Excelente UPS para el Pi

Uno de los problemas de usar Raspberry Pi o la mayoría de los otros sistemas en un entorno de producción es lidiar con apagados repentinos debido a una pérdida de energía. Los sistemas operativos modernos a menudo almacenan datos en la memoria que deberían estar en el disco, y un ciclo de energía repentino puede crear problemas. Una respuesta es el suministro de energía ininterrumpido, pero cuidar las baterías no es divertido. [Scott] quería hacerlo mejor, por lo que construyó UPS con supercondensadores.

Un SAI con supercondensador es casi ideal. Las tapas se cargan rápidamente y no se desgastan como lo hace una batería. A los condensadores tampoco les importa si permanecen almacenados durante mucho tiempo. El único inconveniente real es que no tienen la capacidad que pueden tener las baterías, pero para una computadora pequeña como Pi Zero es bastante fácil juntar suficientes capacitores para hacer el trabajo.

Especialmente, [Scott’s] El diseño utiliza cinco capacitores de 10F, cada uno cargado hasta 2.5V. La desventaja es que esto necesita un suministro de 12V, por lo que hizo un segundo proyecto que usa solo dos condensadores, cada uno con la mitad de un suministro de 5V.

Hay varias opciones para convertir el voltaje del capacitor al voltaje de salida deseado. También hay un software para operar el microcontrolador incorporado y forzar el apagado en el Pi si cae la energía principal.

Naturalmente, esta no es una idea original, pero está bien hecha. También puede comprar placas UPS baratas ya hechas en forma de factor Pi, pero es posible que desee consultar algún software de posventa para ellas si usa uno.

  • Realmente por qué se necesita el correo electrónico dice:

    “Especialmente, [Scott’s] El diseño utiliza cinco capacitores de 10F, cada uno cargado hasta 2.5V. La desventaja es que esto necesita un suministro de 12V, por lo que hizo un segundo proyecto que usa solo dos condensadores, cada uno con la mitad de un suministro de 5V. “

    Esta es la más interesante de las decisiones del proyecto, pero estas oraciones dan casi cero información.

    ¿Cuánto tiempo funcionó en 50F@2.5V?
    ¿Cuánto tiempo funciona con 20F@2.5V?
    ¿Por qué reducir el almacenamiento de energía en 3/5?
    ¿Cuál es la topología de potencia y qué tan eficiente es de caps => RPi?
    ¿Cómo cambió eso entre v1 y v2?
    ¿Qué CC / CC específico se eligió y cómo se optimizó?
    ¿Cómo funciona la interfaz MCU con el RPi?

    Nunca quiero ver un video de YouTube, tanto tiempo para tan poca información. Puedo leer mucho más rápido de lo que la gente habla y, sobre todo, puedo procesar datos más rápido en una matriz que oralmente; creo que eso es lo mismo para la mayoría de las personas (especialmente las de este sitio).

    Ahora que pienso más en las oraciones, quieres decir, porque no querían usar una entrada de 12 V (que podría haber ido directamente a una disposición en serie de súper sombreros … ¿por alguna razón?), Usan un Entrada de 5V a 2 tapas….

    Creo que veo un inductor en la parte inferior central de la imagen del título. Ciertamente espero que use DC / DC las tapas a un riel de 5V, en lugar de sacar el Pi desde las tapas V + directamente … De lo contrario, sería un desperdicio terrible de la energía almacenada. Sería bueno saber esto leyendo el artículo 🙂

    Estos son los detalles interesantes de esta compilación, y creo que la mayoría de la audiencia agradecería que explicara los detalles en el texto porque vio el video. No tomaría mucho más tiempo agregarnos esto si viera el video y pasara el tiempo escribiendo un artículo. Dicho esto, ¡no te lo tomes demasiado negativamente! Definitivamente un proyecto interesante, y agradezco el hecho de que dediques tiempo a escribir sobre estas cosas, entre muchas otras formas de ganar dinero.

    ¡Hola a todos (especialmente a To & the board designer)! ¡Sigue hackeando!

    (sí, sé que puede haber tomado más tiempo escribir esto que ver el video; espero que esto de alguna manera impulse la tendencia hacia un poco más de detalle en el texto, pero sí, comprendo que probablemente no suceda)

    • HackaHayLuv dice:

      +99
      Por interesante que sea, cualquier análisis básico desde la perspectiva de un hacker sería excelente. ¿Por qué no preguntarle directamente al autor y darle un aspecto periodístico pirateado al cartel?

    • Jim dice:

      No llegué al final de un comentario. ¿Cómo se te ocurrió en la mesa del dormitorio?

      • Michael A. dice:

        ¿Van las mesas a la universidad estos días?

      • Jones dice:

        ftfy:

        > Falta detalle del artículo HaD
        > “No me gustan los videos” (está bien)
        > Configure los detalles técnicos de los proyectos y la ubicación en artículos futuros
        > Gracias por el arduo trabajo a todos

        : PAG

        En particular, ¿por qué la gente sigue atravesando un agujero? Mucho más trabajo y, a menudo, más difícil que SMT

        • nik282000 dice:

          A través de un orificio facilita el prototipo -> transición del producto final, las piezas son más fáciles de trabajar y puede hacer todo con un soldador (sin aire caliente, sin máscaras de soldadura, sin microscopios).

          SMT es agradable si tiene un límite de espacio físico o producirá por volumen.

    • Foldi-One dice:

      Sienta que vale la pena señalar que el primer enlace del artículo es una explicación de vocabulario agradable de lo que está sucediendo y qué pensamiento hay detrás de esto.

      Entonces puedes leer el razonamiento de los creadores, es que tu preferencia (que también es para mí – los videos son bastante buenos, pero generalmente llenos de tiempo perdido)

      • Enfermera Bob dice:

        > “Los videos están bien, pero generalmente llenan el tiempo perdido”

        ¡No podría estar mas de acuerdo! Los videos son muy útiles para aspectos mecánicos, como desmontaje / montaje. Pero para la información basada en el conocimiento, una terrible pérdida de tiempo en mi humilde opinión. Autodesk, para mi consternación, parece creer que todos los soportes de sus productos deben hacerse en formato de video. Alguien que necesita algunas oraciones tarda unos minutos en pasar … 🙁

      • Tien Gow dice:

        La mejor parte de Youtube es el botón que te permite acelerarlo. Encuentro que casi todos los videos son comprensibles a 1.5x.

      • Fred dice:

        Veo cada vez más comentarios de personas que desprecian los videos. Yo tengo el mismo punto de vista.

        ¿Es * realmente * demasiado pedirle al escritor que vea el video y escriba el artículo como un resumen?
        HaD se convierte en un sitio web de “Es este dispositivo genial, pero no puedo molestarme en decirte lo que es, así que aquí tienes un enlace a [waste your time] video “

    • Mdl dice:

      Algo así.

      Me parece extraño que tantos proyectos interesantes se reducen a videos de YouTube y resúmenes sin sustancia.

      Supongo que mucha gente lee estos artículos durante breves descansos, sin auriculares u otros medios para escuchar.

    • Tomás dice:

      Dice hasta un minuto con la versión de 12V (ver 14:50 en el video) y menos de 30 segundos con 5V (ver 21:40).

      • reg dice:

        ¿3 minutos o 30 segundos? Urg. Se da cuenta de que puede obtener un UPS que le dé 120 VCA por alrededor de $ 40. Es estúpido y un desperdicio subir y bajar de esa manera, pero también sospecho que obtiene más tiempo de ejecución incluso con la eficiencia reducida. Además, el UPS de 120 V es útil para otras cosas, como mantener el resto de su equipo de Internet o incluso operar una lámpara LED. De hecho, mi amigo tiene algunos UPS que solo alimentan lámparas LED. Si se corta la energía, tiene que encender su generador y reemplazar algunas cosas, pero las luces de la casa permanecen encendidas para que pueda ver lo que está haciendo.

  • rtgrtr dice:

    ¡Genial!
    Ponte un labio normal y un abrigo y ponte un tinte
    Necesito este.

    Todos utilizan una sola fuente de almacenamiento de energía. Y me gustaría diferente, p. Ej. 2 capacidades de batería diferentes (y consumo diferente) y supercondensadores en un dispositivo.

    • Shannon dice:

      ¿Cuál sería la ventaja de tener muchos tipos de almacenamiento?

      • Rico dice:

        Tampoco se utiliza mucho para tipos de almacenamiento alternativos. La alimentación a través del SAI suministrado por Ethernet se vuelve diferente.

    • Jim dice:

      ¿La misma pregunta? ¿Por qué batería y tapas en este caso de uso?

  • Njay dice:

    He creado RPI-UPS en el pasado para un proyecto empresarial. No puedo dar información al respecto, pero puedo recomendar un buen dispositivo que me hizo la vida mucho más fácil: MAX40203 (nota: puedes hacer paralelo con algunos de ellos).

    • Sr. Roland dice:

      ¡Gracias! Recordaré eso

    • Peregrino gris dice:

      Por desgracia, esa es una pequeña parte maravillosa. Corriente limitada, protegida térmicamente y con una caída de voltaje lo suficientemente baja como para cargar un límite a> 99% del voltaje de suministro y descargarlo con una pérdida muy pequeña … ¿algo así, me imagino?

      Me reí de mí mismo ante la descripción de Maxim como “ultra-diminuto”. Supongo que están tratando de competir con partes competitivas “muy pequeñas”. ¿Qué sigue, “ridiculous-tiny” ??? XD

      • Thomcat316 dice:

        Cuadros ….

    • Ewald dice:

      gracias, buen consejo!

  • elektrobob dice:

    He construido mi propio pi UPS y hay muchos disponibles, la solución no es óptima. Pero, con mucho, la mejor solución sería que esto se incluyera directamente en el RPI, para tener un PMIC un poco más complejo que pueda funcionar con una batería de Li. Esta sería una de mis 2 solicitudes principales de RPI, la otra sería una conexión SSD (sin USB a SSD).

    • Foldi-One dice:

      Si el fondo Pi intentara darles a todos un caso de uso que pudieran desear, costaría mucho y mucho.

      Mientras que un conector M2 o SATA (especialmente en los Pi4, que pueden arrancar sin la tarjeta SD) sería muy útil para muchas personas. No creo que los circuitos de carga / descarga o la conversión de potencia de rango más amplio sean útiles para nadie. Necesita baterías para Pi, es tan simple usar varios bancos de energía USB y no es mucho más difícil usar PCB de batería de administración múltiple, etc.

      • elektrobob dice:

        Un banco de energía no es un UPS. No quiero ejecutarlo hasta que se agote el banco de energía, quiero una forma de ejecutarlo desde la red eléctrica y tener una batería de respaldo.
        Estoy de acuerdo en que darles a todos lo que quieren sería caro, pero pensarías que esos PMIC que también manejan una batería son bastante baratos porque se encuentra en millones de tabletas y teléfonos.

        • Foldi-One dice:

          Muchos de los bancos de energía con los que he jugado están muy contentos de tener una carga y una carga al mismo tiempo (no estoy seguro de cuán común es esto). Por lo tanto, se pueden usar un poco como UPS. para qué son adecuados: sin informes de pago, etc.
          Pero debido a que el Pi siempre tiene un presupuesto … Y es tan fácilmente justificable que más del 99% de los arreglos de uso se organizan sin hardware adicional en el Pi, es difícil de justificar. Además, como si estuviera insertando un circuito integrado de este tipo, debe decidir el rango al que apunta; alguien podría querer, por ejemplo, un sistema basado en 12V / 48v. Así que deje que ese pequeño% de usuarios que realmente lo necesitan lance por su cuenta o compre el que mejor se adapte al estante …

          Por el lado de los datos, ya no puedo estar de acuerdo contigo, porque las tarjetas SD son realmente malas para el rol, por lo que sería bueno para la mayoría de los usuarios …

          • RW versión 0.0.3 dice:

            ¿Existe una manera rápida y sucia de averiguar quién permite esto y quién no? Quiero decir, la mayoría de ellos parece decir que no.

          • Foldi-One dice:

            No es que yo sepa de RW
            No compré ninguno de ellos, solo los gané de familiares y amigos cuando necesitan uno más grande o las celdas están influenciadas. Pero a algunos de ellos no les importa mencionarlos o no, todos con un sol soleado. Los paneles de arriba se regocijan en ese papel desde mi punto de vista. Lo que creo que tiene sentido: tienen un suministro constante de líquido para administrar.

          • elektrobob dice:

            No puedo confiar en que un banco poderoso funcione durante demasiado tiempo. incluso un año completo de funcionamiento (9000 horas) sería mucho más largo que la vida útil esperada de un banco potente en condiciones normales.
            No sé si algunos se usan especialmente de esa manera, pero por lo que he escuchado, la forma natural en que terminan su vida es fallando catastróficamente en la electrónica, no con una batería vieja. Es por eso que creo que no están hechos para funcionar con “cargar dispositivo externo y cargarme” durante decenas de miles de horas.

          • Foldi-One dice:

            De acuerdo, electrofóbico, no confiaría en ellos para tal tipo de implementación sin más investigación a menos que las especificaciones lo indiquen y estén construidos de manera que yo crea en las especificaciones. Espero que muchas de las baterías que fallan en las que he recolectado se deben a que se descargan o pasan por muchos ciclos en un corto período de tiempo, solo una de ellas se ve realmente bien en el frente del circuito.

    • Cuenta dice:

      Avnet está vendiendo una Raspberry Pi llamada SmartEdge IIOT Gateway en un formato de controlador industrial que tiene casi lo que pides. La desventaja es que el sistema se basa en una CPU de 900 MHz. Los puntos positivos: gran disipador en caliente sin ventilador, entrada de 12-24 VCC, controlador de bus CAN, pines de E / S con aislamiento opcional, ranura PCIe, riel DIN eMMC para vehículos. Todo está en un tablero sin sombreros. Avnet tiene un ecosistema basado en suscripción para administrar muchos dispositivos, pero no es necesario que lo use. Los compré para probarlos y estoy bastante impresionado; está bastante bien ejecutado.

      Lo bueno es que puede tener un SAI muy simple gracias al rango de voltaje de entrada permitido. La batería de fosfato de hierro y litio y el cargador LiFe de Battery Tender son todo lo que necesita. No es tan divertido como construir hardware, pero puede concentrarse en escribir código para su aplicación de control (o lo que sea).

  • RobG dice:

    Si solo desea mantener la Pi el tiempo suficiente para que se cierre limpiamente, puede hacerlo de esta manera: https://la-tecnologia.io/project/168286-cheap-o-nas/log/173824-ok-it -works -pero-puedo-hacerlo-mejor – solo necesita dos transistores, dos diodos y cinco resistencias.

  • Greg A. dice:

    “Las tapas se cargan rápidamente y no se gastan como lo hace una batería. Además, a los condensadores no les importa si permanecen almacenados durante mucho tiempo. “Claro que lo pensé cuando imaginé por primera vez un supercondensador hace 30 años, pero de hecho los condensadores tienen una durabilidad resistente y los supercargadores ni siquiera se cargan tan rápido como imaginaba.

    Siempre es agradable ver cómo las cosas que transportan cantidades de energía del mundo real siempre enfrentan el mismo problema del mundo real.

    • Andy Dodd dice:

      Si. Cada vez que miro los súper sombreros, veo que en todas las condiciones, excepto en las más óptimas, sus vidas útiles no son tan altas.

      Se desgastan. Llevan de una forma muy diferente a la mayoría de las baterías, pero llevan.

      Sobre el agotamiento de la batería, aquí hay un enfoque (desafortunadamente raro fuera del vehículo eléctrico):

      No cargue la batería al 100%. Si su voltaje final de carga normal es de 4.2 voltios / celda, termine temprano a 4.1 voltios, o incluso 4.0 o 4.05. (Debería volver atrás y ver lo que equivale aproximadamente al 70% de SoC, varía en la corriente de carga, porque IIRC a 1C, 4.2v es 80% ish). Sobredimensione para minimizar la frecuencia con la que entra en los modos bajos.

      Las baterías de litio duran MUCHO más (especialmente en aplicaciones de UPS, donde habitualmente tienen una carga “completa”) cuando se reducen lejos de la carga máxima de la batería. p.ej. si la batería está “llena” cuando la corriente de carga es

      Haz esto y te quedarás preocupándote por la gestión térmica, que es MÁS un problema para los ultracaps según todos los datos que he visto.

      El ácido de plomo es un juego de pelota completamente diferente: debe realizar un delicado acto de equilibrio entre la sulfatación (cualquier cosa menos del 100% BSOC) y la corrosión del electrodo / desgasificación del electrolito (sobrecarga más allá del 100%)

      • Foldi-One dice:

        En realidad, sin embargo, son menos espinosos que cualquier batería, con qué cuidado hay que cuidarlos.

        Ciertos tipos de Cap pueden durar realmente “para siempre”, pero los “supercaps” comunes nunca son tan duraderos; se trata más de llenar la densidad de energía adicional (en la cual los caps no son buenos).

  • frezik dice:

    Parece que tardará unos 30 segundos en ejecutar Pi Zero. Suficiente para iniciar un apagado seguro (incluso en un Pi que consume más energía), pero no mucho más.

    Puse parte de mi RPi en un sistema de archivos de solo lectura, con scripts que lo vuelven a montar cuando necesito actualizar. Esto lo deja más tolerante a las paradas difíciles. Si puede estructurar su programa para hacer esto, será más barato que jugar con supercabezas.

  • James J Luscher dice:

    Me ENCANTA absolutamente el video de Scott: un recorrido tan completo por los esquemas, los pros, las decisiones de proyectos y las pruebas y análisis de rendimiento (con posibles mejoras para un mejor rendimiento). Rara vez el proceso de diseño del diseñador ha pasado tanto, lo que hace que sea más fácil y productivo para OTROS adaptar lo que es útil para su uso, refinar cualquier proyecto construido e incluso proporcionar una experiencia educativa para lectores más informales. Bravo !!

  • atbillp37 dice:

    ¿Cosa del poder de la red? Solar / batería Pi 4B 4/64 con BABIES [commercial off the shelf] partes. http://www.prosefights.org/irp2020/emnrd.htm#pisolar EEEkit cargador / controlador de carga proporciona panel solar de 100 W / batería de ciclo profundo de 12 V 35 Ahr HF AGM proporciona convertidor de motocicleta / marino ~ 12 V a 5 V conectado a cable de carga de tipo A a C. Linux debian sólido … hasta ahora.

  • Miguel dice:

    Esto es una broma total. Primero, hay circuitos integrados que ya están manejando tapas superiores para este problema exacto. Manejan la corriente de empuje cuando los opera, por lo que no necesita una resistencia grande y puede configurar la corriente de carga con una resistencia externa.
    También se ocupan de la transferencia de energía y no necesita el diodo y lo deja caer. También tienen salidas para señalizar pérdida de potencia, baja tensión, etc. Incluso existe I2C que te permite conocer información sobre el estado de los sombreros. Pero lo que hace que este sea un diseño realmente estúpido es que toma tapas 10F y las pone en serie. Entonces, al final del día, tiene una capacidad total de 2F. Hay LEJOS, LEJOS de muchas partes sobre esto que se pueden hacer simplemente con un IC.

    • Más calidad dice:

      ^^^^ ESTE

      Sin ofender al diseñador, pero parece que casi todos los proyectos de la-tecnologia se hacen “mal” (partes demasiado complicadas, obsoletas, faltan características clave) y luego son celebrados por los autores / la comunidad. No es un gran aspecto para tratar de esforzarse por lograr lo mejor o capacitar a nuevos EE.

      • Foldi-One dice:

        Es una de las razones por las que califico la sección de comentarios en general tanto como los artículos. Nadie puede saberlo todo, este SAI parece un circuito similar al que se me ocurrió, probablemente sin darse cuenta, sin saber que existen partes más fáciles. Dicho esto, a veces la “mejor” forma de hacer un circuito es la más desactualizada: es fácil entender lo que hace todo y cuando ese IC en el que confías ya no se puede instalar, la PCB probablemente no valga nada si falla. donde es probable que las opciones de componentes más básicos sean más efectivas y no desaparezcan en el humo.

      • NewCommentor1283 dice:

        1) Dudo que un diseñador se sienta ofendido … no es un diseñador, es un artista de bricolaje y lo enorgullece de desobedecer a los de su clase.

        2) no es un sitio web educativo, usted se queja de un “hack”, así que lo escribimos en nuestra barra de direcciones, no es ofensivo para nosotros. es tu culpa por escribirlo.

        3) las “bellezas clave” son solo una clave para usted, es por eso que su jefe le PAGA porque eso es lo que quieren los clientes. tal vez su jefe debería contratar a alguien dispuesto a preguntar en otra parte. sugiera buscar imágenes de Google y agregar la palabra “esquema” a sus términos.

        4) Celebramos porque sabemos que te hierve la sangre y seguiremos “atacándote” “haciéndote quedar mal” al hacer cosas inapropiadas en nuestro tiempo libre. prueba prueba … jajaja

        5) nos gusta el mal aspecto, también nos gustan los GANCHOS, tal vez incluso más de 1 / día; D

        6) No se puede entrenar para nada leyendo material relacionado con piratería, son casi oponentes

        7) tienes que pagar la universidad, si lo haces, NO leerías la-tecnologia (mientras investigas), ¿por qué? porque necesita citar más que solo blogs y videos de YouTube para hacer artículos de investigación. después de todo, son esos artículos formales para los que solíamos inventar nuestros trucos.

  • Greg Johnson dice:

    Usé esta solución de respaldo de supercondensador para mi Pi: https://juice4halt.com/

  • yhyty dice:

    ejemplo:
    1) Tengo una batería vieja (acumulador europ). y una batería nueva. diferente tamaño.
    Puedo usar ambos. No descarte 2 buenos y viejos y use ambos.
    2) Me gustaría usar AA o 16860 o lip si no puedo comprar exactamente una batería (situación de pandemia o África)
    3) Tengo una batería de coche vieja y hago una red wifi (dispositivo fuera, 365 al día en un año)

  • Sergii dice:

    Condensadores de iones de litio – VLCRS3R8107MG – 100F, 3.8V

  • kc8rwr dice:

    Me gusta mucho la idea de un SAI con supercondensador para Pi.

    La razón es que realmente no necesito el UPS para ejecutar el Pi de forma indefinida, solo quiero darle al Pi el tiempo suficiente para que se dé cuenta de que la energía se ha detenido y se apaga correctamente para no dañar el sistema de archivos. Me imagino que un divisor de voltaje de la fuente de alimentación a GPIO más algún script puede encargarse de eso.

    De esa manera, puede crear un dispositivo alimentado por Pi que esté realmente habilitado para hardware. Simplemente encienda el interruptor y no se preocupe por nada corrupto. Por supuesto, esto podría ser más económico con una batería, pero eventualmente será necesario reemplazar la batería. ¿Cuándo hace cuántas veces el dispositivo se apagará incorrectamente antes de que alguien se dé cuenta? ¡Probablemente exactamente cuántas veces se necesita para romper el sistema de archivos!

    Por supuesto, para algunos usos, una solución aún mejor es un sistema de archivos de solo lectura, pero para otros es posible que necesite la capacidad de escribir algo.

    • RobG dice:

      Vea cómo lo hice: https://la-tecnologia.io/project/168286-cheap-o-nas/log/173824-ok-it-works-but-i-can-do-better

      He usado pilas alcalinas regulares porque felizmente duran años esperando ese corte de energía aleatorio, baratas y sin necesidad de cargarlas, etc. Diseño muy simple, sin chips, solo unas pocas líneas de configuración en el Pi para operarlo.

  • Jim Klimov dice:

    Hola, como muchos comentaristas han mencionado soluciones y productos alternativos, no será demasiado desagradable mencionar PiJuice HAT, que solo sé recientemente al revisar un controlador NUT (Network UPS Tools) ofrecido por un proveedor, para que la gente pueda usar manejo estándar de averías / interrupciones con los de la caja.

  • david1024 dice:

    Convertí mis viejos apc-ups (sinusoidal verdadera de 1500 va) en supercondensadores. Solo tiene una parada de 15 minutos, pero yo vivo cerca de una subestación, así que si dura más de 4 minutos … ¡estará apagada por días!

Pedro Molina
Pedro Molina

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