5 años de funcionamiento con batería pequeña

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Estoy trabajando en un proyecto que comprueba un sensor cada 12 horas e informa del estado a través de un módem celular a nuestro servidor ...

El consumo de energía es inferior a 1 mA durante el modo de suspensión y aumenta a 900 mA mientras se transmite durante 30 o 45 segundos cada 12 horas.

Mi pregunta es: ¿qué batería debo usar para obtener el tiempo de funcionamiento más largo con el factor de forma más pequeño?

La batería debe poder manejar el siguiente rango de temperatura: -20 ° C a 55 ° C

    
pregunta user83711

2 respuestas

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Litio. Las células fabricadas por la compañía israelí Tadiran son populares para este tipo de aplicación.

Si hice los cálculos correctos, se trata de 41Ah para el celular, asumiendo que se ejecuta directamente desde 3.7V. No puedes hacer mucho sobre eso. 1mA para el modo de espera es muy alto y debe intentar reducirlo. Eso es otro 43Ah. Trate de reducir eso a uA. El más grande que veo en su sitio web es 19Ah (máx. De salida de 500mA), así que ' Necesito varios de ellos.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Esto iba a ser un comentario, pero sentí que duró demasiado, así que lo amplié un poco más ... algunos de ustedes ya me conocen ;-)

Esto parece ser una brillante oportunidad para incluir algunos métodos de recolección de energía, junto a una celda de respaldo de seguridad para mantener el proceso activo si todo lo demás falla.

Si la medición no es compleja, podría considerar un par de búferes, saber que su celda de moneda primaria de litio mantendrá su memoria central alimentada al 99.999% de todos los casos posibles, y reduciendo la cantidad de bustos de celda por año.

Si, por ejemplo, recopila 32 bytes de datos cada doce horas y su proc tiene 2kByte, suponiendo que necesita 1kByte para otras cosas inteligentes, deja espacio para 1000/32 = ~ 31 mediciones (estoy usando el nuevo kibiByte más pesimista aquí, pero probablemente debería haber sido 1024 da 32 mediciones).

Ahora, si eres inteligente, envíalos en un grupo de 30 cada 10 mediciones y usas tu memoria de 1 kByte como un búfer de anillo de 30 lugares, siempre agregando cosas nuevas, pero dejando cada una de las últimas 30 mediciones en memoria. Eso le da una gran cantidad de redundancia, mientras que aún así solo envía cosas la décima parte de las veces que está planeando ahora, le da a la décima parte la necesidad de energía con el tiempo. Si puede, entonces, recolectar energía de esa energía nuevamente en una celda de Litio Polímero o LiFePO4 (más adecuada para temperaturas bajo cero), ¡bang! problema resuelto. Pequeña celda que se recarga a lo largo del tiempo entre transmisiones.

Para la recolección de energía, puede ver la energía solar, térmica o piezoeléctrica o posiblemente muchas más, dependiendo de la situación en la que se encuentre su sistema. (En tierra es un buen candidato para una célula solar de 1 o 2 W, bajo el agua puede ser un caso para energía hidroeléctrica, etc, etc).

La configuración de la batería podría verse así:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

(Tuve que compactar el esquema un poco para que la imagen resultara al menos un poco útil, así que mis disculpas si algún texto cruza algunas líneas).

Si realiza los cálculos matemáticos en el uso de energía por x horas y la ganancia de energía mínima por cada x horas, potencialmente puede optimizar la batería principal a una sola celda de 1Ah de ión de litio, aunque le aconsejo que vaya con una LiFePO4 de paquete plano, ya que también se pueden descargar de forma segura con una capacidad bastante buena a temperaturas bajo cero. Aún es mejor cargarlos a +5 grados Celsius o más, ya que es una química de litio.

Por supuesto, si la carga no es posible de ninguna manera, la única solución para la batería es lo que sugiere Spehro: una batería de litio de buena calidad.

    
respondido por el Asmyldof

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