라즈베리파이 UPS 구축: PiJuice HAT으로 정전 걱정 없는 시스템 만들기

UPS(무정전 전원 장치)는 메인 전원이나 입력 전원이 차단될 때 비상 전원을 공급해 라즈베리파이 시스템을 보호하는 핵심 역할을 합니다. 오늘은 PiJuice HAT과 간단한 하드웨어로 라즈베리파이 UPS를 구축하는 방법을 단계별로 안내합니다.

왜 라즈베리파이 UPS가 필요한가?

라즈베리파이 프로젝트 작업 중 AC 어댑터 탈락, 정전, 미세한 전압 변동에도 지속적인 작동을 보장합니다.

• SD 카드 손상 방지: 부적절한 종료로 인한 SD 카드 손상 예방

라즈베리파이 SD 카드

• 연속 가동 필수 프로젝트 지원: 복잡한 스크립트, 스트리밍, 데이터 수집, 카메라 등 재부팅 시 복구 어려운 작업 보호. Pi-Hole, OctoPrint 등 커스텀 프로젝트에서 저배터리 시 안전 종료 명령/알림 전송 가능

라즈베리파이 UPS 구축 옵션

옵션 1: 파워뱅크 (보조배터리)

(파워뱅크)

라즈베리파이를 고출력 파워뱅크에 연결하는 간단한 방식. 벽면 콘센트에 파워뱅크 충전하며 라즈베리파이 연결.

중요 고려사항

전력 출력

• 라즈베리파이 Zero: 최소 1A
• 라즈베리파이 3B+: 최소 2.5A
• 라즈베리파이 3: 최소 2A

라즈베리파이 3B+ 모델

주변기기 미연결 시 기준. 라즈베리파이가 배터리 전원 사용 중임을 감지 못해 안전 종료 불가. 동시 충방전 지원 파워뱅크는 고가·희귀.

동시 충방전 지원

충전 중에도 USB 포트로 최대 전력 출력 필요. 추가 회로 필요로 구현 어렵고 희귀.

옵션 2: 전원 관리 보드 (추천)

배터리와 전원 관리 회로를 라즈베리파이에 직접 연결. AC 어댑터를 전원 관리 보드에 연결. 정전 시 보드가 장시간 안정 작동. 라즈베리파이가 배터리 사용 중 감지 → 안전 종료 알림/실행 가능.

하드웨어 선택

• JuiceBox Zero: 라즈베리파이 Zero UPS 저가 옵션
• PiJuice: 설치 용이, 컴팩트, 추천

UPS 런타임

온보드 BP7X 1820mAh 리튬이온/리튬폴리머 배터리로 라즈베리파이 종류, 외부 하드웨어, 작업 부하에 따라 4~6시간 또는 하루 이상 지속. 배터리 방전 계산기로 예상 런타임 산출 가능.

(리튬 배터리)

라즈베리파이 OS 설치 및 설정

프로젝트 필요에 따라 GUI 불필요 시 Lite 버전, 필요 시 Full 버전 설치.

라즈베리파이 안전 종료

PiJuice 연결 후 아래 명령어로 안전 종료:

PiJuice HAT 하드웨어 연결

PiJuice를 라즈베리파이 GPIO 헤더에 조심스럽게 눌러 장착, 플라스틱 스탠드오프와 나사로 고정.

※ 라즈베리파이 Zero는 헤더 사전 납땜 필요

배터리 연결

PiJuice 패키지엔 사전 장착된 오프더셸프 배터리 포함. 배터리 발견 시 투명 절연 탭 제거. 배터리 미포함 또는 추가 용량 필요 시 배터리 단자 납땜 후 별도 리튬폴리머/리튬이온 배터리 연결.

PiJuice 케이스 장착 (선택)

GPIO 포트/슬롯 없는 경우 케이스 상단 생략. PiJuice 전용 케이스(톨/숏, 풀사이즈 Pi용 예: Pi 3) 사용 권장.

라즈베리파이 플라스틱 케이스

장착 순서: 전면/후면/상단 분리 → PiJuice와 Pi를 각 슬롯에 삽입해 고정 → 상단/측면 재결합 → 고무 발 4개 부착

전원 연결 및 부팅

표준 라즈베리파이 전원을 PiJuice 마이크로 USB 포트에 연결. 깜빡이는 LED 근처 작은 SW 버튼을 핀/클립으로 눌러 전원 ON.

• 안전 종료: 전원 버튼 10초 이상 길게 누른 후 해제
• 강제 종료: 전원 버튼 20초 길게 누름

PiJuice 소프트웨어 설치로 저전력 시 명령 실행/안전 종료 자동화 가능.

배터리 부족 시 자동 안전 종료 설정

마지막 단계: 배터리 잔량/전압 임계치 도달 시 자동 종료되도록 PiJuice 구성.

CLI(명령줄) 방식

아래 명령 실행 후 설정 옵션 확인/변경:

GUI 방식

VNC 또는 키보드로 메뉴 → 기본설정 → PiJuice 설정 → 시스템 작업 탭 → 최소 충전 체크박스 선택 → 텍스트 입력란에 '1' 입력 → 적용.

JSON 설정 직접 편집 (CLI/GUI 공통)

system_task 객체에 아래 내용 추가:

위 설정으로 배터리 잔량 1% 도달 시 라즈베리파이 자동 종료.

결론

오늘 가이드가 쉽게 이해되셨길 바랍니다. 추가 문의나 도움이 필요하면 언제든 연락 주세요.