====== Raspberry Pi Battery HAT: инструкция, примеры использования и документация ======

Используйте плату [[amp>product/waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat?utm_source=man&utm_campaign=waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat&utm_medium=wiki|Waveshare Battery HAT]] для автономной работы Raspberry Pi и сопутствующих ей устройств. Стандартный форм-фактор HAT позволяет установить Power Bank на малинки формата Model A, Model B и Zero. И вуаля ваше устройство становится портативным.

{{ :products:waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat:waveshare-raspberry-pi-hat-li-pol-battery.6.jpg?nolink&600 |}}

===== Подключение и настройка =====

Waveshare Battery HAT выполнен специально для компьютеров [[amp>collection/raspberry-pi?utm_source=man&utm_campaign=waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat&utm_medium=wiki|Raspberry Pi]]. В качестве примера приведем подключение Power Bank’a к малинке [[amp>product/raspberry-pi-4-model-b-4-gb?utm_source=man&utm_campaign=waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat&utm_medium=wiki|Pi 4 Model B]].

==== Что понадобится ====
{{ :products:waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat:waveshare-raspberry-pi-hat-li-pol-battery.1.jpg?nolink |}}
  * 1× [[amp>product/raspberry-pi-4-model-b-4-gb?utm_source=man&utm_campaign=waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat&utm_medium=wiki|Raspberry Pi 4 Model B]] (в комплект не входит)
  * 1× Плата расширения Battery HAT с аккумулятором
  * 1× Комплект крепежа

==== Инструкция ====
  - Подключите аккумулятор к плате Raspberry Pi Battery HAT через JST-разъём.{{ :products:waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat:waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat-hardware.2.jpg?nolink&600 |}}
  - Закрепите аккумулятор на обратной стороне Battery HAT.{{ :products:waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat:waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat-hardware.3.jpg?nolink |}}
  - Установите полученную конструкцию сверху на малинку. Для жёсткости рекомендуем закрепить полученный бутерброд стойками, винтами и гайками.{{ :products:waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat:waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat-hardware.4.jpg?nolink&600 |}}
  - Кликните один раз по кнопке <span menu><span menu-item>Standby</span></span>. В итоге плата расширения Battery HAT включится и запустит одноплатник Raspberry Pi.{{ :products:waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat:waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat-hardware.5.jpg?nolink600 |}}
  - Это значит, всё получилось и устройство готово к работе. Для выключения Battery HAT, кликните два раза по кнопке <span menu><span menu-item>Standby</span></span>.

===== Элементы платы =====
{{ :products:waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat:waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat-annotation.png?nolink |}}

==== Li-Pol аккумулятор ====

Элементом питания Power Bank’а выступает литий-полимерный аккумулятор типоразмера 104060, ёмкостью 3000 мА·ч и выходным напряжением 3,7 вольт. 

В батарею встроена схема защиты от перегрузки — если ток потребления в цепи питания аккумулятора превысит норму 2,4 A сработает контур предохранителя и устройство выключится в режиме блокировки. Для возобновления штатного режима работы, подключите Power Bank к зарядному устройству через порт [[#разъём_usb_micro|USB micro]] или [[#разъём_usb_type-c|Type-C]].

Li-Pol аккумулятор подключается к плате Battery HAT через разъём JST PH-2, где вступает в силу [[#контроллер_заряда_sw6106|контроллер заряда SW6106]].

<WRAP center round info 85%>
Максимальный выходной ток 2,4 А указан для контура питания 3,7 В непосредственно с выхода аккумулятора до подключения к плате Battery HAT. Соответственно в контуре, после повышения напряжения до 5 вольт, максимальный ток будет равен 1,8 A.
</WRAP>
==== Контроллер заряда SW6106 ====
За состояние батареи отвечает контролер {{ :products:waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat:sw6106-datasheet.pdf |SW6106}} с рядом полезных функций.

В режиме источника энергии:
  * Преобразует выходное напряжение 3,7 вольта с Li-pol аккумулятора в штатное напряжение 5 вольт, которые можно получить через выходные разъёмa [[#разъём_usb_type-a|USB-A]] и [[#разъём_usb_type-c|Type-C]].
  * Отслеживает напряжение и ток батареи в режиме источника энергии.
  * Выдаёт статус на индикаторные светодиоды.

В режиме зарядки:
  * При питании через [[#разъём_usb_micro|micro-USB]], преобразует входное напряжение 5 вольт в требуемое напряжение для зарядки [[#li-pol_аккумулятор|Li-pol аккумулятора]].
  * При питании через [[#разъём_usb_type-c|Type-C]], распознает текущий протокол зарядки: обычная или быстрая. Контроллер преобразует входное напряжение 5 вольт (при обычной зарядке) или 9 вольт (при быстрой зарядке) в требуемое напряжение для зарядки [[#li-pol_аккумулятор|Li-pol аккумулятора]]. При быстрой зарядки также зажигается светодиод <span menu><span menu-item>Quick Charge</span></span>.
  * Контролирует напряжение и ток батареи в режиме зарядки.
  * Выдаёт статус на индикаторные светодиоды.


==== Кнопка ON/OFF ====

За включения и отключение устройства, а точнее за состояния напряжения на выходных разъёмах/контактах, отвечает тактовая кнопка <span menu><span menu-item>Standby</span></span>:
  * Один клик — включает модуль.
  * Два клика — выключает модуль.

<WRAP center round info 75%>
  * При подключении нагрузки к выходном разъём [[#разъём_usb_micro|USB micro]] или [[#разъём_usb_type-c|Type-C]], Power Bank активируется автоматически.
  * При потреблении нагрузки менее 50 мА в течении 30 секунд, Power Bank автоматически выключается.
</WRAP>


==== Разъём USB micro ====

Порт USB micro предназначен для обычной зарядки аккумулятора источником напряжения 5 вольт — режим <span menu><span menu-item>Charge</span></span>. Для зарядки батареи используйте [[amp>product/usb-cable-micro?utm_source=man&utm_campaign=waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat&utm_medium=wiki|кабель USB (A — Micro USB)]] с [[amp>product/usb-power-plug-amperka-eu?utm_source=man&utm_campaign=waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat&utm_medium=wiki|зарядником на 5 вольт]].

Если вы хотите зарядить аккумулятор быстрее, обратите внимания на порт [[#разъём_usb_type-c|USB Type-C]] в режиме <span menu><span menu-item>Quick Charge</span></span>


==== Разъём USB Type-C ====

Порт USB Type-C может работать в двух вариантах: 
  * [[#входной_режим|Входной режим]] — зарядка аккумулятора.
  * [[#выходной_режим|Выходной режим]] — источник энергии.

=== Входной режим ===

Входной режим означает, что порт будет использоваться для зарядки аккумулятора. USB Type-C поддерживает два вида зарядки:

  * <span menu><span menu-item>Charge</span></span> — обычная зарядка. Контроллер преобразует входное напряжение 5 вольт в требуемое напряжение для зарядки [[#li-pol_аккумулятор|Li-pol аккумулятора]]. Для зарядки используйте [[amp>product/cable-usb-type-c?utm_source=man&utm_campaign=waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat&utm_medium=wiki|кабель USB (A — Type C)]] с [[amp>product/usb-power-plug-amperka-eu?utm_source=man&utm_campaign=waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat&utm_medium=wiki|зарядником на 5 вольт]].
  * <span menu><span menu-item>Quick Charge</span></span> — быстрая зарядка. Контроллер преобразует входное напряжение 9 вольт в требуемое напряжение для зарядки [[#li-pol_аккумулятор|Li-pol аккумулятора]]. Для зарядки используйте [[amp>product/cable-usb-type-c?utm_source=man&utm_campaign=waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat&utm_medium=wiki|кабель USB (A — Type C)]] с блоком питания поддерживающую быструю зарядку.

=== Выходной режим ===

Выходной режим означает, что порт будет использоваться как автономный источник энергии. В зависимости от подключенного устройства, порт USB Type-C может выдать 5В, 9В или 12В.  
==== Разъём USB Type-A ====

Порт USB Type-A позволяет использовать Baterry HAT аналогично штатным Power Bank’ам, т.е. подключать к автономному источнику питания мобильные телефоны, планшеты и другую мультимедийную технику по USB. 

==== Контакты  Raspberry Pi GPIO 40 ====

Плата расширения <span menu><span menu-item>Raspberry Battery HAT</span></span> подключается к одноплатникам Rasperry Pi сверху через входной 40-пиновый разъём.

==== Светодиодная индикация ====

^  Имя светодиода  ^  Назначение  ^ 
|  Quick Charge  | Индикатор режима быстрой зарядки. Горит при подключении устройств с поддержкой быстрой зарядки.|  
|  LED Driver  | Индикатор состояние батареи, в зависимоcти от выбранного режима|

В режиме источника энергии:

^  Ёмкость  ^  LED1  ^  LED2  ^  LED3  ^  LED4  ^  LED5  ^
|  80–100%  |  On  |  On  |  On  |  On  |  On  |
|  60–80%  |  On  |  On  |  On  |  On  |  Off  |
|  40–60%  |  On  |  On  |  On  |  Off  |  Off  |
|  20–40%  |  On  |  On  |  Off  |  Off  |  Off  |
|  5–20%  |  On  |  Off  |  Off  |  Off  |  Off  |
|  1–5%  |  Blink   |  Off  |  Off  |  Off  |  Off  |
|  0%  |  Off  |  Off  |  Off  |  Off  |  Off  |


В режиме заряда аккумулятора:

^  Ёмкость  ^  LED1  ^  LED2  ^  LED3  ^  LED4  ^  LED5  ^
|  100%  |  On  |  On  |  On  |  On  |  On  |
|  80–99%  |  On  |  On  |  On  |  On  |  Blink  |
|  60–80%  |  On  |  On  |  On  |  Blink  |  Off  |
|  40–60%  |  On  |  On  |  Blink  |  Off  |  Off  |
|  20–40%  |  On  |  Blink  |  Off  |  Off  |  Off  |
|  0–20%  |  Blink   |  Off  |  Off  |  Off  |  Off  |

===== Принципиальная схема =====
[[this>_media/products:waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat:waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat-schematic.pdf|{{:products:waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat:waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat-schematic.png}}]]

===== Габаритный чертёж =====

[[this>_media/products:waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat:waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat-dimensions.pdf|{{:products:waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat:waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat-dimensions.png}}]]
===== Характеристики =====

  * Модель: Waveshare Li-polymer Battery HAT (SKU 17076)
  * Выходное напряжение: 5 В
  * Выходной ток: до 1,8 А
  * Напряжение зарядки: 
    * Обычная зарядка: 5 В
    * Быстрая зарядка: 9 В
  * Микросхема управления зарядкой: SW6106
  * Протоколы быстрой зарядки:
    * Power Delivery (PD)
    * Quick Charge 3.0 (QC)
    * Fast Charge Protocol (FCP)
    * Pump Express (PE)
    * Spreadtrum Fast Charge (SFCP)
  * Входные разъёмы:
    * USB micro для обычной зарядки
    * USB Type-C для обычной и быстрой зарядки
  * Выходные разъёмы:
    * USB Type-A
    * USB Type-C
  * Тип аккумулятора: Li-Pol (литий-полимерный)
    * Типоразмер: 104060
    * Напряжение: 3,7 В
    * Ёмкость: 3000 мА·ч
  * Размеры: 65,2×57×25,7 мм

===== Ресурсы =====
  * [[amp>product/waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat?utm_source=man&utm_campaign=waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat&utm_medium=wiki|Raspberry Pi Li-polymer Battery HAT]] в магазине
  * [[https://github.com/amperka/hardware-drawings/blob/master/waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat.svg|Векторное изображение модуля]]
  * {{ :products:waveshare-raspberry-pi-li-pol-battery-hat:sw6106-datasheet.pdf |Datasheet на контроллер заряда SW6106}}