它可以接受什麼電壓範圍?哪種電池合適?
它可以接受什麼電壓範圍?哪種電池合適?
標準USB使用5V,B型Pi聲稱需要700mA。取自 Raspberry Pi常見問題解答:
設備在4個AA電池上運行良好。
如果您使用的是1.5V鹼性電池,您可能會為電路板供應過多。與大多數基於SoC的計算機一樣,您應該使用NiMH電池,因為它們平均提供1.25V的電壓。這將使您的電路板處於安全的,可控的5V。 Pi將從電池中提取所需數量的正確安培,因此您不必在那裡擔心。
以下是各種廉價電池供電選項的比較,所有這些都可以在其規格範圍內為Pi提供良好的供電:使用電池運行Raspberry Pi [此鏈接實際上已失效-並且在域中搜索“覆盆子電池”失敗-但 Pikamander2建議使用以下內容作為編輯內容,該內容可能包含原始內容(??)。希望可以將其視為公共領域。 -> 金發姑娘
包括以下內容:
使用電池運行Raspberry Pi
基於Raspberry Pi的移動機器人的基本特性之一是它需要依靠電池供電-隨便拖曳電源線沒有太大用處。
問題在於Pi消耗了相當大的電流(例如500mA,具體取決於活動性和所連接的外圍設備),並且需要相當窄的輸入電壓範圍(5V +/- 0.25V左右)。 。由於電池電壓會根據當前的充電水平而變化很大,因此直接使用電池供電並不明智。
因此,我開始研究將標準電池電壓轉換為適合Pi的各種選項。 。
使用線性調節器
大約30年前我第一次接觸電子產品時,傳統的方法是組裝足夠的電池。以獲得比5V高得多的電壓(例如,將4倍不可充電AA獲得6V,或者將6倍可充電AA獲得7.2V),然後通過線性穩壓器(例如7805系列IC)獲得穩定的5V。
此方法存在兩個主要問題。
- 線性穩壓器效率低下,並且會有效地燃燒掉多餘的電壓。這意味著您只是在浪費電池壽命,還可能需要用散熱器來散熱。
- Pi消耗了大量電流,因此需要大量電流。
ol>幸運的是,當今有很多更好的方法,例如開關模式調節器,即使在高電流下,效率也要高得多。 / p>
使用RC模型UBEC
體面的無線電控制模型,尤其是飛機,通常需要高效的穩定電壓電源,該電源需要小型,輕電池。為此,標準方法是使用通過稱為UBEC(終極電池消除器電路)的設備鏈接的可充電電池,該設備所需要的電壓高於所需的輸出電壓,並且非常有效地對其進行下變頻。從6V輸入提供500mA輸出的線性穩壓器會消耗500mA(導致(6-5)x0.5 = 0.5W的功率浪費),而UBEC則不需要從輸入電池中提取500mA的全部電流,因此
由於UBEC非常常用於RC模型,因此您可以非常便宜地撿起它們,並且它們通常可以處理一些相當大的電流。例如,我在eBay上發現了一款4A模型,價格約為1.50英鎊,包括郵費。
缺點是您需要提供比所需輸出電壓更多的輸入電壓,這意味著您可能需要很多電池在電池組中。不過,這是一個非常便宜的選擇,而且效果很好。
使用DC-DC轉換器
如果優先考慮重量,則保持重量電池電量降至最低很重要。幸運的是,有一種稱為DC-DC轉換器的設備,其工作方式與UBEC極為相似,但可以在低於所需輸出電壓的輸入電壓下工作。這些通常通常也很小。
再次看看eBay,我發現了一些非常不錯的東西,其中包括一個母USB-A插槽。這意味著您可以使用與可能為Raspberry Pi供電的USB引線相同的USB引線,而無需任何 修改。這裡的價格大約是2.50英鎊,並且免郵費。輸入電壓為3-5V(理想的3倍可充電AA電壓),輸出電流最高為1A,應該足夠。
使用集成電池盒
最後,在專用外殼中,有多種解決方案可用,這些解決方案使用可充電電池以及DC-DC轉換器。這些可能非常好,因為它們不需要任何專業的組裝(例如,焊接)-有些甚至已經內置了電池。我選擇的選項使用高容量的“ 18650”鋰離子電池(例如,這些電池約10英鎊)一對來自eBay),價格約為8英鎊(包括郵費)。它可以提供高達2.5A的電流,這已經綽綽有餘,並且還具有一個內置USB-B插座以方便連接,以及一個方便的USB-miniA插座以方便充電。這種盒子的另一個不錯的功能是,您可以插入1-4節電池中的任何東西,具體取決於所需的電池壽命。
缺點是這些盒子可能很大。我選擇的那隻盒子和我的Pi從法納爾(Farnell)買來的盒子差不多。
如果您選擇18650的盒子,那麼值得仔細購物。一些品牌(最著名的是Ultrafire)在質量上信譽較差,並且似乎沒有達到其額定容量。如果使用不當,這些類型的電池也容易著火或爆炸-因此,您需要非常小心地照顧好它們,並且值得確保不要使用不可靠的品牌。
電池續航時間計算
儘管我已經測試過我的Pi在每個選項下都能正常運行,但我還沒有實驗驗證這些選項的任何電池續航數據,到目前為止,對於UBEC)。
在計算理論電池壽命時,由於要轉換電壓,因此無法簡單地通過毫安小時(mAh)額定值 印在電池上。轉換為瓦特小時是最簡單的,只需將電壓乘以mAh數字即可。 RasPi在5V時需要大約500mA的電流,即0.5 x 5 = 2.5瓦。假設轉換器具有完美的效率(通常至少有90%的效率),那麼具有1000mAh容量的1.5V AA電池就可以提供1.5Wh的功率-即運行RasPi約1.5 / 2.5 = 0.6小時(或36分鐘) ) 在其自己的。使用開關模式轉換器(即後三個選項中的任何一個),將多個電池串聯還是並聯都沒關係-在每種情況下,您將可用容量乘以電池數量
下面是上面列出的選項的輕鬆並排比較。我希望它可以幫助您為Pi項目找到合適的電池電源解決方案。
監視電量水平
使用電池運行時,最好嘗試監視當前的電量水平,這樣您就可以估計剩餘的電池壽命。您可以通過觀察電池兩端的電壓來做到這一點-隨著電池放電,電壓會下降。除了允許非線性放電曲線(每種電池類型的行為不同,並且具有不同的電壓範圍)外,從電壓轉換器運行Pi時,還有兩個主要困難。
- 根據設計,Pi的輸入電壓將始終為穩定的5V。因此,您需要將輸入電池的電線連接到充電監控電路,而不是能夠測量Pi輸入的電壓。對於集成電池盒,這需要在電池盒上鑽一些孔以取出電池。
- Pi沒有內置的模數轉換器,因此您不能直接使用電壓來測量電壓。 Pi。您可以獲得體積小巧,價格便宜的獨立ADC芯片,這些芯片可通過 Pi的GPIO引腳(例如使用I2C),這可能是最便宜的選擇。就我個人而言,我周圍有很多ATTiny85微控制器(本質上是微型Arduino),我可能會考慮使用其中一種來測量模擬電壓,使用ATTiny上的軟件將其轉換為剩餘百分比指示,然後
ol>不幸的是,您不能完全通過軟件關閉Pi的電源,因此,還有一個潛在的小型項目可以提供軟件可控的,閂鎖關閉開關。就個人而言,我希望僅使用內置在電池盒中的手動關閉開關。如果您使用的是Li 18650電池,那麼值得使用“保護”型,因為它們會在低壓下自動切斷。
不建議在電池上運行RPi,因為它被設計為由USB供電。 USB電源穩定且精確地為5V。大多數USB端口可提供約500mA的電流,而大多數USB充電器設計為可提供1A的電流。 RPi需要至少700mA的電源,否則可能無法正常啟動。
建議改用電池供電的緊急USB電話充電器或等待LiPo屏蔽罩,這無疑是可行的。開發。
我得到了這款電池供電的USB手機充電器,以及兩副鋰18650電池。它做得很好,閒置時運行5.5小時,運行Quake 3演示循環時運行4小時以上。您可以在此處了解我的測試方法。這些18650升鋰電池工作得很好,因為它們的電壓足夠高,只有2個電池可以輕鬆完成工作,並且它們還可以充電。它們還提供了相當大的功率,即使在滿負荷的情況下,也可以讓您使用Pi數小時。我認為對於希望使用電池為Raspberry Pi供電的任何人來說,這些電池都是不錯的選擇。
http://elinux.org/R-Pi_Troubleshooting#Troubleshooting_power_problems建議電壓需要在4.75和5.25 V之間,這表明4節NiMh電池(每節1.2V)應為4.8V,在範圍內。但是,充滿電的NiMH電池可以上升到1.4V * 4 = 5.6V,遠遠超過最大值。如果您測試電池並發現它們充滿電後最高只能升至1.3V,則應該沒問題。最佳解決方案可能是使用開關DC-DC轉換器將電池的輸出電壓轉換為5V。
這是我所做的,並且似乎運行良好:您將需要一個8xAA電池組和一個9v電池,例如電源連接器。一個2Amp USB汽車適配器可選-插入汽車適配器的插頭,否則只需帶上適配器即可
將汽車適配器的中心引腳從電池組焊接到正極,或者如果您使用了適當的電纜線。然後將負極焊接到適配器的外部
,然後我得到了8xAA 2500mAh可充電鎳氫電池,總電量為24wH。
我正在測量適配器的USB插頭上的穩定5.08v。這將取決於您購買/擁有的產品的質量。我使用了rayovac適配器。
在適配器之前,電池將耗盡10-11V電壓。
pi甚至需要5V電壓。 adafruit適配器為5.25V
http://elinux.org/RPi_5V_PSU_construction也很有幫助。
我還測量了電池組的電流消耗當它在0.54A時為10V時。該設備具有集線器,Logitech Quickcam 9000,Netgear N150和USB2Serial適配器,CPU的運行率為70-100%。閒置時為0.38A。斷電時測量值為0.14A。僅使用Pi時,它的空閒電流為0.24A。在900Mhz的負載下,它僅使用0.27A。當設備處於空閒狀態時,時鐘頻率降至250Mhz。看來時鐘速度或cpu負載並沒有太大的差別。以太網。
我正在將Rpi與便宜的DC-DC轉換器一起使用。與氣槍電池和RC型號電池(7.2V和11.8V)一起使用。很有魅力。看起來我的5000mah 11.6V電池可以為它供電幾天。
在使用之前,請務必謹慎配置。在連接到Rpi之前,我正在使用每個新電池進行測試。
我認為至少要考慮2點。
1。功率調節器的效率
如果使用電池,您可能會擔心Rpi的功耗。Rpi使用效率低的線性調節器(典型的功率效率約為30-50%。但是我不確定Rpi lin調節器!)。線性穩壓器以熱量的形式散發能量,以獲得所需的電壓軌,即3.3V。有關電源線轉換的一般規則,例如USB @ 5V-> RPI@3.3V,是:在相同的工作條件下,輸入電壓越大,調節器上的耗散就越大。 80-85%,甚至高達97%( LM2651)。當您需要更大的壓降時,它更合適(但也更昂貴!)電池組的12V或24V至5V。
您可以在互聯網上找到許多教程來替換原始的Rpi調節器。
2。電池類型
您可以使用LiPo電池製作自己的電池陣列以適合您的項目,然後可以調整尺寸,容量,最小值。您可以在常用的電子市場(例如eBay或類似的市場)上購買不同類型的LiPoly。除了容量,您還應注意 max。和標準充電電流(如果在Raspberry上使用大功率設備(如UMTS調製解調器)則需要),循環壽命(對於便宜的LiPoly通常為200-1000)和安全保護規範/ em>(放電,短路,過壓,欠壓等。)。由於可用性和性能與價格的良好關係,我在許多項目中使用了LiPoly電池比率。
您可以在 RC論壇上閱讀有關LiPoly的更多信息。
這是一個相當昂貴的USB電池組,但用途非常廣泛,除了pi的備用電池外,您還會發現它有多種用途。
這可能是錯誤的,但是您是否嘗試過獲得2塊電池,然後將導線剪斷,然後將其連接到4塊電池上。