태양광 발전으로 Raspberry Pi 독립형을 실행하세요. 필요한 것은 다음과 같습니다.

저는 단일 보드 컴퓨터가 일주일 내내 독립형으로 작동하면서 Pi 자체에 효율적으로 전원을 공급하는 흥미로운 Raspberry Pi 프로젝트를 진행 중입니다. 저전력 환경 센서, 그리고 4G 셀룰러/GPS 모듈. 크기와 무게 제약은 (합리적인 한도 내에서) 주요 문제가 아니므로 태양 에너지를 활용하는 것이 가장 논리적인 해결책인 것 같습니다.

처음에는 태양광 패널을 보조 배터리에 연결하고 이를 사용하여 Pi를 실행하는 것을 고려했습니다. 하지만 이 접근 방식은 작동할 수 있지만 약간 투박한 느낌이 들었고 그러한 까다로운 작업에 필요한 신뢰성이 부족했습니다. 프로젝트. 더욱이 보조 배터리는 패널의 전력 변동으로 인해 태양광 패널 충전을 효과적으로 처리하도록 설계되지 않았습니다.

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보다 전문적이고 안정적인 솔루션을 보장하려면 MPPT(최대 전력점 추적) 기능을 갖춘 제품이 필요했습니다. 이 기능을 통해 충전 컨트롤러는 기상 조건 변화에 영향을 받는 태양광 패널과 같은 가변 에너지원으로부터 에너지 수집 및 저장을 최적화할 수 있습니다.

그 때 나는 그것을 발견했다. WaveShare 태양광 발전 관리자.

내가 구입한 것은 3개가 필요했지만 18650 리튬 이온 배터리, 나는 우연히 10,000mAh 리튬 폴리머 배터리 팩이 내장된 대체 버전. 이 특정 장치는 태양광 충전을 처리하도록 설계된 최적화된 태양광 입력 보조 배터리 역할을 합니다.

그리고 35달러면 완전 사기죠.

필요한 전력을 결정하는 것은 중요한 고려 사항이었습니다. ㅏ 파이 4 평균 부하에서는 약 0.5A의 전력을 소비하며, 부하가 심한 경우에는 1A까지 증가할 수 있습니다. 이는 10,000mAh 배터리 팩이 Pi 4에 대략 10~20시간 동안 전력을 공급할 수 있음을 의미합니다.

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(수학이 궁금하신 분들을 위해 제가 계산한 방법을 알려드리겠습니다. 보조 배터리 용량은 mAh[밀리암페어시] 단위로 측정됩니다. 따라서 10,000mAh는 10Ah에 해당합니다. 즉, 배터리 팩은 10A 부하를 약 1시간 동안, 1A 부하를 약 10시간 동안 유지할 수 있습니다. 그러나 실제 효율은 일반적으로 약 80%이므로 10,000mAh 보조 배터리는 최소 8시간 동안 1A 부하를 편안하게 지원할 수 있습니다.)

그러나 해당 전력 소비는 Pi 4에만 해당되며 고려해야 할 센서 및 4G 모듈에는 해당되지 않습니다. 이를 염두에 두고 저는 훨씬 더 에너지 효율적인 Pi Zero 2 W를 선택했습니다.

그만큼 파이 제로 2W 평균 부하에서는 약 0.1A를 소비하며, 부하가 심한 경우에는 약 0.4A까지 소모됩니다. 이는 10,000mAh 리튬 폴리머 배터리 팩이 Pi Zero 2W에 훨씬 더 나은 런타임을 제공하고 환경 센서 및 4G 모듈의 추가 부하를 쉽게 처리할 수 있음을 의미합니다.

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그리고 잊지 마세요: 태양이 빛날 때 WaveShare Solar Power Manager 내부의 배터리는 계속해서 충전됩니다.

이제 태양광 패널에 대해 이야기해 보겠습니다.

태양광 패널은 모양, 크기, 가격대가 다양하기 때문에 상황이 더욱 흥미로울 수 있습니다. 개인적으로 저는 Raspberry Pi가 작동하는 동안 배터리를 지속적으로 충전할 수 있고 방수 기능도 추가할 수 있는 태양광 패널을 원했습니다.

또한: 이 Raspberry Pi(또는 기타 SBC) 쿨러는 방열판이나 팬보다 더 좋습니다.

우연히 비싼거 먹게 됐는데 5V/10W 방수 Voltaic P110 태양광 패널 사용하지 않은 채로 누워 있습니다. 그러나 보다 비용 효율적인 옵션을 찾고 있다면 다음을 고려해보세요. 5V/6W 태양광 패널 전원을 공급하도록 설계되었습니다. 보안 카메라를 세워라.

나는 이 설정을 테스트했고 여기 늦은 봄의 태양에 의해서만 구동되는 Pi 4를 일주일 넘게 지속적으로 성공적으로 실행했습니다. 영국에서는 센서와 4G가 장착된 Pi Zero 2W를 처리할 수 있을 것이라고 확신합니다. 기준 치수.

이 시스템이 얼마나 잘 작동하는지 정말 놀랍습니다.