适配树莓派3B/4B的双18650UPS供电扩展结构

　　在嵌入式开发、小型边缘计算节点部署场景中，树莓派作为通用微型计算平台，常面临外接供电意外断开导致的系统崩溃、存储介质损坏问题，这类UPS供电扩展结构正是为解决该痛点设计，可直接叠装在树莓派3B、4B主板上方，作为HAT类扩展配件实现不间断供电切换。从结构设计来看，该模型完全参照市售成熟同类型产品的实际安装边界搭建，整体采用扁平式叠层布局，主体仓体预留双节18650圆柱锂电池的安装位，仓体边缘做了圆弧过渡处理，避免安装时刮伤主板元件或操作人员手部，电池仓下方的基板部分直接贴合树莓派主板的安装孔位，无需额外打孔改造，即可通过铜柱完成固定，整体叠装后不会超出树莓派主板的外轮廓边界，不会额外占用机柜或安装盒内的横向空间。

　　接口布局上，基板侧端预留了标准USB-A输出接口、Micro USB以及Type-C供电接口，其中输入接口可直接适配常规5V电源适配器为内置电池充电，输出接口除了通过顶针直接为树莓派主板供电外，还可外接小型外设如传感器、微型散热风扇等，满足小型嵌入式项目的多设备供电需求。设计过程中重点考量了安装干涉问题，所有接口的凸起高度都经过校核，不会和树莓派板载的以太网口、USB接口、HDMI接口产生位置冲突，电池仓的高度也控制在常规树莓派散热外壳的内部容纳尺寸范围内，不会影响外壳的装配。

　　从实际用途出发，该结构可用于户外环境监测节点、小型家用NAS、不间断运行的物联网网关等场景，当主供电意外断开时，内置的18650电池可无缝切换为树莓派供电，预留足够的时间让系统完成数据保存、正常关机流程，避免突然断电导致的TF卡损坏、运行数据丢失问题。建模时对所有安装孔位、接口位置的尺寸都做了1:1还原，可直接用于3D打印定制外壳、安装支架的结构校核，也可作为嵌入式系统整体装配仿真的配套部件，在做整体设备的空间布局校验时，直接调用该模型即可验证供电模块和其他结构件的位置匹配度，无需反复测量实物尺寸。

　　需要注意的是，该模型为尺寸参考用的简化结构，未包含内部的电源管理电路板、电池接触弹片等精细结构，在做详细结构设计时，可在此模型的安装边界基础上，补充内部电路部分的结构设计，预留电路板的固定柱位、走线空间，同时要考虑电池仓的散热间隙，避免长时间充放电时热量堆积影响电池寿命。基板上预留的固定螺丝孔位完全对齐树莓派HAT扩展板的标准孔距，和市面上多数同类型UPS扩展板的安装尺寸通用，在做产品改型设计时，可直接基于该外形调整内部电路布局，大幅缩短结构设计的前期测绘周期。