產品說明9
UPS 擴展板V3P的【加購品】:
1顆 3.7V 10000mAh 電池
【新款底板】
UPSPack v3P 是在2021年2月發布的新一代樹莓派UPS不間斷電源擴展板的新型號。
根據以往v1和v2版本v3版本的迭代升級,V3P版本是樹莓派UPS供電穩定的一種供電方案,V3P優化了電路,增加了自鎖開關的PH2.0 4P接口
*(自鎖開關需另外購買) ,之後我們也會有配套的盒子出售,敬請關注。
【電池接口】
UPS主板的電池接口:PH2.0座。產品出廠配套的電池組內部已集成鋰電池保護板。如用戶想自行接入DIY的電池包,
請注意以下幾個注意事項:
- 電池輸出線的接口為PH 2.0公頭,注意接口的正極和負極!如電池線接反,UPS將會燒毀!
- 自主電池組為1S 3.7V鋰電池:額定電壓3.7V,充滿電壓4.2V的電池組。常規兼容型號:18650、21700、21650等電池組都兼容。不兼容磷酸鐵鋰電池。
- 容量無特別要求,但考慮到Pi4續航,最佳容量最好大於4000mAh
- 自己組裝的電池組盡量帶6A及以上大電流鋰電池保護板:市面上常規的鋰電池保護板參數為3A-4A,當外部需要大電流時,保護電流太小的保護板可能會導致輸出打嗝的狀況。
【斷電不重啟】
斷電不重啟是UPS v3的基本功能。以下演示的是Pi4和7寸HDMI屏幕都由UPS v3進行供電,人工拔掉輸入的TYPE-C供電線,用來模擬外部停電的情況。Pi4和HDMI屏幕都將維持穩定的工作。
「開機低壓檢測及自動關機和自動開機」
當UPS 單獨靠電池供電時,電池會有耗盡的情況。所以我們設計了一系列自動化開機和關機的策略,以使得UPS能工作在無人值守的環境中。
- 開機低壓檢測:
*當插入的電池電壓小於3.48V時,UPS會判斷當前電池為即將耗盡的狀態。此時雖然輸出開關打到ON狀態,UPS也不會對外輸出5V,低壓狀態下UPS會關閉所有輸出,並且自行進入休眠。
*(原因是:在電池耗盡狀態,強制開機,在樹莓派還沒啟動到桌面,電池保護板可能會停止輸出。如沒有這項保護策略,樹莓派系統可能會因非法關機導致系統文件破損)。
*只有當插入TYPE-C充電線,UPS會自動喚醒,並且自動進入充電流程,充電到一定電量自動開啟外部電源輸出。 - 自動關機:
*當外部電源適配器停電,UPS自動採用電池作為後備電源對樹莓派進行供電。
*當電池即將耗盡之前,UPS主板會通過System halt signal通知樹莓派提前關機。
**然後UPS主板會自動切斷樹莓派主電源,並且UPS自動進入睡眠模式,等待外部供電恢復。
- 自動開機:當外部供電恢復後,UPS主板會自動恢復運行,並且開始對電池進行充電。經過一段時間充電後,UPS主板會自動打開樹莓派的主供電電源,從而讓樹莓派恢復運行狀態。
以下採用可編程電源模擬電池低壓開機,UPS主板自動進入低壓休眠,5V不輸出。當TYPE-C線接入後,自動恢復運行和電壓輸出的整個過程:
我們搭建了不同的應用組合,得到瞭如下的續航數據:
電池容量 | Pi4單機 | Pi4+官方7寸屏(DSI接口) | Pi4+3.5寸(GPIO) | Pi4+5寸(HDMI) | Pi+7寸(HDMI) |
4000mAh | 5.5h | 2.5h | 4.0h | 3.3h | 2.0h |
6500mAh | 9.0h | 4.0h | 6.5h | 5.2h | 3.2h |
10000mAh | 14.5h | 6.0h | 10.0h | 8.5 | 5.0h |
【測試方式】:
1.以上所有數據單位為小時(hours)。
2.運行的系統為:2020-05-27-raspios-buster-full-armhf ,系統不做任何設置修改。系統後台只運行一個RPi_runtime_recoder.py進行時間統計。
3.3種容量的電池完全充滿電量,然後接入樹莓派後,利用程序進行時間記錄。
放電截至點為UPS讓樹莓派自動關機,通過log文件查看實際運行的時間。
4.下載、並運行UPSPACK_V3/time_count/RPi_runtime_recoder.py 進行時間記錄。當樹莓派關機後,接入電源適配器讀取程序目錄下的time_log.txt進行續航時間的查看。