مصدر طاقة البطارية لـ Raspberry Pi 5: دليل شامل

يواصل Raspberry Pi 5 إرث سلسلة Raspberry Pi من خلال تقديم أداء محسّن واتصال محسّن وتنوع أكبر للصانعين والمطورين والهواة. أحد الجوانب الحاسمة لتعظيم إمكانات Raspberry Pi 5 هو ضمان موثوقية وكفاءةمزود الطاقة، خاصة عند الحاجة إلى إمكانية النقل أو التشغيل عن بعد. بطاريةإمدادات الطاقةتوفير حل مرن، يمكّن المستخدمين من تشغيل مشاريع Raspberry Pi 5 الخاصة بهم دون ربطهم بمنفذ الحائط. في هذه المقالة، سنستكشف أساسيات خيارات إمداد طاقة البطارية لجهاز Raspberry Pi 5، مع التركيز على الاعتبارات الأساسية وأنواع البطاريات وإدارة الطاقة وأفضل الممارسات.

فهم متطلبات الطاقة لـ Raspberry Pi 5

قبل اختيار مصدر طاقة البطارية، من الضروري فهم استهلاك طاقة Raspberry Pi 5. يتطلب Raspberry Pi 5 عادةً مصدر طاقة ثابت 5 فولت مع تيار لا يقل عن 3 أمبير ليعمل بكفاءة. ومع ذلك، يعتمد السحب الحالي الفعلي على الأجهزة الطرفية المتصلة وعبء العمل. بالنسبة للمشاريع التي تعمل بالبطاريات، يعني هذا اختيار نظام لإدارة البطارية والطاقة قادر على توفير جهد ثابت وتيار كافٍ.

أنواع البطاريات المناسبة لـ Raspberry Pi 5

هناك عدة أنواع من البطاريات المناسبة لتشغيل Raspberry Pi 5، ولكل منها إيجابيات وسلبيات:

بطاريات ليثيوم أيون (ليثيوم أيون): تشتهر بطاريات ليثيوم أيون بكثافة الطاقة العالية وقابلية إعادة الشحن، وهي خيار شائع. إنها توفر توازنًا جيدًا بين السعة والحجم ولكنها تتطلب دوائر شحن مناسبة.

بطاريات ليثيوم بوليمر (Li-Po): تشبه بطاريات Li-ion ولكنها أكثر مرونة في الشكل والحجم، وتعد بطاريات Li-Po شائعة في الأجهزة الإلكترونية المحمولة ويمكن استخدامها مع حزم البطاريات المخصصة.

بطاريات الرصاص الحمضية: وهي أثقل وأضخم ولكنها توفر خرج جهد ثابت. وهي تستخدم في الغالب في المشاريع الثابتة.

بطاريات هيدريد النيكل والمعادن (NiMH): أقل شيوعًا في مشاريع Raspberry Pi نظرًا لانخفاض كثافة الطاقة ولكنها أكثر أمانًا وصديقة للبيئة.

استخدامبنك الطاقةمع راسبيري باي 5

يمكن لبنوك الطاقة، التي تُستخدم عادةً لشحن الهواتف الذكية، تشغيل Raspberry Pi 5. وهي توفر إمكانية النقل وأنظمة إدارة البطارية المدمجة، بما في ذلك الشحن الزائد وحماية الدائرة القصيرة. عند اختيار بنك الطاقة:

تأكد من أنه يدعم الشحن المار إذا كنت تريد شحن البنك أثناء تشغيل Pi.

التحقق من تصنيف الإخراج الحالي. يجب أن يكون على الأقل 3A عند 5V.

ضع في اعتبارك السعة (مللي أمبير) لوقت التشغيل المطلوب.

إدارة البطارية وتنظيم الجهد

غالبًا لا توفر مصادر طاقة البطارية الجهد الدقيق الذي يحتاجه Raspberry Pi 5. لذلك، يعد تنظيم الجهد ضروريًا. تشمل الحلول الشائعة ما يلي:

محولات باك DC-DC: خفض الفولتية العالية للبطارية إلى خرج ثابت 5 فولت.

محولات التعزيز: زيادة الجهد إذا كان جهد البطارية أقل من 5 فولت.

مصادر الطاقة غير المنقطعة (UPS) لـ Raspberry Pi: تدمج البطاريات ودوائر إدارة الطاقة لتوفير طاقة سلسة دون انقطاع.

تتضمن الإدارة السليمة للبطارية أيضًا مراقبة صحة البطارية، ومنع الإفراط في التفريغ، وضمان الشحن الآمن.

حساب عمر البطارية لمشاريع Raspberry Pi 5

لتقدير المدة التي يمكن للبطارية فيها تشغيل Raspberry Pi 5، استخدم الصيغة:

عمر البطارية (بالساعات) = (سعة البطارية بالملي أمبير × جهد البطارية) / (استهلاك طاقة الجهاز بالمي واط)

على سبيل المثال، بطارية ليثيوم أيون بقدرة 10000 مللي أمبير في الساعة 3.7 فولت تعمل على تشغيل جهاز يستهلك 15 وات ستدوم تقريبًا:

(10000 × 3.7) / 15000 = 2.47 ساعة

ضع في اعتبارك أن خسائر الكفاءة في تحويل الجهد والاستخدام في العالم الحقيقي يمكن أن تقلل هذا الوقت.

أفكار مشاريع محمولة باستخدام Raspberry Pi 5

تتيح طاقة البطارية مجموعة واسعة من التطبيقات المحمولة والبعيدة، مثل:

محطات المراقبة البيئية الخارجية

مراكز الوسائط المحمولة

الروبوتات المتنقلة والطائرات بدون طيار

أجهزة جمع البيانات الميدانية

مراكز اتصالات الطوارئ

يؤدي اختيار إعداد البطارية المناسب إلى تحسين موثوقية هذه المشاريع وسهولة استخدامها.

نصائح للسلامة عند استخدام البطاريات مع Raspberry Pi 5

يتطلب التعامل مع البطاريات الحذر:

استخدم البطاريات ذات دوائر الحماية المدمجة.

تجنب الشحن الزائد أو التفريغ العميق.

لا تقم بتقصير أطراف البطارية.

استخدم أجهزة الشحن المناسبة واتبع إرشادات الشركة المصنعة.

مراقبة درجة الحرارة أثناء التشغيل.

إن تشغيل Raspberry Pi 5 بمصدر طاقة يفتح إمكانيات مثيرة للمشروعات المحمولة والبعيدة. يعد فهم متطلبات الطاقة، واختيار نوع البطارية المناسب، وإدارة تنظيم الجهد، وضمان السلامة أمرًا أساسيًا للإعداد الناجح. سواء كنت تستخدم بطاريات Li-ion أو بنوك الطاقة أو مجموعات البطاريات المخصصة، فإن التخطيط المناسب يمكن أن يزيد من إمكانية استخدام Raspberry Pi 5 الخاص بك بما يتجاوز قيود مصدر الطاقة السلكي. مع مصدر طاقة البطارية المناسب، يمكن أن يصبح جهاز Raspberry Pi 5 جهازًا متنقلًا ومتعدد الاستخدامات حقًا.