Solární napájení Raspberry Pi
11.05.2016 22:54
Raspberry Pi (RPi) je povedený kousek hardwaru a často je využíván i v průmyslových aplikacích. Co ale dělat pokud je potřeba použít v místě bez možnosti připojení napájecího zdroje?
Řešením je možnost napájet RPi pomocí solárního panelu.
RPi je napájen přes 5V microUSB, což je v mnoha případech výhodné, ale vzhledem k výstupním napětím i menších solárních panelů již moc ne, jelikož jejich typickým nominálním napětím je 12V. Použití DC-DC měniče také není vhodné řešení z důvodu ztrát na změnu napětí.
Existují malé solární panýlky, ale jejich výkon je samozřejmě také malý.
RPi je třeba napájet minimálně 700mA 5V zdrojem tj s nějakou rezervou lze počítat se spotřebou 5W bez dalších připojených periferií. Připojení 5Wp solárního panelu nebude dostačujicí, jelikož se jedná o maximální výkon v ideálních podmínkách a při zatažené obloze bude mít takový panýlek výkon třeba jen 0,5W. Zároveň je třeba mít dostatek výkonu pro dobíjení baterie přes den na pokrytí spotřeby přes noc.
Jedním z použitelných řešení je PWM solární regulátor REG-LS2024EU, který pracuje s napětím 12 nebo 24V, ale zároveň má 5V USB výstup.
Pokud v dané aplikaci nevadí, že může dojít při dlouhodobých špatných slunečních podmínkách k výpadku, lze použít např. menší 20Wp nebo 40Wp solární panel, které se připojují na vstup regulátoru.
Pro trvalý provoz bez výpadků v podmínkách, které v ČR mohou nastat, je nutné se poohlédnout po výkonnějším solárním panelu s výkonem i 260Wp. Pokud je v zimě (s prakticky 16 hodinami tmy) zataženo, panel může mít přes den výkon třeba jen 25W, z toho 5W pro napájení RPi a 20W pro nabíjení baterie
Jako baterii lze použít např 12V LiFePO4 akumulátor 7Ah nebo 12Ah. Výhodou těchto akumulátorú je velmi dlouhá a roky prověřená životnost několik tisíc cyklů, takže není třeba v průběhu životnosti systému baterii měnit.
Lze také samozřejmě použít i levnější olověné/gelové akumulátory s kratší živostností a rychlým poklesem kapacity.
Pro trvalý provoz bez výpadků je 12Ah akumulátor naprosté minimum.
Pokud Vás solární technologie zajímá víc, doporučuji se zúčastnit pravidelně pořádaných školení Certifikovaný poradce pro fotovoltaiku.
