Микро-ИБП суперконденсатора Raspberry Pi ищет финансирование

Nelectra занимается краудфандингом микро-ИБП на основе суперконденсаторов для моделей Raspberry B и B +, обеспечивающих защиту от отключения и последующее отключение.

Братислава, Словакия Первым продуктом Nelectra был универсальный модуль микро-ИБП (источник бесперебойного питания) на суперконденсаторе Juice4Halt, предназначенный для одноплатных компьютеров, используемых в промышленных и встраиваемых приложениях.
Адаптеры защищают работу SBC от отключений и сбоев питания и поддерживают так называемые приложения «последнего вздоха», в которых SBC выполняет довольно длительную процедуру отключения.
Сегодня компания запустила кампанию Indiegogo по сбору средств для производства пары моделей Juice4Halt, которые устанавливаются непосредственно на 2 × 13-контактные разъемы GPIO моделей Raspberry Pi SBC B и B +.



Juice4Halt для Raspberry Pi моделей B (верхний ряд) и B +

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Как это устроено

Две модели Raspberry Pi Juice4Halt имеют общую конструкцию, показанную на рисунке ниже, но отличаются по месту установки суперконденсаторов.
26-контактный разъем GPIO подключается к Raspberry Pi, а суперконденсаторы контактируют через отверстия на печатной плате.
Вы можете приобрести эту версию с несколькими типами суперконденсаторов.


Блок-схема Juice4Halt

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

Плата Juice4Halt включает микроконтроллер Atmel ATmega328P с открытым кодом Arduino.
Двунаправленный повышающий / понижающий преобразователь является посредником между стабильной шиной питания 5C и суперконденсаторами.
Во время зарядки режим понижающей передачи передает энергию от внешнего источника питания на суперконденсатор.
В случае сбоя питания Raspberry Pi SBC питается от преобразователя, работающего в повышающем режиме.
Второй входной понижающий преобразователь преобразует входное напряжение до 5,1 В для шины 5 В пост.


Вид сверху и снизу обеих версий Juice4Halt

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Во многом благодаря использованию суперконденсаторов вместо батарей модуль Juice4Halt, как утверждается, обладает следующими функциями и преимуществами:

  • 1 минута резервного копирования для безопасного отключения
  • 12 секундная защита от кратковременного сбоя питания или отключения
  • Высокая надежность работы с периферийными устройствами, подключенными к источнику питания 5 В (нет риска отключения питания, например, при раскрутке жесткого диска)
  • Нет обслуживания батареи
  • Нет держателя батареи, нет механических контактов
  • Ударопрочность и виброустойчивость
  • Монтаж печатной платы на печатную плату с помощью краевых контактов
  • Нет опасных материалов для утилизации - нетоксичные материалы
  • Широкий рабочий диапазон (от -40 до 85 ° C)

Juice4Halt производительность при нагрузке 600 мА

(щелкните изображение, чтобы увеличить; источник: Nelectra)

Суперконденсаторы, используемые ИБП Juice4Halt, находятся где-то между стандартными конденсаторами и батареями.
Они предлагают большую плотность энергии, чем другие конденсаторы, сохраняя больше энергии на единицу объема или массы, но имеют менее половины плотности мощности (энергии на единицу времени).
По сравнению с батареями, суперконденсаторы имеют только около 10 процентов плотности энергии, но имеют в 10-100 раз большую плотность мощности.
Они часто используются в системах электропитания транспортных средств, таких как рекуперация энергии при торможении, кратковременное накопление энергии и обеспечение импульсной доставки энергии.


Juice4Halt «голая доска» сверху (слева) и снизу

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

По словам основателя Nelectra Павола Седлачека, модуль Juice4Halt предлагает следующие основные режимы:

  • Зарядка - при зарядке суперконденсатора с использованием понижающего преобразователя и внешнего источника питания SBC остается отключенным от шины питания 5 В до завершения зарядки.
  • Нормальный - Когда SBC получает внешнее питание, суперконденсатор напрямую подключается к выходу 5 В для обеспечения надежной работы без кратковременных сбоев питания или отключений.
  • Отключение - Когда напряжение падает ниже 4,9 В, внешнее питание отключается, и SBC питается от суперконденсатора.
    Когда напряжение падает ниже 4,75 В, проверяется внешнее напряжение, а когда присутствует внешнее напряжение питания, оно подключается к источнику питания и заряжает суперконденсатор.
    В противном случае он входит в режим выключения.
  • Выключение - когда внешнее питание все еще отсутствует после отключения, SBC получает питание от суперконденсатора через повышающий преобразователь.
    После завершения процедуры отключения или когда напряжение на суперконденсаторе падает ниже 1 В, SBC отключается от питающей шины 5 В.
    Зарядка возобновляется после восстановления напряжения внешнего источника.

Будущие планы Nelectra в отношении Juice4Halt включают в себя создание версии BeagleBone Black и расширение дизайна до версии, которая поддерживает литий-ионные аккумуляторы, версию «5 В lite» и низкопрофильную версию.

Промо-ролик Nelectra's Raspberry Pi Juice4Halt представлен ниже.

Рекламный ролик Juice4Halt

Дальнейшая информация

Juice4Halt для моделей Raspberry Pi моделей B и B + теперь доступен в Indiegogo в нескольких пакетах финансирования, доставка запланирована на январь 2015 года. Любая модель доступна за 89 долларов США в полностью собранном виде (включая суперконденсаторы) для 30 взносов «ранних пташек», и альтернативы по более низкой цене стоят всего 67 долларов за «голую плату» (на фото выше), которая оставляет большую часть сборки пользователю и опускает суперконденсаторы.
Только суперконденсаторы доступны за $ 13 (но также не будут отправлены до января 2015 года).
Дополнительную информацию можно найти на странице Indiegogo Juice4Halt и на сайте Juice4Halt .
Программное обеспечение для платы и управления платы лицензировано с открытым исходным кодом в соответствии с международной лицензией Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 .
Обратите внимание, что кампания Juice4Halt Indiegogo проводится в соответствии с правилами «Гибкого финансирования» сайта краудфандинга, поэтому она получит все собранные средства независимо от того, достигнет ли она цели финансирования в 10 000 долларов.