โซลูชันแบตเตอรี่ที่เป็นไปได้สำหรับความจุ 1000mAh และ> อายุการใช้งาน 10 ปีหรือไม่


10

ฉันมองถึงความเป็นไปได้ในการใช้งานโหนดเซ็นเซอร์ไร้สายนานถึง 10 ปีสำหรับแบตเตอรี่เดียว ฉันคิดว่าค่าเฉลี่ยการจับสลากปัจจุบันมีแนวโน้มอยู่ที่ประมาณ 70uA โดยค่าสูงสุดในการจับกระแสอาจเป็น 20mA (ค่าเฉลี่ยนี้จะนำมาพิจารณา) แรงดันไฟฟ้าของระบบสามารถอยู่ระหว่าง 2.5-3V

ดูเหมือนว่ามันอาจเป็นความต้องการในโครงการมากขึ้นเรื่อย ๆ เนื่องจากพื้นที่ของ IoT และเซ็นเซอร์ระยะไกลยังคงเติบโต ฉันหวังว่าจะได้รับคำแนะนำสำหรับแนวทางแก้ไขปัญหาที่แตกต่างกันสองสามประการซึ่งจะทำให้เกิดความสมดุลระหว่างต้นทุนและความสามารถ

ฉันคิดว่า CR123A เป็นแบตเตอรี่ที่เป็นไปได้หรือแม้กระทั่งแบตเตอรี่ AAA สองสามก้อน เซลล์แบบชาร์จ Li-ion ก็พิจารณาด้วยเช่นกัน แต่ฉันคิดว่าบางทีการปลดปล่อยตัวเองอาจเป็นปัจจัยหลังจากระยะเวลานั้นและการชาร์จ / การเก็บเกี่ยวพลังงานอาจเป็นเรื่องยากหรือมีค่าใช้จ่าย


10
คุณอาจดูแบตเตอรี่ที่ใช้ในเครื่องตรวจจับควันซึ่งจัดอยู่ในอันดับการใช้งานเป็นเวลา 10 ปี เช่นเดียวกับแบตเตอรี่ U9VL-XC
JRE

15
สิ่งแรกที่คุณต้องการที่จะหาเป็นแบตเตอรี่ที่เป็นจริงรับประกันโดยผู้ผลิตที่จะมีอายุ 10 ปี มันไม่มีประโยชน์ในการออกแบบวงจรใด ๆ ที่แทบไม่มีกระแสไฟฟ้าหากแบตเตอรี่ไม่ได้อยู่ในสภาพนั้นนาน เคมีของแบตเตอรี่น่าจะเป็นเซลล์หลักที่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียม เว้นแต่คุณจะสามารถใช้แผงโซลาร์เซลล์ขนาดเล็กเพื่อให้ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม แต่อย่างไรก็ตามผู้ผลิตบางรายจะรับประกันอายุการใช้งาน 10 ปีสำหรับแบตเตอรี่
Bimpelrekkie

11
เฉลี่ย 70 µ ปัจจุบันมากกว่าสิบปีต้องใช้แบตเตอรี่ที่มีความจุมากกว่า 6132 mAh กระแสสูงสุดของ 20 mA เป็นเวลาหนึ่งวินาทีทุก ๆ ชั่วโมงของสิบปีจะต้องการอีก 487 mAh ในช่วง 10 ปีที่มีการคายประจุเองด้วยตัวเองแบตเตอรี่ 10 Ah อาจไม่เพียงพอ
Uwe

3
ลิเธียมหลัก!
winny

2
คุณ จำกัด ขนาด / พื้นที่ว่างหรือไม่? หากไม่ใช่คุณอาจใช้แบตเตอรี่ที่มีอายุการเก็บรักษานานและระบบสวิตช์บางประเภท
. GitHub หยุดช่วยน้ำแข็ง

คำตอบ:


29

ก่อนอื่นเรามาดูว่าคุณต้องการพลังงานหรือความจุเท่าใด 70 µA เป็นเวลา 10 ปีออกมาที่ 6.1 Ah และคุณบอกว่านี่คือ 3 V. นั่นเป็นมากกว่าแบตเตอรี่ CRxxxx ที่สามารถทำได้

ปัญหาอีกประการหนึ่งคือคุณต้องใช้แบตเตอรี่ที่ดีเป็นเวลา 10 ปีโดยไม่คำนึงถึงการคายประจุ ไม่ได้ระบุแบตเตอรี่จำนวนมากสำหรับอายุการเก็บรักษาที่ยาวนานเช่นเดียวกับอายุการใช้งานที่ยาวนาน สำหรับแอปพลิเคชั่นประเภทนี้คุณต้องสนทนากับวิศวกรภาคสนามจาก บริษัท แบตเตอรี่ ลองดูที่ Tadiran พวกเขามีเป้าหมายสำหรับแอปพลิเคชันประเภทนี้

อีกทางเลือกหนึ่งคือแบตเตอรี่ลิเธียมที่มีแผงโซลาร์เซลล์ขนาดเล็ก ที่เฉลี่ย 70 ,A เซลล์ 18650 มีมากกว่าเพียงพอ มันสามารถขี่ออกไปสองสามสัปดาห์โดยไม่มีดวงอาทิตย์เลย อาทิตย์เพียงไม่กี่ชั่วโมงต่อสัปดาห์จะเพียงพอกับแผงเจียมเนื้อเจียมตัว


4
แผงโซลาร์เซลล์ + super cap / แบตเตอรี่ smallish เป็นวิธีที่จะไปแน่นอน +1
Vladimir Cravero

ใช่เลือกหมายเลขโดยพลการค่อนข้างมากและไม่ได้ทำคณิตศาสตร์ของฉันที่นั่น! ขอบคุณสำหรับหัวขึ้นเกี่ยวกับ Tadiran และฉันจะสำรวจเซลล์สุริยะมากขึ้น ฉันรู้ว่ามันเป็นไปได้ แต่เซ็นเซอร์บางตัวอาจไม่มีแสงแดดตกกระทบหรือแม้แต่แสงในอาคาร
เซ็นเซอร์

23

แบตเตอรี่ที่มีอายุการใช้งานยาวนาน (ต่ำมาก) มักจะไม่มีคุณสมบัติการปล่อยประจุที่ดีมาก

ตัวอย่างเช่นTadiran SL-360, 14500 form factor เสนอ 2.1AH ที่ 6mA การปล่อย แต่ไม่สามารถปล่อยได้มากกว่า 20mA ในแผ่นข้อมูลคุณสามารถเห็นมันสามารถปล่อย 10 ปีที่ 20uA

วิธีหนึ่งที่จะหลีกเลี่ยงได้คือการใช้สารละลายบัฟเฟอร์พลังงาน: ค่อยๆปล่อยแบตเตอรี่และชาร์จตัวเก็บประจุขนาดใหญ่และใช้ตัวเก็บประจุเพื่อระเบิดกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่คุณต้องการเมื่อคุณต้องการเช่นการออกแบบอ้างอิงบัฟเฟอร์พลังงาน 15 ชีวิตปีแบตเตอรี่สำหรับการประยุกต์ใช้การตรวจจับระยะไกลโดย TI

ฉันคิดว่าถ้าคุณเลือกแบตเตอรี่ของคุณตามความต้องการกระแสสูงสุดของคุณการออกแบบของคุณจะต้องใช้แบตเตอรี่พิเศษที่มีทั้งการคายประจุเองต่ำและกระแสดีซึ่งอาจทำให้ราคาแพงและหายาก

พลังงานบัฟเฟอร์ผ่อนคลายความต้องการสูงสุดในปัจจุบันบนแบตเตอรี่อย่างมีนัยสำคัญ


2
พลังงานบัฟเฟอร์ต้องการตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ที่มีกระแสไฟรั่วต่ำและความต้านทานภายในขนาดเล็ก อายุการใช้งานของตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าบางตัวอาจน้อยกว่า 10 ปี
Uwe

9

ในขณะที่มีคนโพสต์ในความคิดเห็นเซลล์หลักของลิเธียมทิโอนิลคลอไรด์เป็นวิธีแก้ปัญหานี้ เซลล์ดังกล่าวมีอยู่ในหลายปัจจัยตั้งแต่ 1 / 2AA ถึง D และการกำหนดค่าต่างๆของก้อนแบตเตอรี่ ผู้ผลิตบางราย (Saft, แบตเตอรี่ Tadiran) รับประกันอายุการเก็บ 10 ปี เซลล์เหล่านี้มีขนาด 3.6V โดยพิจารณาว่าเป็นเรื่องยากมากที่จะวัดระดับประจุที่เหลืออยู่กับเซลล์เหล่านี้และมีปรากฏการณ์อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่ที่คุณจะต้องพิจารณาในการออกแบบของคุณ


3

ฉันเชื่อว่าทางออกที่ดีที่สุดของคุณคือแบตเตอรี่ลิเธียมที่ไม่สามารถชาร์จได้ (หรือ "หลัก") การคายประจุเองด้วยตัวเองนั้นประมาณ 10% ใน 5 ปี - แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟใหม่ทั้งหมดนั้นสูงกว่านี้มาก นี่คือโซลูชันที่ บริษัท อิเล็กทรอนิกส์ใช้สำหรับโหนดเซ็นเซอร์ไร้สายที่มีอายุใช้งานยาวนาน ลิงค์นี้มีข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับการคายประจุของแบตเตอรี่ในขณะที่อันนี้อธิบายถึงชนิดของแบตเตอรี่ที่ไม่สามารถชาร์จใหม่ได้

ในที่สุดลิงค์นี้Farnellมีแบตเตอรี่ลิเธียมที่ไม่สามารถชาร์จใหม่ได้ (ประเภทต่างๆ!) ที่ควรจะเหมาะกับการใช้งานของคุณ


1
ฉันเห็นด้วยกับเซลล์หลักของลิเธียมเช่น CR2 3.00V ให้อายุการใช้งานที่ยาวนานที่สุดในราคาที่เหมาะสมและมีความหนาแน่นของพลังงานต่ำพร้อมการควบคุมแรงดันไฟฟ้าของเซลล์ที่ดีเยี่ยม Lithium Thionyl Chloride เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับ ELT ที่ต้องใช้เวลานาน 10 ปีตราบใดที่การลัดวงจรล้มเหลวไม่มีศูนย์ที่มีฟิวส์ความร้อนในตัวและภาชนะบรรจุแข็งไม่เช่นนั้นจะกลายเป็นอุปกรณ์ระเบิดที่สำคัญ Ref biz.maxell.com/en/primary_batteries/pdf/ER_15e.pdf
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

0

เกือบ 30 ปีที่แล้วฉันรับผิดชอบการออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่สามารถซ่อมแซมได้ซึ่งขายพร้อมการรับประกันแบบไม่มีเงื่อนไข 5 ปี เราใช้แบตเตอรี่ Lithium Thionyl Chloride (Tadiran และ Saft อย่างที่ฉันจำได้) ในขนาดตั้งแต่ AA ถึง D และไม่มีปัญหาเรื่องอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ เรามีหน่วยทดสอบที่ประสบความสำเร็จในการใช้งานมากกว่า 8 ปี (ตอนที่ฉันออกจาก บริษัท และขาดการติดต่อไป) ฉันคาดว่าการออกแบบแบตเตอรี่จะได้รับการปรับปรุงเมื่อเวลาผ่านไปดังนั้นฉันขอแนะนำให้นี่เป็นวิธีแก้ปัญหาที่น่าจะเกิดขึ้น


0

ซื้อกรดซัลฟูริกและพลัม (Pb) ทำให้แบตเตอรี่ตะกั่วมีขนาดใหญ่พอ เข้ามาในห้องและชาร์จแบตเตอรี่ใหม่เมื่อจำเป็นด้วยแบตเตอรี่ก้อนอื่น - โซลูชั่นแบบไม่หยุด (เท่าที่คุณต้องการ) ขนาดจะใหญ่ แต่คุณไม่มีข้อ จำกัด ใด ๆ

แบตเตอรี่ตะกั่วถูกใช้จนถึงปัจจุบันเมื่อคุณต้องการปลดปล่อยตัวเองต่ำมาก มันเก็บพลังงานสำรองไว้สำหรับเครือข่ายมือถือคอมพิวเตอร์ ฯลฯ เนื่องจากมีความน่าเชื่อถือง่ายและไม่ก่อกวนสภาพแวดล้อม (ส่วนประกอบทั้งหมดสามารถเปลี่ยนกลับเป็นแบตเตอรี่ใหม่ได้)

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.