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请教电池选用方案

一个抄表系统,内有单片机和GSM模块,10天左右发送一次数据,要求免维护工作三年以上.请问采用何种方案,锂电还是氢电?
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jimkpc
LV.5
2
2006-05-24 23:16
从工作次数上计算,超过1000次.
请问要求的工作电压?电流?每次的工作时间长度?
请详细答复,我们可以提供样品试用.
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stonecity
LV.1
3
2006-05-25 01:07
@jimkpc
从工作次数上计算,超过1000次.请问要求的工作电压?电流?每次的工作时间长度?请详细答复,我们可以提供样品试用.
平时用单片机维持工作,发送数据时激活GSM模块.
工作电压3.5--5.5V;电流:5mA(睡眠),300mA(发送数据,最大2A);每次工作时间约2--5分钟(视当地GSM网络状况).
我想必须有一小块太阳能电池板作为补充,否则没办法保证在三年以上.
请jimkpc谈谈你的看法,谢谢!
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xzzheng
LV.1
4
2006-06-07 19:55
@stonecity
平时用单片机维持工作,发送数据时激活GSM模块.工作电压3.5--5.5V;电流:5mA(睡眠),300mA(发送数据,最大2A);每次工作时间约2--5分钟(视当地GSM网络状况).我想必须有一小块太阳能电池板作为补充,否则没办法保证在三年以上.请jimkpc谈谈你的看法,谢谢!
是应该考虑补充电
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jimkpc
LV.5
5
2006-06-07 22:16
@stonecity
平时用单片机维持工作,发送数据时激活GSM模块.工作电压3.5--5.5V;电流:5mA(睡眠),300mA(发送数据,最大2A);每次工作时间约2--5分钟(视当地GSM网络状况).我想必须有一小块太阳能电池板作为补充,否则没办法保证在三年以上.请jimkpc谈谈你的看法,谢谢!
可能存在的问题:
(1)静态(睡眠)工作电流5mA太大,请考虑选用/采用低功耗的IC.
(2)300mA的发射工作电流也是太大,其实手机的发射电流只有大约100-150mA. 请问在什么条件/情况下达到2A? 2A电流的持续时间?
(3)考虑到抄表系统一般安装在走廊里或配电箱里,使用太阳能电池作为补充的可操作性不大.最好还是就近取市电浮充.
(4)国内还没有见到有二次电池的循环寿命超过1000次的商业产品供货.
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jimkpc
LV.5
6
2006-06-07 22:19
基本上不能考虑镍氢电池,因为Ni-MH电池的自放电率太高,一般来说大约25%/月.
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azhu
LV.8
7
2006-06-08 09:07
@jimkpc
基本上不能考虑镍氢电池,因为Ni-MH电池的自放电率太高,一般来说大约25%/月.
是的,镍氢电池是肯定不可行的,自放电太大了.
但如果用锂离子电池,他的功耗也太大了,如果不从外部取电,是很难完成的.即使睡眠时耗电为0,发射2分钟数据时电流按200mA计算,要工作1000次,电池需要的容量正好是10AH,何况还有电芯的自放电,和电路的静态耗电呢.
GSM手机在发射时平均功耗为100mA~200mA,其中瞬间最大值约为1.5A~1.8A,瞬间电流占用的时间很短,约占周期的10%~20%.
如果系统设计得好的话,睡眠时的功耗可以做到20uA以下,发送数据时的功耗做到200mA以下,用20AH的电芯,还是有可能能实现的.
另外,我建议他不是做成直接使用三年的,而是每隔半年或1年对它进行维护一次,充满电,这样的话,对容量的要求就可以降低,用2颗18650并联就可以实现了.
可以考虑用JIMKPC的新电芯,那样充电速度就会比较快.:)
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2006-06-08 13:31
@azhu
是的,镍氢电池是肯定不可行的,自放电太大了.但如果用锂离子电池,他的功耗也太大了,如果不从外部取电,是很难完成的.即使睡眠时耗电为0,发射2分钟数据时电流按200mA计算,要工作1000次,电池需要的容量正好是10AH,何况还有电芯的自放电,和电路的静态耗电呢.GSM手机在发射时平均功耗为100mA~200mA,其中瞬间最大值约为1.5A~1.8A,瞬间电流占用的时间很短,约占周期的10%~20%.如果系统设计得好的话,睡眠时的功耗可以做到20uA以下,发送数据时的功耗做到200mA以下,用20AH的电芯,还是有可能能实现的.另外,我建议他不是做成直接使用三年的,而是每隔半年或1年对它进行维护一次,充满电,这样的话,对容量的要求就可以降低,用2颗18650并联就可以实现了.可以考虑用JIMKPC的新电芯,那样充电速度就会比较快.:)
用主板上的那种方式不知道会怎么样?
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azhu
LV.8
9
2006-06-08 13:41
@斯文败类
用主板上的那种方式不知道会怎么样?
主板上的电池是一开机就会被充电的呀.
问题是他的产品中没有被充电的机会.
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2006-06-08 15:01
@azhu
主板上的电池是一开机就会被充电的呀.问题是他的产品中没有被充电的机会.
呵呵,那我就不知道用什么电池能用这么久了.
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2006-06-08 17:18
@stonecity
平时用单片机维持工作,发送数据时激活GSM模块.工作电压3.5--5.5V;电流:5mA(睡眠),300mA(发送数据,最大2A);每次工作时间约2--5分钟(视当地GSM网络状况).我想必须有一小块太阳能电池板作为补充,否则没办法保证在三年以上.请jimkpc谈谈你的看法,谢谢!
我看到的抄表系统方案基本上都是基于低静态功耗的IC进行设计.
首先要减下来静态功耗;其次考虑用低功耗短距离的通信方法将各个分表的数据汇总后再由总表通过GSM发送到总站,可以降低维护的工作量以及运行费用.
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allion
LV.2
12
2006-06-09 10:37
@jimkpc
可能存在的问题:(1)静态(睡眠)工作电流5mA太大,请考虑选用/采用低功耗的IC.(2)300mA的发射工作电流也是太大,其实手机的发射电流只有大约100-150mA.请问在什么条件/情况下达到2A?2A电流的持续时间?(3)考虑到抄表系统一般安装在走廊里或配电箱里,使用太阳能电池作为补充的可操作性不大.最好还是就近取市电浮充.(4)国内还没有见到有二次电池的循环寿命超过1000次的商业产品供货.
这和循环寿命应该没有关系的,容量保持力和容量大小才是关键
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allion
LV.2
13
2006-06-09 11:11
@azhu
是的,镍氢电池是肯定不可行的,自放电太大了.但如果用锂离子电池,他的功耗也太大了,如果不从外部取电,是很难完成的.即使睡眠时耗电为0,发射2分钟数据时电流按200mA计算,要工作1000次,电池需要的容量正好是10AH,何况还有电芯的自放电,和电路的静态耗电呢.GSM手机在发射时平均功耗为100mA~200mA,其中瞬间最大值约为1.5A~1.8A,瞬间电流占用的时间很短,约占周期的10%~20%.如果系统设计得好的话,睡眠时的功耗可以做到20uA以下,发送数据时的功耗做到200mA以下,用20AH的电芯,还是有可能能实现的.另外,我建议他不是做成直接使用三年的,而是每隔半年或1年对它进行维护一次,充满电,这样的话,对容量的要求就可以降低,用2颗18650并联就可以实现了.可以考虑用JIMKPC的新电芯,那样充电速度就会比较快.:)
同意azhu的观点,个人也觉得18650锂离子电池没法用3年的.
首先cell的自放电是很大的难题,在不同的温湿度条件下,容量保持力都不一样,正常温湿度下,每月也至少有几个百分点的容量下降,3年时间可想而知.
而且3年的使用期限,无论是日系还是韩系18650厂家都无法承偌
呵呵,azhu兄的计算有点小问题,1000次*200mA*2分钟/60=约6.67AH
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dadodo
LV.7
14
2006-06-09 13:31
@jimkpc
从工作次数上计算,超过1000次.请问要求的工作电压?电流?每次的工作时间长度?请详细答复,我们可以提供样品试用.
你们是怎么计算的?
10天发一次,3年也就110次,那用得着1000次啊
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dadodo
LV.7
15
2006-06-09 13:47
@allion
同意azhu的观点,个人也觉得18650锂离子电池没法用3年的.首先cell的自放电是很大的难题,在不同的温湿度条件下,容量保持力都不一样,正常温湿度下,每月也至少有几个百分点的容量下降,3年时间可想而知.而且3年的使用期限,无论是日系还是韩系18650厂家都无法承偌呵呵,azhu兄的计算有点小问题,1000次*200mA*2分钟/60=约6.67AH
3年是110次,110*0.2*2/60=0.73AH,关键是静态功耗,就算是20uA,3年也要24*365*3*0.00002=0.53AH,共需1.26AH.

如果这里只能用电池的话,可以考虑自放电率很小的一次性锂锰电池,为了保证3年正常使用,电池容量可以适当取大点.
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马赛克
LV.7
16
2006-06-09 15:43
从浮充寿命来讲镍氢电池不如锂电池好控制.
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stonecity
LV.1
17
2006-06-20 10:15
@dadodo
3年是110次,110*0.2*2/60=0.73AH,关键是静态功耗,就算是20uA,3年也要24*365*3*0.00002=0.53AH,共需1.26AH.如果这里只能用电池的话,可以考虑自放电率很小的一次性锂锰电池,为了保证3年正常使用,电池容量可以适当取大点.
是的,我找到一种锂亚电池,据称年自放电率在1%-2%.我正在测试中.谢谢各位.
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