构建可靠树莓派 UPS:PiJuice HAT 分步指南
UPS 在树莓派中扮演关键角色,在市电或输入电源故障时提供应急电源。今天教你使用 PiJuice HAT 和简单硬件构建树莓派 UPS。
为什么需要树莓派 UPS?
UPS 即不间断电源。做 Pi 项目时,UPS 能在 AC 适配器意外松动、停电或电压波动时保证持续运行。其他作用:
- 防止 SD 卡损坏
树莓派非正常关机易损坏 SD 卡,UPS 可预防。
树莓派 SD 卡
- 需持续运行的项目
UPS 保障连续运行项目、复杂脚本、流媒体、数据采集、摄像头等项目的完整性。也适用于 Pi-Hole、OctoPrint 等定制项目,可在低电压时发送安全关机命令或通知。
树莓派 UPS 方案
两大主流方案:
- 方案 #1:移动电源
(移动电源)
将树莓派插入大电流输出移动电源。外接电池包插墙插,树莓派插电池包。关键因素:
输出功率
最小输出:Pi Zero 1A,Pi 3B+ 2.5A,Pi 3 2A。前提是无外设且不取电。遗憾的是 Pi 无法检测电池供电状态,难以安全关机;符合要求的移动电源昂贵且稀缺。
树莓派 3B+ 型号
同充同放
充电时需向 USB 输出最大功率。此功能需额外电路,难寻。
- 方案 #2:电源管理板
直连电池和电源管理电路到 Pi,再接 AC 适配器到管理板。断电时板卡持续工作更久,Pi 可感知低电量发起安全关机及电池供电状态。
硬件
- JuiceBox Zero —— Pi Zero UPS 低价之选
- PiJuice —— 设置简易、体积紧凑
UPS 续航时间
接入 BP7X 1820mAh 锂离子/聚合物电池,可连续运行 Pi 4-6 小时或一天。续航取决于 Pi 型号、外设供电、任务负载。可用电池放电计算器估算。
(锂电池)
安装树莓派 OS 并配置 Pi
根据项目是否需 GUI 选择 Lite 或完整版树莓派 OS。
关闭 Pi
连接 PiJuice 后运行命令安全关机。
连接 HAT (PiJuice 硬件)
小心将 PiJuice 压入 Pi GPIO 排针,用塑料柱和螺丝固定。注意: Pi Zero 需先焊接排针。
连接电池
PiJuice 包装预装现成电池,易于热插拔。若有电池,撕掉绝缘塑料片。无电池或需更大容量时,焊接电池端子再连接单独电池。
安装 PiJuice 外壳(可选)
若无 GPIO 口/槽或用树莓派外壳,去掉 PiJuice 外壳顶盖。可用专用外壳(如全尺寸 Pi 3 的高/矮外壳)。步骤:滑开前后顶盖,将 PiJuice 和 Pi 滑入卡槽锁定,装回顶盖侧板,装 4 个橡胶脚。
树莓派塑料外壳
连接电源并开机
标准树莓派电源接 PiJuice Micro-USB 口。用针/回形针按闪烁 LED 旁小 SW 键开机。安全关机: 长按电源键 ≥10 秒松开。强制关机: 长按 20 秒。安装 PiJuice 软件实现低电量命令执行和安全关机。
树莓派 UPS 电池低时自动关机
最后配置 PiJuice 低电量百分比/电压自动关机。
在 PiJuice CLI 中
命令行运行指令检查修改配置。
在 PiJuice GUI 中
用 VNC 或键盘从菜单→偏好设置→PiJuice 设置修改树莓派 OS GUI 选项。按系统任务标签,勾选最小电量输入 1,点应用。
CLI 和 GUI 通用:直接编辑 JSON 配置
在 system_task 对象添加配置:
上述配置将在电池百分比降至 1% 时自动关机。
总结
希望本指南易于理解。如有疑问或需协助,请联系我们。
工业技术