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Raspberry Pi用電源管理/制御/RTC拡張基板「RPZ-PowerMGR」

スイッチで電源ON/OFF、指定時刻に電源ON/OFF、シャットダウン後自動電源OFFを可能にする拡張基板です。Raspberry Pi(ラズパイ)の電源の課題を解決し、省電力運用を可能にします。RTCで電源OFF時も時刻を保持します。USB Type-C端子を搭載し、モバイルバッテリーでも利用できます。

Raspberry Pi電源の課題

Raspberry Piは大変便利な小型コンピューターです。しかし、電源まわりには課題もあります。Raspberry Piを使っていて、次のような悩みを持ったことはありませんか?

  • USBケーブルを抜き差ししないと電源をON、OFFできない
  • ネットワークや遠隔から電源をOFFできない
  • インターネットに繋がっていないと時刻がずれる
  • 決まった時間だけ起動して消費電力を抑えたい
  • モバイルバッテリーで長時間運用したい
  • どれくらい電力を消費しているか知りたい

電源管理、省電力運用に必要な機能を網羅している「RPZ-PowerMGR」拡張基板を使えばこれらの問題を全て解決できます。

機能概要図

スイッチから電源ON、OFF

スイッチを押すだけでRaspberry Piを電源ON、OFFできます。電源OFF時はシャットダウン処理が自動的に実行され、その後安全に電源が切れます。
入力端子に外付スイッチの接続も可能です。ケーブル付きスイッチを利用すればレイアウトの幅が広がります。スイッチの代わりにICなどから信号を入力することでも電源ON、OFFできます。

シャットダウン後に自動電源OFF

Raspberry Piのシャットダウンを検知して自動的に電源OFFできます。ネットワークや遠隔からでも電源OFFが可能になるほか、プログラムの最後にシャットダウン命令を記述しておくことで、プログラム実行後に電源OFFさせることができます。

指定日時に電源ON、OFF

あらかじめ登録した日時、時刻に電源ON、OFFできます。必要なときだけ電源をONすれば省電力でRaspberry Piを運用できます。モバイルバッテリーで長期間の稼働が可能になります。
月、日、曜日、時、分を自由に指定でき、毎週、毎日、毎時のような指定も可能です。例えば以下のようなスケジュールが簡単に作成できます。

  • 毎時0分に電源ON、10分に電源OFF
  • 毎日8:15に電源ON、17:40に電源OFF
  • 毎週月、水、金の20:00に電源ON
  • 毎月15日の0:00に電源ON
  • 1月15日の9:00に電源ON
  • 現在時刻から10分後に電源OFF、60分後に電源ON

既存製品の多くはRTCのアラーム機能を使う構成です。そのためスケジュールを同時に1個しか登録できず、起動するたびに次の時刻を登録するプログラムを記述しなければなりません。
一方、RPZ-PowerMGRは専用開発したスケジューラーを搭載しています。そのためスケジュールを最大250個登録可能で、複雑なスケジュールに対応できます。一度登録しておけばRaspberry Pi側からの管理は不要です。CSVファイルインポート、エクスポート機能もあるので表計算ソフトを使ってスケジュール作成、管理でき、同じ設定を複数台に展開できます。

RTC(時刻保持)

RTC(時計)機能を搭載しており、インターネットに接続されていなくても、電源OFFから復帰した際に自動的に正しい時刻に設定できます。インターネットに接続されている環境では、自動的に時刻サーバーの正確な時刻に同期します。
バックアップコンデンサーに電力を蓄えておくことで、完全に電源から切断されても時刻を保持します。保持期間は電源切断から100時間程度となります。(コンデンサーが十分充電されている場合)

超低消費電力

超低消費電力のIC、回路設計により、Raspberry Pi電源OFF時のRPZ-PowerMGRの消費電力をわずか5uA以下に抑えました。長期間の省電力運用を可能にします。(これとは別にモバイルバッテリー側の電圧供給回路での電力消費が生じる場合があります。)

モバイルバッテリーWake up

モバイルバッテリーの多くは消費電流が低くなるとスリープに入り電源が切断されてしまうため、間欠動作させることができません。スリープしないようにダミー電流を流す機能を持つ製品もありますが、電源OFF時にも電力を消費してしまう問題があります。

RPZ-PowerMGRにはモバイルバッテリーWake up機能を搭載しており、スリープ状態のモバイルバッテリーを起動させることができるので、モバイルバッテリーを使った間欠動作が可能です。(サポートページにて動作確認済モデルを公開しております。)

Raspberry Pi消費電流測定

モバイルバッテリーでRasbperry Piを運用する場合に気になるのは実際にどの程度電力を消費しているかどうかでしょう。RPZ-PowerMGRはRaspberry Piの消費電流を測定できるので、どの程度の期間バッテリーで運用できるか試算したり、電力消費を下げる構成を探すことができます。

実際に測定できるのは以下の電流値です。

  • 現在の消費電流値(測定は1秒間隔)
  • Raspberry Pi電源ONしてから1秒おきの電流値のデータ(最大1時間分)
  • 指定したタイミングから1秒おきの電流値のデータ(最大1時間分)

コントロールツール付属

Raspberry PiからRPZ-PowerMGRの設定の変更、ON/OFFスケジュールの登録、電流測定などが一括して行えるコントロールツールが付属するので、簡単に使い始めることができます。
また、I2Cの仕様を公開しているので、ご自身のプログラムから制御することもできます。

利用例

  • Raspberry Pi Zero W/WHに装着した例

  • 3段目に別の拡張基板/HATを装着した例

  • Raspberry Pi Zero W/WHにダイレクト装着した例 (この形だとHDMI端子は使えません)

  • 外付スイッチを接続した例(外付スイッチは付属しません)

対応デバイス

40ピンコネクタを搭載したRaspberry Piシリーズに対応しています。動作確認は以下の製品で行っています。

  • Raspberry Pi 4 Model B
  • Raspberry Pi 3 Model B/B+
  • Raspberry Pi Zero W/WH
  • Raspberry Pi Zero

仕様

同梱品

RPZ-PowerMGR拡張基板本体とRasbperry Piへ装着するためのアダプターが付属します。
はんだ付け不要で組み立てることができます。

資料


こちらの商品は、Indoor Corgi Elec.さんからの受託販売商品です。
輸送上の問題は当社が責任を負います。技術的なご質問には、当社ではお答えできません。上記技術資料のページなどをご参照の上、ご自身で解決していただく必要があります。

2021年3月25日更新
Name Raspberry Pi用電源管理/制御/RTC拡張基板「RPZ-PowerMGR」
Code ICE-018
SKU# 6903
Shipping 200
税込単価 14,500 JPY
数量
在庫 2 (即日出荷可能)
次回入荷
短縮URL ssci.to/6903
公開日 2021年1月28日