适用于树莓派的UPS HAT模块：功能、使用与注意事项

一、产品概述

在电子设备的使用中，电源的稳定性至关重要。对于Raspberry Pi系列主板而言，UPS HAT是一款实用的不间断电源(UPS)模块。它支持同时充电和放电，能够提供稳定的5V电压输出。并且，通过I2C接口，我们可以监测电池的电压、电流、功率等参数，为设备的稳定运行提供保障。

文件下载：UPS-HAT.pdf

二、产品特点

接口适配性

基于Raspberry Pi 40pin GPIO接口，这使得该模块与Raspberry Pi系列主板具有良好的兼容性，方便工程师进行集成设计。

数据监测

可通过I2C接口通信，实时测量电池电压、电流、功率和剩余电量等参数，让我们随时了解模块的工作状态，以便及时做出调整。

安全保护

板载电池保护电路，具备防过充、防过放、防过流、防短路和防反接等功能，还能实现均衡充电，大大提高了模块工作的稳定性和安全性。

电源输出

板载5V稳压芯片，可达2.5A连续输出电流，能够满足大多数设备的供电需求。同时，板载USB接口可输出5V电源，方便给其他主控板供电。

状态指示

板载警示指示灯，方便我们查看电池是否接反，及时发现问题并进行处理。

资料支持

提供完善的配套资料手册，为工程师的开发和使用提供了便利。

三、产品参数

参数	详情
输出电压	5V
充电电源	8.4V 2A
控制接口	I2C
电池规格	18650锂电池
电流容量	2节电池共5200mAh
产品尺寸	56mm × 85mm
通孔直径	3.0mm

四、接口与硬件说明

接口功能

• 8.4V接口为充电接口，需使用8.4V 2A电源充电。
• 5V OUT为USB母口，可输出5V电源。
• 0FF/ON丝印为电源开关丝印。

指示灯含义

WARNING LED灯为电池接反指示灯，LED亮表示电池接反。

使用注意事项

• 首次接上电池需要注意LED灯是否亮，如果LED亮则表示对应的电池接反了，电池接反情况下禁止充电。
• 首次接上电池有可能会没有电源输出，接上UPS电源充一下电激活电池保护芯片才会有电源输出。
• 要使用产品配置的电源充电，使用其他电源有可能输出电源纹波太大不稳定导致产品损坏。
• 电池正极绝缘垫如果弄掉坏了建议不要继续使用，容易导致短路起火，拆电池时切忌用螺丝刀撬电池正极，容易导致短路，要撬电池负极。

五、锂电池使用注意事项

锂聚合物和锂离子电池具有不稳定性，如果充电或使用不当，可能会导致火灾、人身伤害和财产损失。因此，我们在使用时要注意：

• 对电池组充电和放电时，切勿极性连接错误，请勿选用其他劣质的充电器或充电板对锂电池进行充电。
• 请勿混用和使用旧电池和新电池，避免使用其他品牌的电池。如需另购锂电池产品，须确保电池参数与锂电池扩展板兼容，推荐选择正规的电池厂家，并需要自行老化测试确保锂电池能够稳定安全工作。
• 锂电池具有循环寿命，请在达到使用寿命或使用两年时（以先到者为准），用新电池更换旧电池。
• 请妥善放置电池类产品，远离易燃易爆类物品，远离儿童，避免因保管不慎引发安全事故。

六、树莓派例程

开启I2C接口

打开树莓派终端，输入以下指令进入配置界面：

sudo raspi-config

选择Interfacing Options -> I2C -> yes启动i2C内核驱动，然后重启树莓派：

sudo reboot

运行程序

在使用树莓派演示该例程时，只需要将模块插到树莓派排针中即可，或者通过杜邦线接到树莓派的I2C接口，VCC接3.3V。输入如下命令运行程序：

sudo apt-get install p7zip
wget http://www.waveshare.net/w/upload/d/d9/UPS_HAT.7z
7z x UPS_HAT.7z -r -o./
cd UPS_HAT
python3 INA219.py

程序运行后会输出电池电压、电流、功率以及电池剩余电量百分比等数值。需要注意的是，如果电流为负数则表示电池输出电流（可认为树莓派负载电流），电流为正数则表示电池充电电流。

七、常见问题解答

高度问题

加树莓派总高度42.05mm。

电源适配器指示灯

红灯充电，绿灯充满。

开关打开后充电器指示灯变化

只要连接有负载就会是一直红灯的，不会变绿，因为充电器是一直处于供电的状态，不断有电流输出。

打印电流为负数的原因

在给树莓派供电，电流是流出的。

充电时间

在没有电的情况下，UPS HAT大概两三个小时能充满电。

地址查询

可以用以下指令查地址，这里用到的地址是0x42：

sudo apt-get install i2c-tools
sudo i2cdetect -y 1

以上就是关于UPS HAT模块的详细介绍，你在使用过程中是否遇到过其他问题呢？欢迎交流分享。