1000mAh kapasite ve> 10 yıl ömür için olası akü çözümleri?

Tek bir pille 10 yıla kadar kablosuz sensör düğümü çalıştırma olasılığını araştırıyorum. Ortalama akım çekişinin 70uA civarında olacağını düşünüyorum, tepe akım çekilişi muhtemelen 20mA (ortalama bunu dikkate alıyor). Sistem voltajı 2,5-3V arasında olabilir.

IoT ve uzaktan kumanda sensörleri alanı büyümeye devam ettikçe, bu giderek daha fazla projede bir gereklilik olabilir. Maliyet ve kabiliyeti dengeleyen birkaç farklı olası çözüm için bazı öneriler almayı umuyordum.

CR123A'yı olası bir pil, hatta birkaç AAA pil olarak düşündüm. Bir li-ion şarj edilebilir hücre de bir husustur, ancak bence kendi kendine deşarj, bu süreden sonra bir faktör olabilir ve şarj / enerji hasadı zor veya maliyetli olabilir.

İlk olarak, ne kadar enerji veya kapasiteye ihtiyacınız olduğunu görelim. 10 yıl boyunca 70 µA 6.1 Ah'ye çıkıyor ve bunun 3 V'de olduğunu söylüyorsunuz. Bu bir CRxxxx pilinin yapabileceğinden çok daha fazla.

Başka bir sorun, deşarjdan bağımsız olarak 10 yıl boyunca iyi olan bir pile ihtiyacınız olmasıdır. Birçok pil, servis ömrü dışında bu kadar uzun bir raf ömrü için belirtilmemiştir. Bu tür bir uygulama için, pil şirketlerinden saha mühendisleriyle görüşmeniz gerekir. Tadiran'a bir bakın. Bu tür bir uygulamayı hedefliyorlar.

Başka bir seçenek, küçük bir güneş paneli ile şarj edilebilir bir lityumdur. Ortalama 70 uA'da bir 18650 hücresi fazlasıyla yeterli. Hiç güneş olmadan birkaç hafta kolayca binebilir. Mütevazı bir panelle haftada sadece birkaç saat güneş yeterli olacaktır.

Uzun ömürlü (çok düşük kendi kendine deşarj) piller genellikle çok iyi deşarj özelliklerine sahip değildir.

Örneğin Tadiran SL-360, 14500 form faktörü 6mA deşarjda 2.1AH sunar ancak 20mA'nın üzerinde deşarj edilemez. Veri sayfasında, 20uA'da 10 yıl taburcu olabileceğini görebilirsiniz.

Etrafında dolaşmanın bir yolu bir enerji tamponlama çözümü kullanmaktır: pili yavaşça deşarj edin ve büyük bir kondansatörü şarj edin ve ihtiyacınız olduğunda, bu enerji tamponlama referans tasarımı hedeflemesi gibi kapasiteyi ihtiyacınız olan tepe akımını patlatmak için kullanın. tarafından uzaktan algılama uygulaması için yıl pil ömrü .

En yüksek akım gereksiniminize göre pilinizi seçerseniz, tasarımınızın hem düşük kendi kendine deşarj hem de iyi deşarj akımı sunan çok özel bir pile ihtiyacı olacaktır, bu da muhtemelen pahalı ve kaynak yapmayı zorlaştırır.

Enerji tamponlaması akü üzerindeki tepe akımı gereksinimini önemli ölçüde azaltır.

Yorumlarda yer alan biri olarak, Lityum Tiyonil Klorür birincil hücreleri bu soruna bir çözümdür. Bu hücreler, 1 / 2AA'dan D'ye kadar çeşitli form faktörlerinde ve çeşitli pil paketi konfigürasyonlarında bulunur. Bazı üreticiler (Saft, Tadiran piller) 10 yıl raf ömrünü garanti eder. Bu hücreler 3.6V sağlar, bu hücrelerle kalan şarj seviyesini ölçmenin son derece zor olduğunu ve tasarımınızda dikkate almanız gereken pillerle ilgili başka fenomenler olduğunu göz önünde bulundurun.

Mümkün olan en iyi çözümün şarj edilemeyen (veya "birincil") Lityum piller olduğuna inanıyorum . Bunlar üzerindeki kendi kendine deşarj 5 yılda yaklaşık% 10'dur - tüm şarj edilebilir piller bundan çok daha yüksektir. Bu, Elektronik şirketleri tarafından uzun ömürlü kablosuz sensör düğümleri için kullanılan çözümdür. Bu bağlantı sırasında, akü deşarj biraz bilgi vardır Bu seferki olmayan şarj edilebilir pil türleri açıklanmaktadır.

Son olarak, bu Farnell bağlantısı uygulamanıza uygun, şarj edilemeyen lityum piller (çeşitli tiplerde!)

Yaklaşık 30 yıl önce, 5 yıllık koşulsuz garanti ile satılan mühürlü tamir edilemeyen elektronik ekipmanların tasarımından sorumluydum. AA'dan D'ye kadar boyutlarda Lityum Tiyonil Klorür pilleri (hatırladığım gibi Tadiran ve Saft) kullandık ve pil ömrü ile ilgili herhangi bir sorun yaşamadık; 8 yılı aşkın bir süredir operasyonel kullanım sağlayan test birimlerimiz vardı (o zaman şirketten ayrıldım ve bu yüzden bağlantıyı kaybettim). Pil tasarımının zaman içinde geliştiğini umuyorum, bu yüzden bunu olası çözüm olarak öneriyorum.

Sülfürik asit ve plumbum (Pb) satın alın, kurşun pili yeterince geniş yapın. Odaya gelin ve gerektiğinde başka bir pil - kesintisiz çözümle (istediğiniz gibi) pili şarj edin. Boyut büyük olacak, ancak bunun herhangi bir sınırlaması yok.

Kurşun aküler çok düşük kendi kendine deşarj olmasını istediğiniz günlere kadar kullanılır. Hücre ağları, bilgisayarlar vb. İçin yedek güç depolar. Güvenilir, basit ve çevreyi taciz etmediği için (tüm bileşenler yeni bataryaya dönüştürülebilir).