый тип ячейки ведет себя по-разному и имеет   различный диапазон напряжения), есть две основные трудности с этим   при работе Pi от преобразователя напряжения.

     
  1. Входное напряжение на Pi всегда будет устойчивым 5V,   дизайн. Поэтому вам необходимо подключить провода от входного аккумулятора к вашему   схемы контроля заряда, вместо того, чтобы   напряжение на входе в Pi. Для встроенных батарейных блоков это   требует сверления некоторых отверстий в коробке для доступа к батарее.
  2.   
  3. Pi не имеет встроенного аналого-цифрового преобразователя, поэтому   вы не можете напрямую измерить напряжение с помощью Pi. Вы можете получить   небольшие, дешевые, автономные чипы ADC, доступные с помощью   Пины GPIO Pi (например, с использованием I2C), который, вероятно, самый дешевый   вариант. Лично у меня много микроконтроллеров ATTiny85, лежащих   вокруг (по сути, мини-ардуино), и я, вероятно,   один из них для измерения аналогового напряжения, преобразуется в   процентное остаточное показание с использованием программного обеспечения ATTiny и   затем передайте этот уровень в Pi через I2C.
  4.   

К сожалению, вы не можете правильно отключить Pi от   программного обеспечения, поэтому существует также потенциальный мини-проект, обеспечивающий   управляемый программным обеспечением, запирающий выключатель. Лично я ожидаю   просто используйте ручной выключатель, встроенный в батарейный отсек. Если вы   используя ячейки Li 18650, тогда стоит получить «защищенный» тип, так как   они автоматически вырезаются при низком напряжении.

ответил Fanjita 3 J000000Tuesday12 2012, 17:58:16
8

Я получил этот зарядное устройство для сотового телефона USB с питанием от аккумулятора , и пару литий 18650 батареи. Он проделал очень хорошую работу и работал в течение 5,5 часов бездействия и более 4 часов при запуске демо-цикла Quake 3. Вы можете прочитать о моей методике тестирования здесь . Эти литиевые батареи 18650 отлично работают, потому что они имеют достаточно высокое напряжение, и только 2 батареи легко справятся с этой задачей, и они также перезаряжаемы. Они также обеспечивают довольно много энергии и позволяют использовать Pi в течение многих часов даже при полной нагрузке. Я бы подумал, что эти батареи будут хорошим выбором для любого, кто хочет управлять своей малиной Pi от батарей.

ответил Kibbee 28 +04002012-10-28T21:13:38+04:00312012bEurope/MoscowSun, 28 Oct 2012 21:13:38 +0400 2012, 21:13:38
6

Не рекомендуется запускать RPi на аккумуляторах, поскольку он был разработан для питания от USB; Мощность USB регулируется и точно 5 В. Большинство портов USB могут поставлять ~ 500 мА, тогда как большинство зарядных устройств USB предназначены для питания 1А. RPi требует минимального запаса, способного к 700 мА, в противном случае он может не загружаться должным образом.

Вместо этого было бы целесообразно использовать зарядное устройство с питанием от аккумулятора, аварийное зарядное устройство USB или ждать экрана LiPo, который, несомненно, будет разработан.

ответил Alex Chamberlain 13 J0000006Europe/Moscow 2012, 01:21:31
6

http://elinux.org/R-Pi_Troubleshooting#Troubleshooting_power_problems предполагает, что потребность в напряжении от 4,75 до 5,25 В, что указывает на то, что 4 NiMh батареи на 1,2 В каждый должны быть 4,8 В, в пределах диапазона. Однако полностью заряженные NiMH аккумуляторы могут подниматься до 1,4 В * 4 = 5,6 В, что значительно выше максимального. Если вы тестируете батареи и обнаружите, что они полностью заряжены до 1,3 В, они должны быть в порядке. Лучшим решением, вероятно, является использование переключающего DC-DC-преобразователя для преобразования от всех ваших батарей до 5 В.

ответил James Theorbtwo Mastros 4 J000000Wednesday12 2012, 06:26:54
5

Вот что я сделал, и, похоже, он работает хорошо: Вам понадобится аккумуляторная батарея 8xAA с 9-вольтовой батареей, такой как разъем питания. Автомобильный адаптер USB 2Amp USB Дополнительно - вилка для подключения адаптера автомобиля, в противном случае отсоедините адаптер.

Припаять центральный контакт на автомобильном адаптере к положительному полюсу аккумуляторной батареи, или если вы использовали кабель соответствующего провода. И припаяйте отрицательный сигнал к внешнему на адаптере

Затем я получил 8xAA 2500mAh перезаряжаемый NiMH на общую сумму 24 Вт. Это должно быть хорошо на время.

Я измеряю постоянный 5.08v на штепсельной вилке usb от адаптера. Это будет зависеть от качества того, что вы покупаете /имеете. Я использовал адаптер Rayovac.

Батарейки будут выдвигаться примерно на 10-11 В перед адаптером.

Пи нуждается в 5V, если не немного больше. Адаптер adafruit составляет 5,25 В

http://elinux.org/RPi_5V_PSU_construction тоже полезен.

Я также измерил ток, потребляемый от аккумуляторной батареи, когда он составлял 10 В при 0,54 А. Устройство оснащено концентратором Logitech Quickcam 9000, Netgear N150 и адаптером USB2Serial, а процессор - 70-100%. На холостом ходу это было 0,38A. При подаче питания он измерял 0,14 А. Только с Pi он простаивал на 0,24 А. В режиме Load at 900Mhz используется только 0,27A. Когда устройство находится в режиме ожидания, он работает до 250 МГц. Это не похоже на то, что тактовая частота имеет большое значение или нагрузку процессора.

Итак, на 5 Вт со всеми устройствами я должен получить около 4-5 часов, дать или взять, но 8-9 часов с помощью только Pi и ethernet.

ответил Beached 30 52012vEurope/Moscow11bEurope/MoscowFri, 30 Nov 2012 09:31:49 +0400 2012, 09:31:49
3

Я использую Rpi с дешевый DC-DC преобразователь . Используется с батареями airsoft и аккумуляторами моделей RC (7.2V и 11.8V). Работает как шарм. Похоже, моя батарея мощностью 5000mah 11.6V может приводить ее в действие в течение нескольких дней.

Просто будьте осторожны, чтобы настроить его перед использованием. Я тестирую его с каждой новой батареей перед подключением к Rpi.

ответил Val 26 12012vEurope/Moscow11bEurope/MoscowMon, 26 Nov 2012 21:00:34 +0400 2012, 21:00:34
2

Я вижу, по крайней мере, 2 очка.

1. Эффективность регулятора мощности

Если вы используете игровые автоматы, вы, вероятно, беспокоитесь об энергопотреблении вашего Rpi. Rpi использует неэффективный линейный регулятор (типичная энергетическая эффективность составляет около 30-50%, но я не уверен в регуляторе Rpi lin!). Линейный регулятор рассеивает энергию как тепло, чтобы получить желаемую шину напряжения, т. Е. 3,3 В. Общее правило, касающееся перевода линии электропередачи, например. USB @ 5V -> [email protected], является: чем больше входное напряжение, тем больше диссипация на регуляторе для тех же условий работы. С другой стороны, swithing-регулятор обеспечивает более высокую эффективность, тип. 80-85%, даже до 97% ( LM2651 ). И он более подходит (но также и дороже!), Когда у вас есть потребность в большем падении напряжения, например. 12В или 24В до 5В.

Вы можете найти множество руководств для заменить исходный регулятор Rpi в Интернете.

2. Тип аккумулятора

Вы можете сделать свою собственную батарейную батарею, используя LiPo-батареи, в свой проект, а затем вы можете настроить размеры, емкость, мин. напряжения и тока и т. д. Вы можете приобретать различные типы LiPoly на часто используемых электронных рынках, таких как eBay или аналогичные. Помимо емкости , вы должны быть осторожны с max. и стандартный ток dicharge (необходим при использовании мощных устройств вдоль малины, таких как UMTS-модемы), продолжительность цикла (обычно 200-1000 для дешевых LiPoly) и характеристики безопасности и защиты ( discarge, короткое замыкание, перенапряжение, пониженное напряжение и т. д. ). Я использовал LiPoly батареи во многих проектах из-за хорошей доступности и производительности и соотношения цены .

Вы можете узнать больше о LiPoly на форуме RC .

ответил TomiL 17 +04002013-10-17T16:55:58+04:00312013bEurope/MoscowThu, 17 Oct 2013 16:55:58 +0400 2013, 16:55:58
1

Это довольно дорогой USB-аккумулятор, но он очень универсален, и вы найдете несколько применений от него, кроме резервной батареи для своего пи.

http://www.adafruit.com/products/962

ответил touchStone 4 J000000Thursday13 2013, 10:08:58
-3

Это, вероятно, неправильно, но вы попытались получить 2 батареи, затем отключив провод, а затем подключив его к 4 батареям.

ответил user2351160 4 J000000Thursday13 2013, 04:37:28

Похожие вопросы

Популярные теги

security × 330linux × 316macos × 2827 × 268performance × 244command-line × 241sql-server × 235joomla-3.x × 222java × 189c++ × 186windows × 180cisco × 168bash × 158c# × 142gmail × 139arduino-uno × 139javascript × 134ssh × 133seo × 132mysql × 132