UPS per Raspberry "self made"

[Davide]

Dopo aver utilizzato il Power Bank (un EasyAcc 10000 acquistato su Amazon) ed avendo avuto problemi di funzionamento quando effettuavo la disconnessione del cavetto USB di carica del Power Bank (il Raspy si bloccava e il S.O. tendeva a corrompersi), ho cercato per la rete e, prendendo spunti anche da altri utenti del forum, ho acquistato i seguenti componenti:

- Alimentatore 230/15V-15W (installabile su barra DIN) al costo di 6,16$ + 5,75€ di spedizione
https://it.aliexpress.com/item/DR-15-15-single-output-industrial-DIN-rail-power-supply-switch-power-stabilizer/32310069089.html

- DC-DC step-down car charger USB al costo di 0,79$ (o simili)
https://it.aliexpress.com/item/1PCS-9V-12V-24V-to-5V-DC-DC-step-down-car-charger-USB-car-charger-3A/32803415000.html?ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_4_10152_10065_10151_10068_10344_10345_10342_10343_10340_10341_10304_10307_10060_10302_10155_10154_10056_10055_10054_10539_10538_10537_10059_10536_10535_10534_10533_100031_10099_10338_10103_10102_5590020_10052_10053_10107_10050_10142_10051_10084_10083_5370020_10080_10082_10081_5610020_10177_10110_10111_10112_10113_10114_10312_10313_10314_10184_10078_10079_10073-10110,searchweb201603_30,ppcSwitch_5&btsid=bdb28ed2-0d6a-4e96-98a4-20f1c09f4d91&algo_expid=95e2d523-755c-4414-b722-6141de84acf9-3&algo_pvid=95e2d523-755c-4414-b722-6141de84acf9

- Batteria 12V/7Ah (acquistabile presso qualunque negozio di vendita di materiale elettrico e/o antifurti al prezzo di circa 11€.

L' alimentatore 15V, utilizzato per mantenere sotto carica la batteria e fornire tensione per l' alimentazione del Raspberry, è stato regolato ad una tensione di circa 13,8V (valore di tensione per il mantenimento della carica della batteria). L' uscita in DC è protetta contro i cortocircuiti e inversioni di polarità;
Il caricabatterie USB è utilizzato in funzione di step-down per fornire l' alimentazione stabilizzata al Raspberry; la corrente d' uscita arriva tranquillamente a 2A (il Raspy necessita di un' erogazione di corrente "abbondante" per garantire la stabilità del circuito).
Il cablaggio delle componenti è decisamente semplice (occorrono solo alcune saldature).
Il sistema oramai è in funzione da circa 1 mese e, a seguito diversi stress-test (interruzioni di interruzioni volontarie sull' alimentazione di rete), questi sta svolgendo egregiamente il proprio dovere.

PRO e CONTRO:
+ Il costo è lievemente più basso di un Power Bank (alcuni Euro di differenza);
- lo spazio di ingombro è superiore;
+ l' ergonomia del circuito (a mio parere) è il punto forte: è possibile sostituire la batteria dopo svariati anni di utilizzo semplicemente disconnettendo due connettori Faston (cosa che su di un Power Bank è decisamente più complicata) e rimpiazzandola con analoga di facile reperibilità sul mercato; l' avaria/rottura di ogni singolo componente e riparabile con un minimo di spesa senza sostituire necessariamente tutto quanto;
+ é possibile stabilire a priori (in funzione delle proprie esigenze) la capacità della batteria da installare.
+ i due circuiti elettronici hanno un ampio range per le tensioni di ingresso ed i valori delle uscite sono costanti.

Nel disegno allegato sono indicati i collegamenti base, ovviamente bisognerà inserire le protezioni contro cortocircuiti e extra assorbimenti.

[Flane]

Bhe non c'è che dire, ti sei dato da fare e la soddisfazione a raggiungere l'obbiettivo non ha prezzo
Mi rimane comunque il dubbio della durata della batteria a ricaricarla in quel modo .....

Personalmente opterei per soluzioni più plug&play solo per questioni di tempo.

Stò testando in questi giorni questo hat per il Raspberry:
Geekworm Power Pack Pro V1.1 Lithium Battery Power Source UPS HAT Expansion Board For Raspberry Pi Support I2C
Con questa versione 1.1 hanno risolto i vari problemi che aveva la 1.0, è monitorabile tramite I2C e con un semplice script posso vedere lo stato della batteria anche in MeterN ed in caso di blackout prolungato posso fare spegnere il Raspberry prima che la batteria finisca.
L'unico difetto che gli è rimasto è che in caso di spegnimento dopo un blackout prolungato è necessario riaccenderlo manualmente purtroppo.
C'è però da dire che con la batteria da 2500mAh garantisce 5-6h di autonomia e quindi il problema della riaccensione manuale si presenterebbe veramente di rado.
Come vedi con meno di 15€ è possibile avere una soluzione molto compatta, plug&play, monitorabile e senza nemmeno occupare pin GPIO in quanto non ve ne sono di impegnati ed il connettore è passante.

[Davide]

Valida anche questa soluzione: molto più compatta (usando batterie al litio), installabile direttamente sul Raspy e con la possibilità di monitorizzazione in real-time tramite script.

Personalmente ho adottato questa soluzione, in base anche a esperienze lavorative, prendendo spunto dall' alimentazione delle centraline antincendio e/o sistemi antifurto (apparati funzionanti H24 installati anche in ambito industriale).
Le batterie utilizzate, nel ciclo di mantenimento, vanno alimentate con una tensione costante compresa tra i 13,5 e i 13,8 (funzione svolta correttamente dall' alimentatore DR15-15) come indicato sui datasheet. La durata delle batterie, se correttamente alimentate e utilizzate in ambienti con temperatura ambiente tra i 15°C ed i 20°C hanno una vita garantita di 5/7 anni (personalmente ho costatato la veridicità e, in diversi casi, la vita utile può anche essere superiore).

Per i riferimenti puoi verificare su:
http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/0ebb/0900766b80ebbe5e.pdf
o altri siti di produttori batterie.

L' unica pecca di questo circuito può essere indicata nel dimensionamento dell' alimentatore: un po' più di potenza non avrebbe fatto male....