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LiFePO4wered / Pi +™是用于Raspberry Pi的高性能电池电源系统。它可以使用电池为Raspberry Pi供电长达9个小时（取决于已安装的电池大小，Raspberry Pi型号，连接的外围设备和系统负载），并且也支持插入电源。
很多人都忽视电源，毕竟它通用到让人容易忽视，打个比方，我们在许多项目中都是事后才想到的。但是，没有它，什么都行不通。你是否注意到有多少项目隐藏了电源？大多数项目的某处都有电缆走线。即使是所谓的自主机器人，其脐带通常也超出框架的范围。人们对处理器，无线电，伺服器等感兴趣，但对他们创作所需的电源却从未感到兴奋。使用LiFePO4wered / Pi +，这个超级UPS外挂，这就完全没问题–你可以专注于其余的出色项目，因为你拥有可靠，清洁，电池供电的电源，可以使所有工作保持OK。
功能与规格
- 两种电池尺寸选择：
- 18650尺寸：1500 mAh 3.2 V LiFePO4电池
- 14500尺寸：600 mAh，3.2 V LiFePO4电池
- 高持续负载电流，无论是电池还是外接电源
- 18650尺寸：最大2 A连续负载电流
- 14500尺寸：最大0.75 A连续负载电流
- 智能充电控制器：
- 过充电保护：允许设备持续插电并提供UPS功能。
- 自动调节充电电流：与大功率充电器一起使用时，充电电流高达1.5 A，但会根据需要自动减小电流，以免低功率电源过载。
- 可自定义的最大功率点（MPP）电压：直接从适当尺寸的太阳能电池板供电时，可获得最大效率。
- 智能电源管理器：
- I2C通讯：与Raspberry Pi的双向通讯可实现轻松配置，监视和彻底关闭。
- 电源管理器和守护程序：协同工作以确保干净关闭并提供过放电保护，从而实现长寿命和高可靠性。
- 连续监控：连续测量输入电压，电池电压，输出电压和负载电流，并根据用户可编程的阈值进行检查，以进行启动，关闭和硬断电。
- 开/关按钮：即使在无头设置中，也提供方便的启动/关闭触发功能，并具有按住功能以防止意外激活（可以添加外部按钮）。
- 绿色PWR LED：指示Raspberry Pi的电源状态，向用户提供反馈（可以添加外部电源LED）。
- 红色CHRG LED：指示从外部输入汲取的功率，是为电池充电还是为负载供电（可以添加外部充电LED）。
- 唤醒定时器：允许Raspberry Pi在大多数时间关闭并根据低占空比应用的需要唤醒。
- 实时时钟：跟踪Raspberry Pi关闭时的时间，并在启动时恢复系统时间，并具有在绝对时间唤醒的能力。
- 自动启动：只要有足够的电池电量或有外部输入电源，就可以通过运行Raspberry Pi来最大化正常运行时间。
- 自动关闭：断开输入电源后，可以立即或在一段可编程的时间后自动关闭Raspberry Pi。
- 应用程序看门狗：如果用户应用程序在可配置的时间内未能为计时器提供服务，则可以通过闪烁PWR LED来警告用户或触发关机/重启。
- 开源主机端工具（请参阅GitHub repo）：
- LiFePO4wered守护程序：负责关闭和RTC管理。
- 命令行工具：允许简单配置和访问所有功能。
- 共享库，语言绑定： C / C ++，Python和Node.js绑定允许集成到用户程序中。
- 紧凑的外形尺寸
- 18650尺寸：52毫米x 75毫米
- 14500尺寸：47毫米x 65毫米
两个电池规格选项
LiFePO4wered / Pi +有两种电池尺寸可供选择，分别为18650（更大）和14500（较小）。大型版本是1500 mAh 3.2 V LiFePO4电池，可支持高达2A的连续负载电流。小型版本是600 mAh，3.2 V LiFePO4电池，可支持高达0.75 Amps的连续负载电流。可以修改两个板以使用更大的LiFePO4电池。
可堆叠接口
LiFePO4wered / Pi +使用插头和安装套件连接到主板（请参见下文）。默认情况下，标头是不可堆叠的，这意味着一旦连接了LiFePO4wered / Pi +，你将无法添加其他板。但是，有一个可堆叠接头的选项，它确实允许连接其他板并为其供电。
扩展工具
每个LiFePO4wered / Pi +都将带有安装套件，以将LiFePO4wered / Pi +机械固定到Raspberry Pi。安装套件包括两个螺栓，两个螺母和两个垫片。
兼容性
配备18650电池的LiFePO4wered / Pi +与所有现代的正品Raspberry Pi产品兼容（A +，B +，2、3、3 B +，Zero和Zero W）。具有14500尺寸电池的版本与所有这些电池兼容，但Pi 3 Model B +除外。如果你使用额外的电线或从板上移除RCA连接器，则LiFePO4wered / Pi +可以与原始的Raspberry Pi Model A和B板一起使用。此外，我们已经确认LiFePO4wered / Pi +与以下非Raspberry Pi单板计算机兼容：Odroid C2，Nano Pi S2，Allwinner H3和ASUS Tinker Board。LiFePO4wered / Pi +设计用于具有Raspberry Pi兼容GPIO占用空间的大多数单板计算机。大功率板只能与18650电池一起使用，可能需要修改散热器或使用额外的插头来隔开。
扩展和修改
LiFePO4wered / Pi +在设计时考虑了可破解性。有方便的连接点，可轻松扩展和修改其功能。一些例子：
- 添加一个安装在机箱上的开/关按钮。
- 添加一个安装在外壳上的LED以指示充电状态。
- 添加一个安装在外壳上的LED以指示电源状态。
- 添加一个电阻器以调整与太阳能电池板一起使用的最大功率点（MPP）。
- 将外部负载（例如机箱风扇）连接到5 V或电池电压。
- 取出电池或沿穿孔折断整个电池盒，并与更大的LiFePO4电池一起使用。
比较
嵌入式计算电池电源系统的市场和技术刚刚获得一定的关注，并且仍然不确定，但是仍然可以以有意义的方式进行简单的比较。
例如，UPS PIco 看起来像一个强大的竞争对手，声称可以支持3 A输出，但它仅配备450 mAh电池，可能无法单独维持3A。那么，基于组件额定值的3 A输出规范是否仅在具有外部电源时才有效，或者完全相同？LiFePO4wered / Pi +使用额定输出为8 A的升压转换器，但根据实际测试，我们将其列为2 A UPS，该测试必须考虑PCB的热特性。还有一个事实，那就是UPS PIco使用锂聚合物电池，这对于UPS来说本质上是一个差的选择，因为在持续保持充满电的情况下，它们会迅速退化。
另一个示例是Geekworm的Raspi UPS HAT，它使用额定电流为3 A的组件，并声称是2 A UPS。但是，当我测试Raspi UPS HAT时，它始终会在1.5 A以上关闭并发烫。甲第三方分析 证实了这一点，认为“的Geekworm UPS HAT板，如，是不适合作为被用作一种无监督器具的树莓裨的UPS解决方案”。
磷酸铁锂
与其他电池化学方法不同，磷酸铁锂（LiFePO4）电池非常适合用于不间断电源（UPS），因为它们具有：
- 强大：提供高连续负载电流
- 持久：数千次充电循环，而不是数百次
- 安全：不要着火或爆炸
- 稳定：大部分放电期间为3.2-3.3 V
- 耐用：自放电率低，无记忆效应，长时间充电不会降低性能
- 环保：无重金属，符合RoHS规定，可重复使用数千次
- 适应性强：可在低温（最低-20°C）和高温（最高60°C）的环境中运行
如果LiFePO4电池是如此之大，你为什么没有听说它们，为什么它们没有得到更广泛的使用？原因如下：
你从未听说过的LiFePO4的原因1：含糊不清的标签
LiFePO4是几种锂离子电池中的一种，每种锂离子电池具有完全不同的特性。LiFePO4实际上是通用的，但你可能不知道，因为它们经常被简单地标榜为“锂离子”。例如，LiFePO4电池在电动工具中使用很多（这是18 V工具通常比20 V工具），小型车辆（例如高尔夫球车），以及作为汽车12 V电池铅酸的替代品。太阳能存储是另一个新兴应用。
原因2：你从未听说过LiFePO4：初始容量为王
对于许多人来说，电池的唯一重要指标是容量，它并不是使LiFePO4看起来不错的指标，至少起初不是。例如，LiFePO4 18650的容量为1500 mAh。相同大小的NCA最初可能具有3000 mAh的容量。但是，NCA在其使用期限内将逐渐失去容量。经过几百次循环后，它将具有与LiFePO4相同的容量。再过几百次循环后，直接没法使用了。相比之下，经过2000次循环后，LiFePO4 18650的容量仍约为1200 mAh。
尽管如此，消费电子行业并不关心寿命或可靠性，而只关心初始容量。在规格表中列出高容量吸引了客户，而到了几百个充电周期之后，这些客户感到失望的时候，销售已经结束了。对初始容量的看重可能是当今消费者心态不可或缺的一部分，但制造商也有动力将其保持这种状态-一种经久不衰的电池，可导致更多的销售。
这种想法的结果是，高容量的电池是唯一批量生产的电池。这样做的另一个结果是，发生了无休止的关于气垫板着火的故事， 三星的爆炸式电池， 苹果的“ batterygate” （在我看来，从技术角度来看，苹果实际上通过减少旧电池的峰值负载做了正确的事情）。
相反，LiFePO4wered / Pi +专注于需要持续发展的嵌入式市场。通过使用LiFePO4，我在安全性，可靠性和寿命方面进行了初始容量的妥协。
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