HOME | Raspberry Pi | ビジネス書籍紹介 | 2021-01-27 (Wed) Today's Access : 57 Total : 240944. Since 10 Sep. 2019

モバイルバッテリーによる瞬間停電対策
2019.12.13

YouTube 動画でポイントを説明しています。上記画像をクリックすると再生できます。

今回は、モバイルバッテリー搭載AC充電器を瞬間停電対策に利用します。 WEBサーバーのように常時稼働状態のものには、無停電電源装置を使用しますが、 ここでは、普段使いで作業終了時にはシャットダウンするラズパイに、瞬間停電対策を施します。
モバイルバッテリー搭載充電器は、通常コンセントからのUSB給電ですが、停電すると自動的に内蔵されたバッテリー給電に切り替わり、USBへの給電が継続されます。

この類の製品の仕組みは、モバイルバッテリー充電器をコンセントに挿して、スマホなどをUSB接続すると、まずはUSB接続機器を優先的に充電するようになっています。 スマホなどの充電が終わると、自動的に本内内蔵バッテリーへの給電を開始します。

パススルー機能をうたっているモバイルバッテリーも同様の機能を提供します。 パススルー機能はモバイルバッテリーにAC充電器とスマホを接続した際に、スマホを先に充電したのちにモバイルバッテリーを充電する機能です。

また、コンセントから外しても、モバイルバッテリーとして利用できます。


瞬間停電対策に利用する、Panasonic モバイルバッテリー搭載急速AC充電器 QE-AL201 は2014年10月31日に発売され、すでに販売は終了している製品ですが、ヤフオクで安く購入することができました。
スペックは以下の通りです。

【Panasonic モバイルバッテリー搭載AC急速充電器 QE-AL201】


QE-AL201の場合、定格出力 DC5V × 1.8A = 9W なので、周辺機器の接続状況にもよりますが、Raspbery Pi 4でも単体であれば,この充電器で大丈夫かもしれません。

【各種ラズパイの消費電力(単体)】
機種最大消費電力
RaspberryPi Zero W/WH150mA/0.75W
RaspberryPi 1 Model B+ V1.2350mA/1.75W
RaspberryPi 2 Model B V1.2820mA/4.1W
RaspberryPi 3 Model B+1130mA/5.66W
RaspberryPi 4 B1250mA/6.25W

さて、瞬間停電対策として用いる製品として重要な点は以下の2点です。
1.瞬間停電時、内蔵バッテリーに切り替える際に、タイムラグが発生しない。
2.ラズパイが低消費電力(無負荷)状態でも、フル充電状態と勘違いして給電を停止しない。

2番目はどういうことかというと、スマホなど充電では、フル充電に近づくと、スマホに流れ込む電流が減り、これを検知して給電を停止します。
Raspberry Pi シリーズの中で消費電力の少ない Zero W は何も接続していない無負荷状態での消費電流は110mA程度です。 もし、電流遮断の判断基準が110mAを上回っていると、充電完了状態とみなされ、給電が停止されてしまうことになります。

それでは、Raspberry Pi Zero W を使って、テストしてみることにしましょう。 QE-AL201 はあらかじめモバイルバッテリーが充電されている状態にしておきます。 ラズパイZEROには、Raspbian Stretch Lite をインストールしてあります。

ノートパソコンから無線LANでブロードバンドルーターを経由して、SSH接続でラズパイZeroにログインします。 ラズパイと充電器との間にUSBテスターを設置して、電流・電圧を計測します。本当はオシロスコープとか欲しい。
充電器とコンセントの間にスイッチを挟んで、これをOn/Offすることで、停電時にタイムラグが発生することなく、 充電器内蔵のバッテリーに切り替わることができるか確認します。

まずは、コンセントからの通電状態にします。このときの電流は 5.173V/0.11A でした。
では、スイッチをオフにしてコンセントからの給電を停止します。
なにもなかったかのように、ラズパイとノートパソコンの間でセッションが維持されていました。すごい!

充電器内蔵のバッテリーに切り替わったときの電流は 5.262V/0.11A でした。

このように、モバイルバッテリー搭載AC充電器を利用することで、瞬間停電を気にせずに、ノートパソコン感覚で ラズパイを利用できるようになります。
ラズパイにUPS用の帽子を被せることで対応することもできますが、保有しているラズパイすべてに帽子を用意するのは、 予算的にちょっとつらいうえに、帽子を被せてしまうと冷却ファンが取り付けられないので、 USB給電ケーブルのところで対応するようにしています。

注意点として、このような使い方をメーカーが推奨しているわけではないので、自己責任ということになります。
充電器には過熱防止機能・内蔵バッテリーの温度検知・過電流検知などの保護機能も付いていたほうよいと思います。

また、瞬間停電に利用できる、モバイルバッテリー搭載充電器は少なく、 Panasonic の場合でも、QE-AL101 では瞬間停電が発生してしまうようです。
ネット上に若干の瞬電対応情報が見つかりましたが、確認はしていません。

○Panasonic モバイルバッテリー搭載AC急速充電器 QE-AL201
×Panasonic モバイルバッテリー搭載AC急速充電器 QE-AL101
○cheero Power Plus 10400mAh DANBOARD Version
×RAVPower 6700mAh 急速充電 モバイルバッテリー(RP-PB060)
×ROMOSS モバイルバッテリー 10000mAh ACプラグ内蔵
○EasyAcc 20000mAh モバイルバッテリー / PB20000MS
※EasyAccはパススルー充電(追っかけ充電)機能付きのモバイルバッテリーです。

【深層学習関連】
20.11.21 深層学習 第1回環境整備
20.12.19 深層学習 第2回マルコフ連鎖・自動歌詞生成
21.01.02 深層学習 第3回コード進行解析

【画像処理関連】

20.05.28 画像処理 第1回トイカメラ
20.06.09 画像処理 第2回カメラモジュール制御
20.06.28 画像処理 第3回リアルタイムクロック
20.07.08 画像処理 第4回電源回路
20.10.27 画像処理 第5回自作デジカメ初号機完成
20.11.10 画像処理 第6回ドーナツデジカメ
【音楽関連】

20.01.05 第1回 abcjs 楽譜作成・演奏スクリプト
20.01.09 I2S通信によるハイレゾ音源再生
20.01.18 MIDI再生:FM音源YMF825+Arduino編
20.01.24 FM音源YMF825+micro:bit編
20.02.13 Piano Hat & Rosegarden
20.06.22 波形処理 第1回 音の波と三角関数
20.07.22 波形処理 第2回 平均律と純正律
20.08.26 波形処理 第3回 黒鍵と白鍵
21.01.02 深層学習 第3回 コード進行解析
21.01.16 波形処理 第4回 コード演奏
【WEBサイト構築関連】

19.10.15 第1回 前準備
19.10.20 第2回 Ubuntu Server インストール
19.10.27 第3回 Ubuntu Server 詳細設定
19.10.28 番外編 無線LAN接続設定
19.11.02 第4回 Apache WEBサーバ設定
19.11.05 第5回 PHP 設定
19.11.10 第6回 MySQL 設定
19.11.11 第7回 DNS (bind) 設定
19.11.16 第8回 メールサーバ(Postfix)設定・前編
19.11.21 第9回 メールサーバ(Postfix)設定・後編
19.11.24 第10回 ファイアウォール(iptables) 設定
19.11.25 第11回 crontab 設定
19.12.01 第12回 運用準備
19.12.03 第13回 Windowsパソコンに開発環境を作る
19.12.05 第14回 WEBサーバー公開
19.12.10 第15回 動的サイト制作
19.12.11 第16回 簡単なアクセスカウンターを作る
20.03.04 TTGO-Camera による定点観測・WEB公開
【開発環境関連】

19.12.19 Raspbian Stretch LITE インストール
19.12.19 ファイル共有 dokany + Win-sshfs
19.12.26 Arduino開発環境構築 PlatformIO
【SNS関連】

20.03.18 テキスト読み上げ gTTS
20.04.24 Twitter-LINE連携によるビジネス活用
20.05.19 テキスト読み上げ AquesTalk pico LSI
【周辺機器関連】

20.01.01 1280x800 HDMI MONITOR
20.01.12 micro:bitをコマンドラインで使う
20.02.04 サーマルプリンタを使う
20.03.27 M5Stackキーボードを利用する
20.06.29 液晶キャラクターディスプレイLCD1602A
20.08.03 Seeeduino XIAO
20.08.09 LGT8F328P - Arduino clone
20.09.18 電流計測モジュール INA219
【その他】

19.12.13 モバイルバッテリーによる瞬間停電対策
20.02.04 電子組版 upLaTeX
20.04.10 電卓を制御して数字を表示する
20.05.06 箱庭回路 蓄電&昇圧回路
20.09.04 箱庭回路 センサーライト
20.09.29 シガーライターIC s090c
20.10.13 自動給水装置 LM393+NE555
20.12.05 FM放送受信 TEA5767

 トランジスタ技術 2021年1月号
特集: アナログ回路はノイズと闘う ~システムの性能を維持して安定な動作を実現するために~
Interface 2021年1月号
☆特集 Jetson/ラズパイ/PCで自習 Python画像処理100 ☆特別付録:コンピュータ手帳2021
日経Linux 2021年 1月号
★超保存版・冊子付録   Ubuntu完全対応 Linuxコマンド逆引き大辞典   264項目 ★付録DVD 特集連動2本入り「Ubuntu 20.10 日本語Remix」「Ubuntu Server20.10」
ラズパイマガジン2020年12月号
温度、距離、におい、圧力など、さまざまな種類のセンサー350種類を一挙に紹介します。特性や価格を示した一覧表を用意したので、用途に合った適切な製品を選べます。そのうちの34種類のセンサーは、仕組みから配線図まで図解で分かりやすく解説します。
15Stepで踏破 自然言語処理アプリケーション開発入門
エンジニアの実務に役立つ知識に絞り、独自に15の学習ステップを体系化しました。 数値計算にNumPy、形態素解析にMeCab、機械学習にscikit-learn、ディープラーニングに Keras等を使い、Pythonのコードを記述し動かしていきます。
プログラミング・ビットコイン ―ゼロからビットコインをプログラムする方法

Linuxサーバーがゼロから作れる本
このLinuxを使いこなす上で一番手っ取り早いのが自分でLinuxサーバーを構築してみることです。 WindowsやMacのパソコンしか使ったことが無い人でも理解できるよう、 しくみや手順の解説を丁寧にまとめ上げた、ゼロからのサーバー入門ガイドです。

Raspberry Pi 3 Model B V1.2 (日本製) 国内正規代理店品
【仕様概要】CPU:ARM 1.2GHz 4コア、GPU:2コア 3D・動画支援、RAM:1GB、ネットワーク:LAN/Wi-Fi/Bluetooth、インターフェース:USB/HDMI/オーディオ/GPIO(UART/I2C/I2S/SPI...)。

Arduino Nano
ATmega328搭載/ 動作電圧: 5V/ 入力電源電圧(推奨):7~12V/ デジタル入出力ピン: 14本/ PWMチャンネル: 6本/ アナログ入力チャンネル: 8本/ 直流電流(1ピン当り最大): 40 mA/ 直流電流(3.3Vピン、1ピン当り最大): 50 mA/ Flashメモリ: 32 KB (ATmega328) 内2KBはブートローダーで使用/ SRAM: 2 KB (ATmega328)/ EEPROM: 1 KB (ATmega328)/ Clock Speed: 16 MHz
逆引き PIC電子工作 やりたいこと事典
機能が豊富で、速度・アナログ制御・省電力性・コストの面でもアドバンテージをもつPICマイコン。そんなPICマイコンの使い方を、目的別にやりたいことから引ける、逆引きタイプのガイドブックです。
C言語による PICプログラミング大全
2002年に初版、2009年に第2版を発売した名著『C言語によるPICプログラミング入門』 が大幅リニューアルし「大全」として生まれ変わりました。 本書では、機能豊富なPIC16F1シリーズを使いこなすために、統合開発環境を MPLAB X IDEに、CコンパイラはMicrochip Technology社純正のXC8に、それぞれ変更しました。 C言語でPICマイコンのプログラミングを始めたい方から、最新のPICマイコンの機能をとことん使い倒したい方まで、必ず役に立つ1冊です。
PICと楽しむRaspberry Pi活用ガイドブック
「PICマイコン+Raspberry Pi3B」という組み合わせで、高機能な電子工作を簡単に実現し、電子工作を各段に高度化する方法について解説していきます。
ESP32&Arduino 電子工作 プログラミング入門
電子工作ファンに人気のマイコンArduino、そしてWiFiとBluetooth内蔵でネットワーク接続しやすいESP32。それらのマイコンでプログラムを組む際に使うのが「Arduino言語」です。
超特急Web接続!ESPマイコン・プログラム全集
IoT技術の回路とプログラムを解説しました. トランジスタ技術2016年9月号と2017年3月号の特集に 最新の情報を加筆して一冊に仕上げました. 回路とプログラムのサンプル資料として最適です. ラズベリー・パイやIchigoJamを連動させた例も紹介しています
M5Stack用カード型キーボードユニット
M5Stackにフル機能のQWERTY配列キーボードを実装できるユニットです。複数のボタンの組み合わせ(Sym + Key、Shift + Key、Fn + Key)や豊富なキーの値を出力することが可能です。
Ubuntu サーバー徹底構築
サーバー用UbuntuでLinuxサーバーを構築しよう! 導入からLinuxやコマンドの基本、各種サーバー構築、バックアップやストレージ管理まで! サーバー用Linuxディストリビューションとして定評のあるUbuntu Serverの中でも、 10年長期サポート版であるUbuntu Server 18.04 LTSに対応!
[改訂第3版]Linuxコマンドポケットリファレンス
本書はLinux操作に必要なコマンドを収録したポケットリファレンスです。機能別にコマンドを分類し、各コマンドページでは書式/使用例などをコンパクトにまとめています。またアルファベット順索引も用意しており、名前しかわからなくてもすぐに目的のコマンドを探すことができます。今回の改訂では仮想化、データベース、クラウド時代に対応したネットワークコマンドなどを追加しています。おもなLinuxディストリビューションのCentOS、Fedora、Debian GNU/Linux、Ubuntuに対応し、初心者から上級者まで必携の1冊です。
できるPRO Apache Webサーバー 改訂版 Version 2.4/2.2/2.0対応
番のApache独学書を改訂しました! CentOS、Ubuntu、Windows、Mac OS Xに対応しています。できるPROシリーズは、実際の画面や詳細なイラスト、概念図などで構成。 はじめての方でも理解しやすくなっています。 インストール、アクセス制限、CGI、モジュール拡張、ログ管理など、基本的なことから実践的なことまでていねいに解説しています。
[改訂第3版]PHPポケットリファレンス
PHPを利用したいすべての方必携の「PHPポケットリファレンス」最新版がついに登場! PHP 5/4による開発の際によく利用される機能を集約し、必要な知識を目的別、逆引きでまとめました。PHP5.3以降を対象とし、PHP4からある機能はPHP4でも利用できることがわかるようになっています。またオブジェクト指向型のAPI解説を大幅に強化。開発の現場には1冊置いておきたい書籍です。
MySQL ポケットリファレンス
MySQLはさまざまなWebサービスの中核を担うデータベースです。本書はMySQLの基礎的な内容を中心に、日常的によく使うちょっとしたコマンドや、外部管理ツールとの連携など、MySQLの管理/運用にあたって便利な情報を素早く探し出すことができます。MySQL自体の操作、MySQL特有のコマンド、MySQL専用管理ツール、PHPからの操作など、MySQLを実際に使っているユーザーに役立つ内容となっています。
Postfix詳解―MTAの理解とメールサーバの構築・運用
電子メールの配送システムの中核を担うプログラム「MTA」(Message Transfer Agent)のひとつが、「Postfix」です。 この全容を記した本です。 すところなく解説していきます。
DNSがよくわかる教科書
本書では、DNSの仕組みから、ドメイン名のルール、主なリソースレコードの内容、コマンドによる動作確認、DNSの運用ノウハウ、DNSSECの基礎知識まで、順を追ってやさしく解説します。

Copyright © 2011-2022 Sarako Tsukiyono All rights reserved®.