树莓派5 UPS

简介

这是一款专为树莓派5设计的不间断电源 (UPS) 扩展板,可作为移动电源使用,提供稳定的5V最大5A的输出。其增强型电源管理系统,可以智能监控树莓派5的电源状态,并在树莓派5关机时自动断电,增加电池使用时长和使用寿命。支持电源断电和电源适配器故障检测,可在电源断电或适配器故障后自动切换到UPS 端供电,上电自动开机,可通过软件完全关机和I2C电量检测,可设置自动关机电压。同时,充电电压最大3A,可快速完成充电。适用于树莓派5移动供电,如智能小车,户外设备搭建检测等应用场景。

使用注意事项

在给电池充电之前,必须阅读并理解这些安全说明和警告。

  • 18650锂离子电池具有挥发性,如果充电或使用不当,不阅读并遵循以下说明可能会导致火灾、人身伤害和财产损失。
  • 电池充电或放电时切勿接错极性。请务必仔细检查电池连接器的极性 ,确保“+”连接到“+”,“-”连接到“-”。
  • 请勿将旧电池与新电池或不同品牌的电池混合使用。
  • 18650锂电池的循环寿命有限。请在旧电池达到使用寿命或使用两年后(以先到者为准)更换新电池。
  • 给电池充电时,需要有人看管
  • 使 UPS 远离儿童,以确保他们的安全。
  • 请勿通过 Type-C USB 插座为树莓派5供电。
  • 请勿使用内置保护电路的18650电池。

特点

  • 兼容树莓派5 4/8GB
  • 提供长达 10 小时的连续运行(持续时间取决于电池类型和应用)
  • 支持最大电流输出 5000mA,适合大多数树莓派5应用场景
  • 集成MOSFET 大限度地减少功率损耗
  • 使用针连接为树莓派5供电,无需布线和焊接
  • 配备 XH2.54 连接器和两个 USB 插座,用于 5V 电源输出
  • 支持3A快速充电
  • 提供电池过流和过压保护
  • 内置电池反接保护
  • 集成 Maxim 电量统计系统,可通过 i2c 读取电池电压和百分比
  • 板载 LED 指示灯电池充电和放电水平为 25%、50%、75% 和 100%
  • 采用 4 芯 18650 电池座
  • 集成降压 DC-DC 转换器
  • 6V 至 18V 的宽工作输入范围
  • 允许从汽车、焊接面板等各种来源输入电源
  • 备用电源和电源适配器之间的无缝电源切换
  • 板载按钮执行与树莓派5电源按钮相同的操作
  • 树莓派5关机自动断电
  • 板载 LED 指示电源状态和 树莓派5运行指示灯
  • 通过 GPIO 检测交流断电和电源适配器故障
  • 通电或恢复电源时自动开机
  • 电池电压低时自动安全关机(可编程) )
  • 超低待机功耗,最大限度地延长电池寿命
  • 先进的系统电源路径管理,最大限度地减少电池的频繁充电和放电
  • 设计为安装在底部,方便其他外设接入

产品参数

  • 电源输入:6~18Vdc(推荐12Vdc 3A电源适配器)
  • UPS 输出:5V/5A
  • 电池充电电流:2.3-3.2A
  • 终端电池电压:4.23V
  • 电池充电阈值:4.1V
  • 端口和连接器
    • 直流电源插孔:5.5×2.1mm
    • 2-ce 18650电池×2
    • 5V电源输出连接器×2 XH2.54 2Pin
    • USB2.0 type-A
    • 外部电源按钮连接器 XH2.54 2Pin
  • 尺寸:97.4mm×85mm

PCB尺寸图

硬件引脚说明

树莓派使用引脚

PIN# GPIO 功能
3 GPIO2 I2C-SDA, 读取电池电压和百分比
5 GPIO3 I2C-SCL, 读取电池电压和百分比
31 GPIO6 交流电供电和电源适配器故障检测,低功率供应失败,高功率供应正常。
36 GPIO16 Control battery charging, High-charging disabled, Low-charging enabled

电池电量指示灯

电池电压(V) D1 D2 D3 D4 备注
3.87~4.5 ON ON ON ON 电量100%
3.7~3.87 ON ON ON OFF 电量75%
3.55~3.7 ON ON OFF OFF 电量50%
3.4~3.55 ON OFF OFF OFF OFF 电量25%
低于3.4 OFF OFF OFF OFF 电池电量低

安装步骤


软件功能使用

1.EEPROM配置,终端执行如下命令

sudo rpi-eeprom-config -e

将POWER_OFF_ON_HALT的设置 从0更改为1 ,在文件末尾添加 PSU_MAX_CURRENT=5000 ,如下所示:

重启生效

sudo reboot

2.通过图形化页面或命令行打开I2C

3.安装所需的依赖项,下载

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade -y
sudo apt-get install python3-pip
git clone https://github.com/suptronics/x120x.git					//下载脚本
sudo reboot															//重启树莓派

查看连接设备

 sudo i2cDetect -y 1

4.切换到下载的脚本目录,读取电量

sudo python3  bat.py

修改最低关机电压

sudo nano bat.py

注意:电压范围必须为3.00~4.10vdc。

交流断电或电源适配器故障检测(PLD)

sudo python3 pld.py 

断开电源适配器并观察断电情况

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