Jak obliczyć żywotność baterii

Jak obliczyć czas działania produktu zasilanego bateryjnie?

Oto co mam:

2 baterie AA, 1,5 V, 2700 mAH
Regulator napięcia o Iq 25 uA
Regulator napięcia Eff = 80%
Prąd aktywny = 50mA
Prąd spania = 1uA
Cykl pracy = 99,9% (aktywny tylko 0,1% czasu)
Aktywne napięcie wynosi 3,3 V.

Wybrałem aktualną trasę i otrzymałem odpowiedź. Poszedłem drogą energetyczną i otrzymałem CAŁKOWICIE inną odpowiedź (dni w porównaniu do lat różnych).

Jak Ty to robisz?

power batteries

— Robert
źródło

Odpowiedzi:

Moje obliczenia, prawdopodobnie czegoś brakuje, ale oto co zrobiłem:

1 μ A + (50 m A \times 0.1 %) + 25 μ A = 76 μ A

$1 \mathrm{\ \mu A} + (50 \mathrm{\ mA} \times 0.1\%) + 25 \mathrm{\ \mu A} = 76 \mathrm{\ \mu A}$

\frac{76 μ A}{80 % efficiency} = 88 μ A

$\frac{76 \mathrm{\ \mu A}}{ 80 \, \% \mbox{ efficiency}} = 88 \mathrm{\ \mu A}$

Zaokrąglij w górę do \ $ 100 \ mathrm {\ \ mu A} = 0.1 \ mathrm {\ mA} \ $ $100 \mathrm{\ \mu A} = 0.1 \mathrm{\ mA}$

\frac{2700 m A h}{0.1 m A} \approx 3 years

$\frac{2700 \mathrm{\ mAh}}{ 0.1 \mathrm{\ mA}} \approx 3 \mbox{ years}$

Jeśli używasz akumulatorów, rozładowują się same na długo przedtem. Lub jeśli jakiekolwiek inne obliczenia są wyłączone (na przykład może to 98% zamiast 99,9% snu), to również na to wpłynie.

— davr
źródło

wystarczająco blisko do celów oszacowania. 51 uA pochodzi z 3,3 V, które można by zwiększyć z 2,6-3 V. 25uA Iq pochodzi z akumulatora 2,6-3 V. Brakuje Ci wzrostu prądu (może 15-20%) z powodu efektów zwiększenia. Ale to naprawdę zbliża się do 100uA, więc jesteś prawie na miejscu.

— Jason S

Obawiam się, że twoje obliczenia nie uwzględniają liczby baterii. Musi istnieć powód, aby włożyć inną baterię do produktu.

— Robert

W przypadku akumulatorów połączonych szeregowo oba rozładowują się w tym samym tempie i zapewniają taką samą ilość prądu. Masz baterię 3 V 2700 mAh zamiast dwóch ogniw 1,5 V 2700 mAh.

— edebill

+1 za dodanie punktu dotyczącego samorozładowania akumulatorów.

— semaj

Doskonała odpowiedź. Jako ulepszenie powiedziałbym, aby pomnożyć pojemność baterii \ 2700 $ $ mAh przez \ 90 $ \%% lub \ 95 $ \ $% ze względu na fakt, że bateria jest uważana za rozładowaną po rozładowaniu około \ 95 \ $% to moc.

2700

$2700$ mAh with

90

$90$ % or

95

$95$ % due to the fact that the battery is considered dead after it has discharged about

95

$95$ % of it's power.

— Nikos

Wymagany prąd wyjściowy z regulatora 3,3 V.

$1 \mu A \times 0.999 + 50mA \times 0.001 + 25uA = 75.999uA$

Moc wyjściowa wynosi

$3.3V \times 75.999 \mu A = 250.8\mu W$

Moc wejściowa do regulatora wynosi

$\frac{250.8\mu W}{0.8} = 313.5\mu W$

Gdy akumulatory są w pełni naładowane, prąd wejściowy do regulatora wynosi

$\frac{313.5 \mu W}{3V} = 104 \mu A$

Jeśli akumulatory mają płaską krzywą rozładowania, zyskasz żywotność

$\frac{2700mAh}{104 \mu A}$ = 25837 hours = 2.95 years

Ponieważ twoje baterie mają 2700 mAh 1,5 V AA, zgaduję, że krzywa rozładowania nie jest płaska. Będziesz musiał pobierać wyższe prądy wraz ze spadkiem napięcia.

Również wydajność regulatora prawdopodobnie spada przy niższych napięciach. Ponownie zgaduję, ponieważ nie widziałem tego projektu.

Zachowaj ostrożność podczas obliczania za pomocą prądów. Możesz przypadkowo założyć, że napięcie wejściowe i wyjściowe regulatora jest takie samo. Przy wejściu 3 V i wyjściu 3,3 V nie jest to duży błąd. Jeśli dokonasz dokładniejszego oszacowania krzywej rozładowania akumulatora, będzie to miało znaczenie.

— jluciani
źródło

dyskutowaliśmy o tym w przeszłości i wydaje się, że należy to omówić ponownie. Podpisy nie są dozwolone na stronach SE. Usunąłem twój podpis drugi raz po wycofaniu, aby go dodać. Twoja strona jest interesująca, umieść ją w swoim biografii, aby wszyscy mogli ją łatwo zobaczyć.

— Kortuk

Kiedy wiadomość została pierwotnie opublikowana, podpisy były dozwolone na stronach SE, dlatego należy stosować zasadę „dziadka”.

— jluciani

Omawialiśmy to kilka miesięcy temu w e-mailu. Podpisy są niedozwolone. Nie aktywnie przeglądamy i usuwamy twoich podpisów, ale gdy pytanie stanie się znowu aktywne lub ktoś je oznaczy, usuniemy podpis. Nie staramy się aktywnie przechodzić i usuwać twoich podpisów, ale też nie dziadkowie nic nie przestrzegają zasad. Usunęliśmy twój podpis, nie możesz go wycofać, omówiliśmy to i zgodziłeś się.

— Kortuk