Простейшая установка автомобильного ПК с питанием от автомобиля

Публикую здесь, так как этот вопрос, кажется, считается не по теме как на сайтах электроники, так и на дочерних сайтах Raspberry.

Хотел бы установить компьютер (Raspberry Pi), и меня интересует минимальное оборудование, необходимое для его питания от автомобиля. Имейте в наличии плюс батареи, минус батареи/массу шасси и датчик зажигания.

Я понимаю, что понижающего преобразователя (12 В-> 5 В) недостаточно, так как в сети может быть до 100 В или около того, когда машина заводится (не уверен в точной цифре).

Если мне нужно стабильное питание 5 В, пока двигатель автомобиля работает, и 0 В, когда он не работает, какое самое простое/дешевое решение?

Изменить: я хочу запитать его от тех трех проводов, упомянутых выше, и спрятать подальше, чтобы не было кабеля к прикуривателю.

это замена радио?
@finleyarcher: Да, но я хочу иметь возможность переключаться туда и обратно.
так что вы планировали получить адаптер для подключения к радио, как я догадываюсь? для большинства автомобилей, если вы используете 12 В и GND, он будет иметь питание, когда автомобиль включен в качестве аксессуара или работает, но не во время запуска автомобиля.
ardumotive.com/raspberry-car-pc.html raspberrypi.org/blog/the-carputer Вот две соответствующие ссылки, я думаю, что вы не рассматриваете выключение системы. Raspberry Pi — это маленький компьютер, повторяющиеся жесткие отключения увеличивают вероятность того, что вы испортите установку и вам придется пройти через головную боль при замене. Рассмотрим планшет с пользовательским ПЗУ, поскольку у него есть батарея, и вам нужна только простая схема зарядки, как вы и предполагали.
Вы все равно будете потрошить зарядное устройство постоянного тока для питания планшета. Я имел в виду что-то с аккумулятором, случай выключения устройства можно не рассматривать . С raspberry pi вам нужно сделать мягкое отключение. Проект ardumotive охватывает некоторые из этих
Моя общая точка зрения заключается в том, что установка планшета намного проще, чем установка Raspberry Pi, и может сделать почти столько же, сколько и то, и другое, скорее всего, будет работать под управлением какой-либо версии Linux.
@finleyarcher: Я бы все же хотел, чтобы карпьютер реагировал на то, что происходит с машиной, т.е. не требовал отдельного включения и выключения.

Ответы (5)

Почти все внешнее по отношению к ECU будет 12 В постоянного тока (+/- 2 В). (ПРИМЕЧАНИЕ. Как отмечает @juhist, все больше и больше автомобилей поддерживают выход 5 В постоянного тока для зарядки портативных устройств через USB-порты. 5 В постоянного тока уже могут быть доступны, но, не зная конкретного автомобиля, мы не сможем помочь вам с этим. ) Напряжение не скачет, если нет необычных условий, например, когда машина неправильно прыгает или что-то в этом роде. Источников питания 5 В постоянного тока для пользователя нет. Единственный источник 5 В расположен внутри ЭБУ, и его понижение осуществляется внутри ЭБУ.

Самый простой способ сделать то, что вы хотите, — это использовать автомобильное зарядное устройство для телефона с дополнительной розеткой. Это то, что вы можете поместить за приборной панелью практически в любой машине. Жестко подключите розетку к источнику питания с ключом, затем жестко подключите выходной конец зарядного устройства непосредственно к устройству Raspberry Pi. Всю проводку можно было спрятать без проблем. Автомобильное зарядное устройство должно предоставить вам достаточную мощность, чтобы обеспечить необходимый источник постоянного тока 5 В, который вы ищете, не беспокоясь о скачках напряжения. Они созданы для того, чтобы справляться с колебаниями напряжения, выдаваемого автомобильной системой, при выдаче стабильного источника напряжения. Включение его в цепь с ключом отключит его, когда автомобиль будет выключен.

В системе происходят скачки напряжения. Это может быть вызвано резким падением нагрузки, например, когда отключается компрессор кондиционера. Электроника в автомобиле имеет защиту от этих шипов. По словам @vini_i, GM защищает электронику своего автомобиля, чтобы выдерживать 200 В при 1 мс с интервалом в 30 секунд (спасибо за дополнение, vini_i!). Я бы также предположил, что любое надежное автомобильное зарядное устройство также будет иметь такую ​​встроенную защиту. Автомобильный аккумулятор действует как буфер для многих всплесков, но не может справиться с некоторыми из этих сильных всплесков. Если бы они этого не делали, мы бы постоянно видели сгоревшие телефоны. Кроме того, в генераторе переменного тока (на большинстве автомобилей) есть внутренний регулятор, который поддерживает напряжение на управляемом уровне, чтобы обеспечить потребности автомобиля, в то же время позволяя аккумулятору поддерживать заряд. В машине есть только одно место. м знаю, что производит что-либо сверх нормального напряжения, и это катушка. Вы никогда не захотите использовать его в качестве источника питания для своей электроники, это точно! Выход на них находится в диапазоне 40k Vdc (если не выше). Да, он не убьет человека, но точно разбудит вас, если он вас ударит :о)

Как насчет конвертера за 1 доллар из Китая ? Я думаю, что зажигание предохранено на 7,5А, что более чем достаточно.
На самом деле в системе зарядки есть всплески 100 В. Ключ в том, что они очень короткие, менее 1 мс в длину. Поскольку они короткие, они имеют низкую энергию и могут рассеиваться, например, с помощью TVS-диода. Другая загвоздка в том, что они очень быстрые. На такой скорости батарея имеет очень высокое сопротивление. Это явление приводит к относительно беспрепятственному распространению импульса по системе. Самой большой причиной таких всплесков является отключение муфты переменного тока, но любой сброс нагрузки может вызвать всплеск. Зарядные устройства для сотовых телефонов обычно защищены от таких событий.
@vini_i - Батарея облегчит большую часть того, что там происходит. Если бы кто -то действительно беспокоился об этом, вы могли бы ввести в систему конденсатор, который обеспечил бы еще большую защиту. Как я уже сказал, если бы это действительно было проблемой, вы бы ежедневно поджаривали кусочки / части своей электроники в своей машине. При правильно работающей системе зарядки беспокоиться не о чем.
@TomasBy - я был совершенно серьезен, когда сказал использовать автомобильное зарядное устройство, которое у вас есть. Если вы похожи на меня, у вас, вероятно, есть пара старых телефонов со старым толстым разъемом mini-USB, которые вы больше не можете использовать ( кто- нибудь их использует ... ну, может быть, если они все еще используют телефон-раскладушку). отсоедините его и выясните, какие провода для чего нужны (положительные/отрицательные), а затем подключите их к вашему Pi.
Автомобильное зарядное устройство: я не уверен, что у меня есть такое, которое выдает 5 В. Если бы я мог использовать китайскую штуковину за 1 доллар, это было бы проще.
@TomasBy - Все те, к которым вы подключаете свой телефон, - это зарядные устройства на 5 В.
@TomasBy Я использовал один из тех дешевых преобразователей постоянного тока для видеорегистратора, где блок питания нужно было спрятать в корпус зеркала (маленький), и он отлично работал. У Amazon они есть, как и у любого другого поставщика электроники.
@Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2: Я знаю, вы думаете, что все загорится этими всплесками, но они действительно случаются. Ожидание от нетривиального оборудования заключается в том, что оно может временно отключиться и «переждать скачок напряжения», если оно не может справиться с переходным процессом. Существует целая конструкция схемы входного фильтра для обработки автомобильных переходных процессов.
@vini_i затем поместил 23V VBO (Voltage Breakover) перед этим преобразователем за 1 доллар из Китая.
@BryanBoettcher - я не говорю, что их не бывает. Я говорю, что система спроектирована таким образом, чтобы принимать их, не допуская повреждения электронных частей автомобиля. Сегодня все больше и больше автомобилей используют все больше и больше электроники. Если бы системы не могли или не справились бы с шипами, все сгорело бы. Если электроника в автомобиле не поджарится, у Raspberry Pi не будет проблем.
Из-за скорости импульса система ведет себя как переменный ток, а не постоянный. Сопротивление больше не имеет значения, потому что оно заглушается импедансом. Импеданс батареи становится настолько высоким, что она не может подавить такой короткий импульс. Типичный автомобильный конденсатор тоже не поможет. Причина, по которой ничего не жарится, в том, что @BryanBoettcher все отдельные модули защищены изнутри. Я пытался найти ссылку, но не смог. GM требует, чтобы модуль пережил следующее (по памяти); Всплески 200 В 1 мс с интервалом в 30 секунд, +24 В на неопределенный срок и -12 В на неопределенный срок.
@vini_i - Отличная информация и спасибо за дополнение. Я мог бы, вероятно, предположить, что большинство вещей, таких как автомобильные зарядные устройства, будут иметь такую ​​​​же встроенную «защиту». Производители должны знать, что эти всплески случаются, и защищаться от них. Казалось бы, 1 мс от 200 В, вероятно, недостаточно даже для нагрева резистора. Я обновлю свой ответ соответственно.
@Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2: внутренняя электроника автомобиля и известные производители переживут эти плохие условия. Китайскому USB-зарядному устройству за 1 доллар все равно — вот почему оно стоит 1 доллар. :)
Я не согласен с тем, что пользователю не доступно 5 В постоянного тока. В моей машине (гибрид Toyota RAV4 2016 года) определенно есть выход USB 5 В, который можно использовать для зарядки мобильных телефонов и тому подобного. Поскольку 5 В постоянного тока становится все более распространенным явлением, в будущем все больше и больше автомобилей будут иметь USB-выход 5 В постоянного тока.
@juhist - Ты прав. Я не думал об этом, но должно быть все больше и больше источников питания, доступных благодаря производителям, поддерживающим розетки для зарядки в стиле USB. Поскольку ОП ничего не упоминает об этом и не упоминает тип автомобиля, на котором они работают, в настоящее время у них есть эта опция в их автомобиле. Очень хороший момент. Я изменю свой ответ, чтобы отразить.

Электронные модули, которые принимают автомобильное напряжение 12 В и создают напряжение 5 В, продаются в каждом магазине, заправочной станции и продуктовом магазине в развитых странах мира. Прямо рядом с кабелями для зарядки телефона. Они даже не зарыты рядом с трансмиссионной жидкостью, обычно они находятся рядом с кассой, где их невозможно не заметить. Они, возможно, самый популярный электронный продукт на земле.

Все, что вам нужно сделать, это подготовить вещи, которые идут с обеих сторон модуля: автомобильную розетку типа «прикуриватель» на 12 В и вставить «разъем USB» на плату Raspberry. Разъемы USB продаются рядом с модулями в той же стойке с торцевой крышкой. Для гнезда прикуривателя вам придется рыскать по земле в поисках любого магазина автозапчастей, Radio Shack или Walmart / Kmart также могут иметь его в наличии.

Причина возни с гнездом для прикуривателя заключается в том, что если блок выйдет из строя, вы можете заменить его за 10 секунд на парковке магазина, где покупаете замену.

Ваше зажигание имеет несколько положений: Off/Lock, Accessory, Run и Start. Аксессуар - это промежуточное положение на вашем замке зажигания, предназначенное для того, чтобы сидеть в машине и слушать радио, без функций двигателя, топливных насосов и охлаждающих вентиляторов, разряжающих аккумулятор. Большинство людей даже не подозревают, что есть положение «Аксессуар».

В блоке предохранителей вашего автомобиля могут быть запасные клеммы, специально предназначенные для таких вещей. Некоторые цепи будут всегда горячими, некоторые «Горячие в работе» (но не запускаться), некоторые «Горячие в работе/Пуске», некоторые «Горячие в работе аксессуаров/Работы». Вам нужно будет решить, какую схему вам удобно использовать и какая подходит для ваших целей. «Hot in Run» будет терять мощность на несколько секунд, пока вы заводите двигатель.

... и Amazon.com :о)
Хм, я их здесь не вижу , и мне нужно техническое объяснение. Но я предполагаю, что каннибализация адаптера автомобильного прикуривателя кажется самым простым/дешевым. Также мне нужен кабель USB-micro USB (который у меня есть).
@TomasBy В этот список входят только более крупные продукты. Вместо того, чтобы разбирать устройство, я бы просто предусмотрел розетку для прикуривателя, чтобы в случае отказа устройство можно было заменить за 10 секунд. Micro-USB — это один из кабелей, которые продаются повсюду, так что дело сделано. Вы хотели бы подключить розетку прикуривателя к цепи «Горячий в работе», которая включается, когда автомобиль включен ... блок предохранителей может иметь запасные клеммы специально для крепления таких вещей. Если вы хотите сделать это сложнее, не могли бы вы уточнить свой вопрос, чтобы объяснить, почему?
Почему: я хочу, чтобы все поместилось в двойной отсек DIN. У меня есть 12 В, GND, зажигание в разъеме автомобильной стереосистемы. Я думаю, что IGN - это когда двигатель работает (или, может быть, это «Аксессуар»). Надо как-нибудь это проверить.

Залив блох и преобразователь постоянного тока в постоянный, подключенный к прикуривателю, управляемому зажиганием.

Большинство прикуривателей гаснут при включении стартера...

Буквально все, что вам действительно нужно, это сигаретный адаптер с USB-кабелем для Raspbery Pi. Если вам нужно что-то более долгосрочное, вы можете даже отсоединить провода от прикуривателя за консолью и подключить его таким образом.

По совпадению, сейчас работаю над своим carpc, хотя это коробка mini-ATX.

Я использовал один из них: http://www.mini-box.com/DCDC-USB-200 , который может быть излишним для вашего приложения, но дает некоторые преимущества:

  • защита от скачков напряжения U
  • некоторая конфигурация подачи питания после выключения зажигания
  • Управление ВКЛ/ВЫКЛ на основе зажигания для чистых отключений (хотя я не уверен, как вы подключите это к Raspberry Pi

Если вы не хотите использовать зажигалки, вы должны иметь возможность подключить что-то подобное к жгуту проводов вашего автомобильного радиоприемника.

Цена завышена. Есть аналогичные продукты для Pi примерно вдвое дешевле. Подключить: написано USB для расширенной конфигурации?
Я согласен, что цена немного завышена, но это настраиваемый DC-DC на 150 Вт, а не зарядное устройство для телефона на 5-10 Вт. Для того, для чего это сделано, цена не так уж и плоха, и это очень приятно; У меня есть.
он довольно большой для желаемого размера OP.

Для вашего Raspberry Pi устройство настолько дешевое, что я бы посоветовал переходник с 12 В на 5 В. Просто обязательно выберите тот, который обеспечивает достаточный ток, так как не все USB-адаптеры 5 В обеспечивают достаточный ток для Raspberry Pi. Это особенно актуально, если вы используете некоторые из лучших моделей RasPi, такие как Raspberry Pi 3 Model B.

Однако, если кто-то рассматривает возможность установки более дорогого компьютера, например, стоимостью в несколько сотен долларов, или использования портативного компьютера в автомобиле, я бы выбрал инвертор с 12 В на 120 В или 230 В. Затем я бы подключил блок питания компьютера к инвертору. Большинство компьютеров более высокого класса имеют блок питания на 120 В или 230 В (ну, обычно он должен работать при обоих напряжениях).

Причина? Как правильно заметил @vini_i, в системе зарядки есть всплески 100 В. Если всплеск настолько велик, что что-то поджаривает, значит, жарит ваш инвертор за 30 долларов, а не автомобильный компьютер за 300 долларов или, что еще хуже, ноутбук за 1000 долларов. И обычно эти инверторы спроектированы так, чтобы не повреждаться скачком напряжения, но иногда скачки напряжения могут быть настолько большими, что что-то может быть повреждено.

Я бы не стал доверять зарядному устройству для сотового телефона за 5 долларов, чтобы выдержать всплеск 100 В. Он может передать шип на выход. Но опять же, Raspberry Pi настолько дешев, что я не возражаю против жарки RasPi. И я, конечно, не считаю экономически выгодным покупать инвертор за 30 долларов за RasPi за 25 долларов. Кроме того, инвертор относительно громоздкий по сравнению с RasPi.

Простейшая установка автомобильного ПК с питанием от автомобиля
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v